Tiêu chuẩn quốc gia TCVN-7921-2-4:2009 Phân loại điều kiện môi trường - Bức xạ mặt trời và nhiệt độ

• Số hiệu: TCVN7921-2-4:2009
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2009

Khu vực	Thành phố lớn	Mặt đất bằng phẳng	Vùng có nhiều núi
Khí hậu cận nhiệt đới và sa mạc	700	750	1 180
Các khu vực khác	1 050	1 120	1 180

5.2. Bức xạ mặt trời toàn cầu trung bình theo tháng và hàng năm

Trong khi ảnh hưởng gia nhiệt lớn nhất của bức xạ mặt trời lên bề mặt thường phụ thuộc vào chiếu xạ trong thời gian ngắn quanh thời điểm giữa trưa, thì các ảnh hưởng quang hóa lại liên quan đến bức xạ, lấy tích phân theo thời gian, tức là độ chiếu xạ. Để so sánh, chiếu xạ toàn cầu hàng ngày là giá trị thuận tiện và được sử dụng phổ biến nhất.

Vào tháng mười hai, giá trị trung bình theo tháng của chiếu xạ hàng ngày đạt đến giá trị xấp xỉ 10,8 kWh/m^2 gần với cực nam vì thời gian ban ngày dài. Bên ngoài vùng cực, các mức hàng ngày đạt đến xấp xỉ 8,4 kWh/m^2.

Các giá trị trung bình hàng năm cao nhất của bức xạ toàn cầu hàng ngày, đến 6,6 kWh/m^2, có chủ yếu ở khu vực sa mạc.

5.3. Giá trị tức thời của nhiệt độ không khí và bức xạ mặt trời lớn nhất

Các giá trị thấp nhất của hệ số đục b được tìm thấy trong khối không khí lạnh. Do đó, các mức trong Bảng 1 không xuất hiện ở các giá trị nhiệt độ không khí cao nhất.

Có thể giả thiết rằng chiếu xạ toàn cầu không đạt được nhiều hơn 80 % các giá trị cho trong Bảng 1 ở các giá trị nhiệt độ không khí lớn nhất cho trong TCVN 7921-2-1 (IEC 60721-2-1).

5.4. Phân bố toàn cầu của chiếu xạ toàn cầu hàng ngày

Đối với phân bố chiếu xạ toàn cầu hàng ngày, xem Phụ lục A.

...

...

...

Vào những đêm quang mây khi bức xạ khí quyển rất thấp, đối tượng phơi nhiễm ngoài trời sẽ đạt đến nhiệt độ bề mặt thấp hơn nhiệt độ không khí xung quanh.

Nhiệt độ lý thuyết T₀, tính bằng kenvin, của đối tượng ở trạng thái cân bằng bức xạ khí quyển được cho bởi định luật Boltzmann:

trong đó

σ là hằng số Stefan-Boltzmann, 5,67×10^-8 W/(m^2×K^4)

A là bức xạ khí quyển tính bằng W/m^2 (xem Hình 1)

Trong thực tế, nhiệt độ sẽ cao hơn do dẫn nhiệt, đối lưu và ngưng tụ nước.

Ví dụ nhiệt độ bề mặt một đĩa nằm ngang cách nhiệt với mặt đất và đặt ngoài trời vào đêm quang mây có thể đạt được nhiệt độ -14 °C khi nhiệt độ không khí là 0 °C và độ ẩm tương đối gần 100%.

Hình 1 thể hiện bức xạ khí quyển từ bầu trời đêm quang mây là hàm của nhiệt độ không khí ở độ cao 2 m so với mặt đất. Độ ẩm tương đối thường rất cao vào những đêm quang mây.

...

...

...

Hình 1 - Bức xạ khí quyển từ bầu trời đêm quang mây

A Bức xạ bên ngoài tầng khí quyển từ mặt trời được cho là phần tối của nhiệt độ 6 000 K (1,60 kW/m^2)

B Bức xạ mặt trời bên ngoài tầng khí quyển (1,37 kWm^2)

C Bức xạ mặt trời trực tiếp tại bề mặt trái đất vuông góc với hướng bức xạ (ví dụ 0,9 kW/m^2)

D Bức xạ mặt trời khuếch tán tại bề mặt trái đất (ví dụ 0,10 kW/m^2)

E Dải hấp thụ của hơi nước và đioxit các bon

...

...

...

G Bức xạ của phần tối tại 300 K (0,47 kW/m^2)

H Bức xạ nhiệt từ trái đất (ví dụ 0,07 kW/m^2)

Hình 2 - Phổ bức xạ điện từ từ mặt trời và bề mặt trái đất

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

PHÂN BỐ TOÀN CẦU CỦA BỨC XẠ TOÀN CẦU HÀNG NGÀY

...

...

...

