第一篇：近紅外光譜儀技術優缺點和應用范圍

近紅外光譜儀技術優缺點和應用范圍 2011-11-16 19:57:33

近紅外光譜儀技術優缺點和應用范圍

由于近紅外光譜在光纖中良好的傳輸性，近年來也被很多發達國家廣泛應用在產業在線分析中。近紅外定量分析因其快速、正確已被列人世界谷物化學科技標準協會和美國谷物化學協會標準，成為世界食品分析標準的檢測方法之一。

近紅外光譜技術(Near infrared spectroscopy，NIR)在2O世紀5O年代中后期首先被應用于農副產品的分析中，但由于技術上的 困難，發展遲緩。直到上世紀8O年代中期隨著計算機技術的發展和化學計量學研究的深進，加上近紅外光譜儀器制造技術的日益完善，才使近紅外光譜分析丈量信 號達到數字化等又促進其發展。另外由于近紅外光譜吸收弱，可對樣品進行簡單的預處理后直接進行漫反射分析，避免了預處理時損傷樣品，實現無損檢測；同時因 不需要化學試劑使分析操縱達到綠色化，從而成為9O年代最引人注目的光譜。

近紅外光譜技術優缺點分析：

1.優點

簡單方便有不同的測樣器件可直接測定液體、固體、半固體和膠狀體等樣品，檢測本錢低。

不損傷樣品可稱為無損檢測。

分析速度快一般樣品可在lmin內完成。

分辨率高可同時對樣品多個組分進行定性和定量分析。

綠色分析技術從樣品預處理到分析測試等環節對環境無污染。

適用于近紅外分析的光導纖維易得到，故易實現在線分析及監測，極適合于生產過程和惡劣環境下的樣品分析。

對測試職員要求不高，易培訓推廣。缺點

不適合痕量分析(含量由于測定的是倍頻和合頻吸收故靈敏度較低。

是一種間接方法需建立相關的模型庫(練習集)。

應用范圍：

1.利用NIR可快速測定酒精飲料(包括啤酒、果酒、黃酒)中乙醇的含量及水溶液中的乙醇、果糖和葡萄糖的含量，樣品不用進行預處理，可獲得滿足結果，比傳統 的比重法、重鉻酸鹽氧化法、分光光度法、氣相色譜法及國外學者提出的紫外檢測高效液相色譜法、酶法、核磁共振法、活動注射分析法更快速、正確、簡便、廉 價。

2.目前利用NIR結合漫反射技術可快速、正確測定小麥、大麥等農產品的含水率、蛋白質等重要的指標及面粉中含水率、蛋白質、灰分、顆粒度，從而在生產過程中實現在線監控，也可利用近紅外線光譜在建立有一定的練習集基礎上，對大米進行質量評估。中國農業大學也已建立了部 分農產品(包括小麥和大麥、玉米、葛根，杜仲等)近紅外定量分析數學模型，并研制和開發出近紅外玉米品質分析儀，用于分析樣品中的水分、蛋白質和淀粉的化學值。

3..利用NIR可非破壞性地測定完整蘋果中的總糖、蔗糖、葡萄糖和果糖以及果汁中的糖和酸的含量，成分分析效率較高”，為判定蘋果的品質提供了新方法。在蘋 果汁、葡萄汁、梨汁等加工過程中，用NIR可連續丈量可溶性固形物、總固形物和總水分的變化，進而監控加工產品的質量。

4.利用NIR可測定濃度在93％～97．4％的維生素E，達到了較好的效果，比傳統分光光度法、熒光光譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法更省時，本錢大大降低。

5.NIR在液體牛奶質量檢測中的應用研究崛起于80年代，后逐漸發展成熟，國外已有很多的相關研究報道，國內職員研究利用該技術進行快速測定牛奶中的脂肪、蛋白質、乳糖等多種主要成分，也已取得了滿足的結果。

