IEC 60721-2-4:1987

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60721-2-4
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
2002-10
Edition 1:1987 consolidée par l'amendement 1:1988
Edition 1:1987 consolidated with amendment 1:1988
Classification des conditions d'environnement –
Partie 2-4:
Conditions d'environnement
présentes dans la nature –
Rayonnement solaire et température
Classification of environmental conditions –
Part 2-4:
Environmental conditions appearing in nature –
Solar radiation and temperature

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60721-2-4:1987+A1:1988

Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For

devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its

CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1

exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(http://www.iec.ch/searchpub/cur_fut.htm) vous permet (http://www.iec.ch/searchpub/cur_fut.htm) enables
de faire des recherches en utilisant de nombreux you to search by a variety of criteria including text
critères, comprenant des recherches textuelles, par searches, technical committees and date of
comité d’études ou date de publication. Des publication. On-line information is also available
informations en ligne sont également disponibles sur on recently issued publications, withdrawn and
les nouvelles publications, les publications rempla- replaced publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues This summary of recently issued publications
(http://www.iec.ch/online_news/justpub/jp_entry.htm) (http://www.iec.ch/online_news/justpub/jp_entry.htm)
est aussi disponible par courrier électronique. is also available by email. Please contact the
Veuillez prendre contact avec le Service client Customer Service Centre (see below) for further
(voir ci-dessous) pour plus d’informations. information.

• Service clients • Customer Service Centre
Si vous avez des questions au sujet de cette If you have any questions regarding this
publication ou avez besoin de renseignements publication or need further assistance, please
supplémentaires, prenez contact avec le Service contact the Customer Service Centre:
clients:
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60721-2-4
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
2002-10
Edition 1:1987 consolidée par l'amendement 1:1988
Edition 1:1987 consolidated with amendment 1:1988
Classification des conditions d'environnement –
Partie 2-4:
Conditions d'environnement
présentes dans la nature –
Rayonnement solaire et température
Classification of environmental conditions –
Part 2-4:
Environmental conditions appearing in nature –
Solar radiation and temperature

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CC
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
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For price, see current catalogue

– 2 – 60721-2-4  CEI:1987+A1:1988

SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 4

1 Domaine d'application. 8

2 Objet . 8

3 Généralités . 8

4 Physique héliothermique.10

5 Niveaux de rayonnement global .12
5.1 Niveaux maximaux.12
5.2 Rayonnement solaire global moyen, mensuel et annuel .12
5.3 Valeurs simultanées des températures maximales de l'air
et du rayonnement solaire .14
5.4 Distribution mondiale de l'exposition énergétique global journalière.14
6 Niveau minimaux de rayonnement atmosphérique nocturne.14
Annexe A Distribution mondiale de l'exposition énergétique globale journalière .20
Figure 1 – Rayonnement atmosphérique d'un ciel nocturne par temps clair.16
Figure 2 – Spectres de rayonnement électromagnétique en provenance du soleil
et de la surface de la terre .18
Figure A.1 – Exposition énergétique globale relative, moyenne pour le mois de juin
(en pourcentage).24
Figure A.2 – Exposition énergétique globale relative, moyenne pour le mois
de décembre (en pourcentage).26
Figure A.3 – Exposition énergétique globale relative, moyenne pour l'année
(en pourcentage).28
Tableau 1 – Valeurs typiques maximales de rayonnement global
(en watts par mètre carré dans un ciel dans nuages) .12
Table A.1 – Valeur moyenne journalière de l'exposition énergétique globale
extraterrestre (kWh/m ).22

60721-2-4  IEC:1987+A1:1988 – 3 –

CONTENTS
FOREWORD . 5

1 Scope . 9

2 Object. 9

3 General . 9

4 Solar radiation physics.11

5 Levels of global radiation .13
5.1 Maximum levels .13
5.2 Mean monthly and annual global solar radiation .13
5.3 Simultaneous values of maximum air temperatures and solar radiation.15
5.4 World distribution of daily global irradiation.15
6 Minimum levels of atmospheric radiation at night .15
Annex A World distribution of daily global irradiation.21
Figure 1 – Atmospheric radiation from a clear night sky .17
Figure 2 – Spectra of electromagnetic radiation from the sun and the surface
of the earth .19
Figure A.1 – Mean relative global irradiation for the month of June (in percent).25
Figure A.2 – Mean relative global irradiation for the month of December (in percent) .27
Figure A.3 – Mean relative global irradiation for the year (in percent).29
Table 1 – Typical peak values of global irradiance
(in watts per square metre from a cloudless sky).13
Table A.1 – Mean daily extraterrestrial global irradiation (kWh/m ) .23