Để đạt được giá trị trung bình hàng ngày của chiếu xạ toàn cầu trên bề mặt trái đất, giá trị phần trăm thể hiện trên các bản đồ cần được nhân với giá trị trung bình hàng ngày thích hợp của chiếu xạ toàn cầu bên ngoài khí quyển, được cho dưới dạng hàm số của vĩ độ trong Bảng A.1 (xem chú thích 2).

CHÚ THÍCH 1: Tham khảo các tài liệu sau:

G. Major và những người khác: Bản đồ thế giới về bức xạ toàn cầu tương đối.

Tổ chức Đo lường Thế giới, Chú ý Kỹ thuật số 172. WMO-SỐ 557, Geneva (1981).

CHÚ THÍCH 2: Cơ sở để xác định giá trị chiếu xạ hàng ngày, tính bằng kWh/m^2, là giá trị chiếu xạ hàng tháng và hàng năm, tính bằng MJ/m^2, chia cho số ngày trong tháng sáu (30), trong tháng mười hai (31) và trong năm (365).

Ví dụ:

Xác định chiếu xạ toàn cầu trung bình hàng ngày dự kiến trong tháng sáu tại điểm cực nam của bán đảo California.

Từ Hình A.1, điểm này (ở vĩ độ xấp xỉ 23° bắc) được bao quanh bởi đường có lượng ánh sáng chiếu xạ toàn cầu tương đối là 60 %, và giá trị phần trăm đối với điểm đó ước lượng khoảng 62 %.

Trong Bảng A.1, nội suy đối với 23° bắc trong cột tháng sáu cho 11,16 kWh/m^2 rồi nhân với giá trị phần trăm ở trên.

...

...

...

Bảng A.1 - Chiếu xạ toàn cầu bên ngoài tầng khí quyển trung bình hàng ngày (kWh/m^2)

Vĩ độ

Tháng sáu

Tháng mười hai

Hàng năm

90 Bắc

12,47

0,0

4,17

...

...

...

12,42

0,0

4,20

80 Bắc

12,28

0,0

4,30

75 Bắc

12,05

...

...

...

4,49

70 Bắc

11,72

0,0

4,76

65 Bắc

11,40

0,11

5,16

...

...

...

11,40

0,65

5,71

55 Bắc

11,48

1,36

6,29

50 Bắc

11,56

...

...

...

6,87

45 Bắc

11,61

3,00

7,42

40 Bắc

11,61

3,85

7,93

...

...

...

11,56

4,72

8,40

30 Bắc

11,44

5,57

8,82

25 Bắc

11,26

...

...

...

9,19

20 Bắc

11,00

7,20

9,49

15 Bắc

10,68

7,96

9,73

...

...

...

10,30

8,68

9,90

5 Bắc

9,84

9,34

10,01

0

9,33

...

...

...

10,04

5 Nam

8,76

10,50

10,01

10 Nam

8,13

10,98

9,90

...

...

...

7,46

11,39

9,73

20 Nam

6,74

11,73

9,49

25 Nam

5,99

...

...

...

9,19

30 Nam

5,21

12,19

8,82

35 Nam

4,41

12,32

8,40

...

...

...

3,60

12,37

7,93

45 Nam

2,79

12,37

7,41

50 Nam

2,01

...

...

...

6,86

55 Nam

1,27

12,22

6,29

60 Nam

0,60

12,13

5,71

...

...

...

0,10

12,12

5,16

70 Nam

0,0

12,45

4,75

75 Nam

0,0

...

...

...

4,48

80 Nam

0,0

13,05

4,30

85 Nam

0,0

13,20

4,20

...

...

...

0,0

13,25

4,16

Hình A.1 - Chiếu xạ toàn cầu tương đối trung bình đối với tháng sáu (tính bằng phần trăm)

Hình A.1 – Chiếu xạ toàn cầu tương đối trung bình đối với tháng mười hai (tính bằng phần trăm)

...

...

...

MỤC LỤC

Lời nói đầu……………………………………………………………………………………………………

Lời giới thiệu …………………………………………………………………………………………………

1. Phạm vi áp dụng ………………………………………………………………………………….………

2. Mục đích ………………………………………………………………………………………...………

3. Qui định chung ………………………………………………………………………………………….

4. Vật lý học về bức xạ mặt trời ………………………………………………………………....………

5. Mức bức xạ toàn cầu ………………………………………………………………………….……….

5.1. Mức lớn nhất ………………………………………………………………………………..

...

...

...

5.3. Giá trị tức thời của nhiệt độ không khí và bức xạ mặt trời lớn nhất …………………….

5.4. Phân bố toàn cầu của chiếu xạ toàn cầu hàng ngày………………………………………

6. Mức tối thiểu của chiếu xạ khí quyển vào ban đêm…………………………………………………

Phụ lục A (tham khảo) – Phân bố toàn cầu của bức xạ toàn cầu hàng ngày…………………………