第二篇：傅立葉變換紅外光譜儀學習總結

傅立葉變換紅外光譜儀學習總結

1.機前準備

開機前檢查實驗室電源、溫度和濕度等環境條件，當電壓穩定，室溫為21±5℃左右，濕度≤65％才能開機。2.開機

2.1開機時，首先打開儀器電源，穩定半小時，使得儀器能量達到最佳狀態。開啟電腦，并打開儀器操作平臺spectrum軟件，彈出登錄端口，用戶名輸入：user 密碼輸入perkinelmer 在設置管理菜單欄中可以設置儀器是否設置開機密碼。若不設置開機密碼，下次進入時必須以管理員的身份進入才能打開此頁面。2.2 檢查儀器穩定性 在主菜單欄中單擊測量,選擇濕度屏蔽（查看濕度是否正常，如果不正常需要更換干燥劑）3.制樣

根據樣品特性以及狀態，制定相應的制樣方法并制樣。4.監測

在測量的菜單欄下選擇監測，觀察能量值是否正常。紅外光譜儀共有兩種掃描方式：ATR（衰減全反射）能量值一般為159左右；滑動夾具（透射附件）能量值一般為1299左右。

能量值會隨使用時間增長而逐漸變小，若短時間內發生明顯降低，可能是儀器濕度過高。4.掃描背景（ATR）1)進入設置儀器菜單欄，選擇設置儀器基本功能，設置分辨率、橫坐標單位、掃描積累量（掃描次數）；固體，液體的分辨率設為

4、氣體的分辨率設為0.5。掃描次數越多，信噪比越小。2)進入設置儀器高級功能，勾選CO2/H20,作用是扣除空氣中CO2和空氣中的H20 3)進入儀器的數據收集，將圖譜的保存位置保存到自己的文件夾 4)然后將ATR表面擦拭干凈，勾選預覽點擊基底開始掃描背景圖。5.掃描樣品

根據自己樣品特性以及狀態選擇對應的壓頭，將樣品放入樣品池內，保持設置儀器的基本功能欄里的參數和測背景時的參數一致，將樣品的ID改為自己的樣品名，開始掃描。轉動能量加壓器，調節能量值，觀察光譜圖的變化，能量值為30左右為宜。待掃描結束后再次點擊掃描，如果中間中止掃描了需要去選預覽再次掃描。6.圖譜處理

圖譜處理的命令都在處理菜單欄下，如數據調整（調整平滑因子可以將雜質小峰進行平滑）、差異（可以將兩個不同光譜中的峰相減）、算術（可以將兩個不同的光加減乘除）、比較（可以把已知圖譜與單光譜比較、也能與光譜圖匯總文件進行比較）、導數（可以將光譜進行一階導、二階導、三階導以直觀顯示光譜圖）、搜索（可以把已知光譜與光譜庫中的信息比較檢測相似度）

對圖譜觀察的命令在視圖菜單欄下：可以對圖譜峰放大或縮小，視圖樣品表在數據瀏覽器下，可以新建或者刪除樣品表 標記峰：在設置菜單欄下的峰值檢測可以設置標記峰的信息和透光率，閾值越小，標記的峰越多。

手動保存圖：在圖譜名稱上單擊右鍵，數據保存有兩種方式，一種是保存二元圖，另一種是保存ASC（word、excel能打開）根據需要，打印或者保存紅外光譜圖。并可以根據自己需要對圖譜進行比較，方法是打開圖譜，處理，比較，添加自己需要的圖譜。7.實驗完成后，將自己實驗及儀器運行情況記錄到登記本上。

第三篇：傅里葉變換紅外光譜儀樣品測試申請登記表new

嶺南師范學院新材料研究院 傅里葉變換紅外光譜儀樣品測試申請登記表 送樣日期： 年 月 日 送樣單位 送樣人 名稱 地址 聯系電話 研究課題名稱 電子郵件 □國家及省部基金課題 課題類型 □校內基金課題 □研究生課題 □本科畢業論文（人）□其它 樣品編號 課題負責人或指 導老師簽名 電話 樣品數量 樣品狀態 □粉末 □薄膜 □液體（pH=）樣品分子結構式 □毒性 □放射性 □腐蝕性 □含水 □含油脂 □受熱揮發 □致病微生物 其它說明： 樣品物性描述 是否回收 □回收 □代保管7天 □不必回收 新材料研究院意見 設備管理老師意見 測試要求 編號 1 2 3 4 制樣方法 衰減全反射附件選擇 光譜范圍 采樣次數 測試條件 □KBr壓片法 □液膜法 □ZnSe晶體 □Ge晶體 cm-1 次 請填掃描波數范圍 備注 其它特殊說明： 為了檢測工作的順利進行和報告的及時、準確，請用戶詳細填寫以上各欄 注意：