– 4 – 60721-2-4 © CEI:1987+A1:1988

COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
CLASSIFICATION DES CONDITIONS D'ENVIRONNEMENT –

Partie 2-4: Conditions d'environnement présentes dans la nature –

Rayonnement solaire et température

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60721-2-4 a été établie par le comité d'études 104 de la CEI:
1)
Conditions, classification et essais d'environnement.
La présente version consolidée de la CEI 60721-2-4 comprend la première édition (1987)
[documents 75(BC)19 et 75(BC)23 et son amendement 1 (1988) [documents 75(BC)38
et 75(BC)45.
Le contenu technique de cette version consolidée est donc identique à celui de l'édition de

base et à son amendement; cette version a été préparée par commodité pour l'utilisateur.
Elle porte le numéro d'édition 1.1.
Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par
l'amendement 1.
Il est à noter que la présente norme constitue une partie d'une série consacrée aux sujets
suivants:
– Classification des agents d'environnement et de leurs sévérités (CEI 60721-1).
– Conditions d'environnement présentes dans la nature (CEI 60721-2).
– Classification des groupements des agents d'environnement et de leurs sévérités
(CEI 60721-3).
________
1)
Le comité d'études 75 de la CEI: «Classification des conditions d'environnement» a été transformé en comité
d'études 104.
60721-2-4 © IEC:1987+A1:1988 – 5 –

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
CLASSIFICATION OF ENVIRONMENTAL CONDITIONS –

Part 2-4: Environmental conditions appearing in nature –

Solar radiation and temperature

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard IEC 60721-2-4 has been prepared by IEC technical committee 104:
1)
Environmental conditions, classification and methods of test.
This consolidated version of IEC 60721-2-4 consists of the first edition (1987) [documents
75(CO)19 and 75(CO)23 and its amendment 1 (1988) [documents 75(CO)38 and 75(CO)45.
The technical content is therefore identical to the base edition and its amendment and has
been prepared for user convenience.

It bears the edition number 1.1.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendment 1.
It should be noted that this standard forms one part of a series intended to deal with the
following subjects:
– Classification of environmental parameters and their severities (IEC 60721-1).
– Environmental conditions appearing in nature (IEC 60721-2).
– Classification of groups of environmental parameters and their severities (IEC 60721-3).
________
1)
IEC technical committee 75: "Classification of environmental conditions" has been transformed into technical
committee 104.
– 6 – 60721-2-4  CEI:1987+A1:1988

Les publications suivantes de la CEI sont citées dans la présente norme:

CEI 60721-1:1981, Classification des conditions d'environnement – Première partie:

Classification des agents d'environnement et de leurs sévérités

CEI 60721-2-1:1982, Deuxième partie: Conditions d'environnement présentes dans la nature –

Température et humidité
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de son amendement 1 ne sera

pas modifié avant 2007. A cette date, la publication sera

• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
60721-2-4  IEC:1987+A1:1988 – 7 –

The following IEC publication are quoted in this standard:

IEC 60721-1:1981, Classification of environmental conditions – Part 1: Classification of

environmental parameters and their severities

IEC 60721-2-1:1982, Part 2: Environmental conditions appearing in nature – Temperature and

humidity
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendment 1 will

remain unchanged until 2007. At this date, the publication will be

• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 8 – 60721-2-4  CEI:1987+A1:1988

