Общие вопросы испытаний технических систем на воздействие солнечного излучения, страница 3

При организации, как первого, так и второго вида испытаний требуется искусственное воспроизведение в лабораторных условиях излучения имитирующего солнечное. Требование к точности воспроизведения его параметров для случая испытаний на воздействия солнечного излучения на материалы и системы технических устройств и в случае определения эффективности энергетических систем-преобразователей заметно отличаются. Требования к точности воспроизведения спектрального состава солнечного излучения на уровне земной поверхности, в случае решения первой задачи, приведены в таблице 4.1.1. Требования к точности воспроизведения спектрального состава солнечного излучения, в случае решения второй задачи для систем, функционирующих в космическом пространстве, приведены в таблице 4.1.2. Сравнение данных этих двух таблиц показывает, что при испытаниях солнечных фотопреобразователей требуется более скрупулезное воспроизведение спектра солнечного излучения в лабораторных условиях. Общие требования к параметрам потока имитирующего поток солнечного излучения в лабораторных условиях приведены в таблице 4.1.3.

4.1.2. Общие требования к структуре стендов для проведения испытаний на воздействие солнечного излучения и для экспериментальной отработки элементов и устройств фотоэлектрических энергетических систем.

Необходимо отметить, что для проведения испытаний обоих указанных выше видов требуется искусственное воспроизведение излучения с параметрами близкими к солнечному в соответствующих условиях эксплуатации объекта испытаний. Как следует из таблиц (4.1.1…4.1.3.), требования к точности воспроизведения этих параметров заметно отличаются. Но в любом случае в составе испытательного стенда должен быть имитатор солнечного излучения (ИСИ).

В обоих случаях необходим контроль и регулирование параметров среды, в которой проводятся испытания. Это вынуждает проводить большой объем испытаний в изолированных от внешней среды объемах – испытательных камерах, снабженных соответствующими системами контроля параметров их внутренней среды. Под системами контроля параметров среды понимаются, прежде всего, системы стабилизации параметров газовой среды в камере: давления, влажности и температуры. При имитации условий соответствующих условиям поверхности Земли, все эти системы принципиально не отличаются от систем используемых, например, в термовлагобарокамерах. При имитации условий космического пространства структура испытательной камеры гораздо сложнее, хотя канал контролирующий влажность среды в этом случае не реализуется. Состав и структура вакуумного стенда для имитации условий космического пространства уже рассматривался выше.

Повышенные требования к спектру и направленности излучения имитирующего солнечное, вынуждают устанавливать в камерах специальные экраны с низким коэффициентом отражения излучения в широком частотном диапазоне. Той же цели служит охлаждение, как этих экранов, так и элементов внутрикамерной оснастки и элементов имитатора солнечного излучения, а в некоторых случаях и самого объекта испытаний. Исходя из указанного, ясно, что в состав испытательных установок составной частью должна входить одна или несколько систем охлаждения с газообразным или жидким рабочим телом.

Выбор рабочего тела определяется задачей испытаний. В некоторых случаях системы охлаждения могут базироваться на использовании термоэлектрического эффекта (эффекта Пелтье).

Поскольку иногда необходимо изменять величину потока излучения или угол его падения на поверхность подлежащую облучению, то в состав испытательного стенда необходимо включать системы позволяющие реализовать оба эти процесса. Интенсивность потока излучения, чаще всего, изменяют за счет изменения расстояния между имитатором солнечного излучения и объектом испытаний. Угол падения излучения, обычно изменяют, меняя положение испытуемого объекта относительно ИСИ.