1.樣品可以是粉末、薄膜或者液體，樣品必須充分干燥，否則會影響測試結果。2.如果樣品有毒性或腐蝕性，請事先聲明。

3.測試完成時間：一般為1周內；對于疑難樣品，與用戶協商后分析；遇儀器發生故障，時間推后。4.如果沒有認真閱讀以上條款，并且沒有預先處理好樣品，引起儀器故障，需要承擔相應責任。

收樣人： 收樣時間： 測樣人： 測試時間：

注：此表一式兩份，一份交新材料研究院辦公室存檔，一份交設備管理員。

第四篇：中紅外分析與近紅外分析

盡管可以用傅里葉紅外和GC聯用，但接口等技能要求高，通常不得已才用近紅外光譜（NIRS）、中紅外光譜(MIRS)中紅外光譜

產品名稱：ERASPEC中紅外汽油分析儀 產地：奧地利原裝進口

1．技術指標

用途 測試汽油的辛烷值，密度，芳烴，烯烴，苯，甲苯，含氧化合物，甲醇，乙醇，氧含量，氮—甲基苯胺，苯胺，甲縮醛，萘，醋酸丁酯，碳酸二甲酯等（詳見產品說明書）。

測量方法及原理 不同的物質由于化學組成不同，存在不同的化學鍵，不同的化學鍵在紅外區域都有或強或弱的吸收峰，在中紅外指紋區，不同的物質對應的吸收峰都是不同的，即可以根據吸收峰出現的位置判斷是何種物質。而且吸收峰的大小與物質的含量有著正向相關性，當含量在一定范圍內，此相關性可以用簡單的化學方程進行表達，即可以通過吸收峰的大小計算對應物質的化學含量。相應標準為ASTM D6277,ASTM D5845及國內石化行業標準SHT0797氮甲基苯胺根據以上原理在波數為748cm-1處有強烈吸收，可根據吸收峰大小算出氮甲基苯胺的含量，精度為0.1%，重復性為0.1%。甲縮醛的強烈吸收峰為1143cm-1和1048cm-1，同理可算出含量。精度為0.1%，重復性為0.1%。

波長范圍 2500-25000nm 測量時間 1min /每個樣品

樣品量 10ml/每次

測量單位 體積百分比，重量百分比

密度測量 ±0.0001g/cm3，內置安東帕獨立密度計。

熱機時間 小于5秒，無需額外熱機，超聲波馬達驅動，開機可測試。

標定時間 小于5秒，參比和樣品池自行切換，實時采集背景參比，無需額外試劑標定。

測試過程 儀器自動進樣，自動樣品分析，自動結果大屏幕顯示。

顯示屏 超大6.5寸彩色觸摸屏，可快速輸入和編輯。

數據處理 可連接打印機打印測試結果，可使用U盤下載測試結果，可連接電腦進行譜線處理。

結果存儲 可存儲大于6000組測試結果方便用戶查看。

譜線處理 退卷積分和激光定標技術，消除基線漂移和零點漂移對實驗結果的影響。

操作語言 中文，英文，法文，德文等。

接口 4個USB接口口，1個以太網，1個RS232和LIMS通訊接口。

電源 85-264V AC，47-63Hz 功率 70W 現場作業 可載使用 12V/4A DC直流電源。

尺寸及重量 寬220x高320x厚280mm。8kg

以上是供應ERASPEC中紅外汽油分析儀的詳細信息，由杰韋弗(中國)西安分公司自行提供，如果您對供應ERASPEC中紅外汽油分析儀的信息有什么疑問，請與該公司進行進一步聯系，獲取供應ERASPEC中紅外汽油分析儀的更多信息。

分子的振動能量比轉動能量大，當發生振動能級躍遷時，不可避免地伴隨有轉動能級的躍遷，所以無法測量純粹的振動光譜，而只能得到 分子的振動-轉動光譜，這種光譜稱為紅外吸收光譜。