CLASSIFICATION DES CONDITIONS D'ENVIRONNEMENT –

Partie 2-4: Conditions d'environnement présentes dans la nature –

Rayonnement solaire et température

1 Domaine d'application
Cette partie de la norme présente une large division en types de zones de rayonnement
solaire. Elle est destinée à faire partie de la documentation de base pour choisir des sévérités
appropriées de rayonnement solaire pour l'application aux produits.
Tous les types de zones géographiques sont couverts, sauf les zones où les altitudes
dépassent 5 000 m.
En choisissant les sévérités du rayonnement solaire pour l'application aux produits, il convient
d'utiliser les valeurs données dans la CEI 60721-1.
2 Objet
Définir les sévérités limites du rayonnement solaire auquel les produits sont susceptibles
d'être exposés pendant le transport, le stockage et la mise en œuvre.
3 Généralités
Le rayonnement solaire peut affecter les produits essentiellement par l'échauffement des
matériaux et de leur environnement, ou par dégradation photochimique des matériaux.
Le contenu ultraviolet du rayonnement solaire est la cause d'une dégradation photochimique
de la plupart des matériaux organiques. L'élasticité et la plasticité de certains composés de
caoutchouc ou de matières plastiques sont affectées. Le verre optique peut devenir opaque.
Le rayonnement solaire décolore les peintures, les textiles, le papier, etc. Cela peut avoir une
importance, par exemple, pour les couleurs codées des composants.
L'échauffement des matériaux est l'effet le plus important de l'exposition au rayonnement
solaire. La présentation des sévérités du rayonnement solaire est pour cette raison reliée à la

puissance surfacique rayonnée – ou éclairement énergétique – exprimée en watts par mètre
carré.
Un objet soumis au rayonnement solaire atteint une température dépendant essentiellement
de la température de l'air environnant, de l'énergie rayonnée par le soleil et de l'angle
d'incidence du rayonnement sur l'objet. D'autres facteurs, par exemple le vent, la
transmission de la chaleur aux structures, peuvent avoir de l'importance. De plus, le facteur
d'absorption α du spectre solaire par la surface est important.
s
Une température conventionnelle t de l'air peut être définie, qui, dans des conditions stables,
s
a pour résultat une température de surface d'un objet égale à la combinaison de la tempéra-
ture réelle t de l'air, et du rayonnement solaire de l'éclairement énergétique E.
u
60721-2-4  IEC:1987+A1:1988 – 9 –

CLASSIFICATION OF ENVIRONMENTAL CONDITIONS –

Part 2-4: Environmental conditions appearing in nature –

Solar radiation and temperature

1 Scope
This part of the standard presents a broad division into types of solar radiation areas. It is
intended to be used as part of the background material when selecting appropriate severities
of solar radiation for product applications.
All types of geographical areas are covered, except areas with altitudes above 5 000 m.
When selecting severities of solar radiation for product applications, the values which are
given in IEC 60721-1 should be applied.
2 Object
To define limiting severities of solar radiation to which products are liable to be exposed
during transportation, storage and use.
3 General
Solar radiation can affect products primarily by heating of material and their environment or
by photochemical degradation of material.
The ultraviolet content of solar radiation causes photochemical degradation of most organic
materials. Elasticity and plasticity of certain rubber compounds and plastic materials are
affected. Optical glass may become opaque.
Solar radiation bleaches out colours in paints, textiles, paper, etc. This can be of importance,
for example for the colour coding of components.
The heating of material is the most important effect of exposure to solar radiation. The pre-
sentation of severities of solar radiation is therefore related to the power density radiated
towards a surface, or irradiance, expressed in watts per square metre.

An object subjected to solar radiation will attain a temperature depending primarily on the
surrounding air temperature, the energy radiated from the sun, and the incidence angle of the
radiation on the object. Other factors, for example wind and heat conduction to mountings,
can be of importance. In addition, the absorptance α of the surface for the solar spectrum
s
is of importance.
An artificial air temperature t may be defined, which, under steady-state conditions, results in
s
the same surface temperature of an object as the combination of the actual air temperature t
u
and the solar radiation of the irradiance E.

– 10 – 60721-2-4  CEI:1987+A1:1988

Une valeur approximative peut être obtenue au moyen de l'équation suivante:

α ⋅ E
s
t = t +
s u
h
y
Le coefficient h est le coefficient global de transmission thermique pour la surface, en watts
y
par mètre carré et degré Celsius, et comprend le rayonnement thermique vers l'entourage,

la conduction de l
...