紅外吸收光譜也是一種分子吸收光譜。

當樣品受到頻率連續變化的紅外光照射時，分子吸收了某些頻率的輻射，并由其振動或轉動運動引起偶極矩的凈變化，產生分子振動和轉動能級從基態到激發態的躍遷,使相應于這些吸收區域的透射光強度減弱。記錄紅外光的百分透射比與波數或波長關系曲線，就得到紅外光譜.前段時間參加了2009年BCEIA，其它報告會上有兩個報告是關于近紅外檢測的應用，而在平時，可能大家對中紅外了解得相對多些。按照光譜波長，大致將0.76－2.5um分為近紅外，2.5－25um分為中紅外，25－1000um分為遠紅外。其中，中紅外主要應用于物質的定量和定性檢測方面，而更偏重于未知物的鑒別或輔助其它方法進行未知化合的結構鑒定等定性檢測，但對近紅外呢？

希望大家根據在平時的積累和工作中實際應用，從原理、方法、應用范圍以及儀器的使用等多方面談談對近紅外、中紅外的看法。不求多、不求全面，只求大家參與！

近紅外與中紅外光譜分析的區別2011-11-03 中國化工儀器網

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3近紅外光(NIR)是介于可見區和中紅外區間的電磁波，不同文獻中對其波長范圍的劃分不盡相同，美國試驗和材料協會(ASTM)規定為700nm至2500nm。NIR常被化分為短波近紅外(SW-NIR)和長波近紅外(LW-NIR),其波段范圍分別為700—1100nm和1100—2500nm。

1800年，Herschel首次發現了NIR光譜區;1900年前后，NIR光譜儀器使用玻璃棱鏡和膠片記錄器，其光譜范圍局限于700nm—1600nm。50年代的商品NIR光譜儀使用硫化鉛光敏電阻作檢測器，其波長范圍能延伸至3000nm，能用于定量分析，但，由于NIR消光系數低和譜帶寬而解析困難，該技術并沒有獲得廣泛應用。60年代，KarlNorris使用漫反射技術對麥子水分、蛋白和脂肪含量進行研究，發現NIR光譜用于常規分析的實用價值。隨計算機發展和化學計量學(Chemometrics)誕生，NIR和化學計量學結合產生了現代NIR光譜學。NIR最先應用于農業領域。80年代，光譜儀器制作和計算機技術水平有了大的提高，NIR被廣泛應用于在工業和其它領域。近幾屆匹司堡分析儀器會議上，NIR已成為紅外光譜分析報道的熱點。NIR在線分析應用給石化工業帶來了巨大經濟效益，更是引人注目。

根據紅外輻射在地球大氣層中的傳輸特性，通常分為近紅外(0.75μm到3μm)、中紅外(3μm到30μm)、遠紅外(30μm到1000μm)。

主要區別是波長不同，應用領域不同。

紅外吸收光譜法是定性鑒定化合物及其結構的重要方法之一,在生物學、化學和環境科學等研究領域發揮著重要作用。無論樣品是固體、液體和氣體，純物質還是混合物，有機物還是無機物，都可以進行紅外分析。紅外光譜法廣泛應用于高分子材料、礦物、食品、環境、纖維、染料、粘合劑、油漆、毒物、藥物等諸多方面，在未知化合物剖析方面具有獨到之處。

(NIR)分析技術是近年來分析化學領域迅猛發展的高新分析技術，越來越引起國內外分析專家的注目，在分析化學領域被譽為分析“巨人”，它的出現可以說帶來了又一次分析技術的革命。

近紅外區域按ASTM定義是指波長在780～2526nm范圍內的電磁波，是人們最早發現的非可見光區域。由于物質在該譜區的倍頻和合頻吸收信號弱，譜帶重疊，解析復雜，受當時的技術水平限制，近紅外光譜“沉睡”了近一個半世紀。直到20世紀50年代，隨著商品化儀器的出現及Norris等人所做的大量工作，使得近紅外光譜技術曾經在農副產品分析中得到廣泛應用。到60年代中后期，隨著各種新的分析技術的出現，加之經典近紅外光譜分析技術暴露出的靈敏度低、抗干擾性差的弱點，使人們淡漠了該技術在分析測試中的應用，從此，近紅外光譜進入了一個沉默的時期。80年代后期，隨著計算機技術的迅速發展，帶動了分析儀器的數字化和化學計量學的發展，通過化學計量學方法在解決光譜信息提取和背景干擾方面取得的良好效果，加之近紅外光譜在測樣技術上所獨有的特點，使人們重新認識了近紅外光譜的價值，近紅外光譜在各領域中的應用研究陸續展開。進入90年代，近紅外光譜在工業領域中的應用全面展開，有關近紅外光譜的研究及應用文獻幾乎呈指數增長，成為發展最快、最引人注目的一門獨立的分析技術。由于近紅外光在常規光纖中具有良好的傳輸特性，使近紅外光譜在在線分析領域也得到了很好的應用，并取得良好的社會效益和經濟效益，從此近紅外光譜技術進入一個快速發展的新時期。

我國對近紅外光譜技術的研究及應用起步較晚，除一些專業分析工作人員以外，近紅外光譜分析技術還鮮為人知。但1995年以來已受到了多方面的關注，并在儀器的研制、軟件開發、基礎研究和應用等方面取得了較為可喜的成果。但是目前國內能夠提供整套近紅外光譜分析技術(近紅外光譜分析儀器、化學計量學軟件、應用模型)的公司仍是寥寥無幾。隨著中國加入WTO及經濟全球化的浪潮，國外許多大型分析儀器生產商紛紛登陸中國，想在第一時間占領中國的近紅外光譜分析儀器市場。由此也可以看出近紅外光譜分析技術在分析界炙手可熱的發展趨勢。在不久的未來，近紅外光譜分析技術在分析界必將為更多的人所認識和接受。

現代近紅外光譜分析是將光譜測量技術、計算機技術、化學計量學技術與基礎測試技術的有機結合。是將近紅外光譜所反映的樣品基團、組成或物態信息與用標準或認可的參比方法測得的組成或性質數據采用化學計量學技術建立校正模型，然后通過對未知樣品光譜的測定和建立的校正模型來快速預測其組成或性質的一種分析方法。

與常規分析技術不同，近紅外光譜是一種間接分析技術，必須通過建立校正模型(標定模型)來實現對未知樣品的定性或定量分析。具體的分析過程主要包括以下幾個步驟：一是選擇有代表性的樣品并測量其近紅外光譜；二是采用標準或認可的參考方法測定所關心的組分或性質數據；三是將測量的光譜和基礎數據，用適當的化學計量方法建立校正模型；四是未知樣品組分或性質的測定。由近紅外光譜分析技術的工作過程可見，現代近紅外光譜分析技術包括了近紅外光譜儀、化學計量學軟件和應用模型三部分。三者的有機結合才能滿足快速分析的技術要求，是缺一不可的。

與傳統分析技術相比，近紅外光譜分析技術具有諸多優點，它能在幾分鐘內，僅通過對被測樣品完成一次近紅外光譜的采集測量，即可完成其多項性能指標的測定(最多可達十余項指標)。光譜測量時不需要對分析樣品進行前處理；分析過程中不消耗其它材料或破壞樣品；分析重現性好、成本低。對于經常的質量監控是十分經濟且快速的，但對于偶然做一兩次的分析或分散性樣品的分析則不太適用。因為建立近紅外光譜方法之前必須投入一定的人力、物力和財力才能得到一個準確的校正模型。

近紅外光譜主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化學鍵的信息，因此分析范圍幾乎可覆蓋所有的有機化合物和混合物。加之其獨有的諸多優點，決定了它應用領域的廣闊，使其在國民經濟發展的許多行業中都能發揮積極作用，并逐漸扮演著不可或缺的角色。主要的應用領域包括：石油及石油化工、基本有機化工、精細化工、冶金、生命科學、制藥、醫學臨床、農業、食品、飲料、煙草、紡織、造紙、化妝品、質量監督、環境保護、高校及科研院所等。在石化領域可測定油品的辛烷值、族組成、十六烷值、閃點、冰點、凝固點、餾程、MTBE含量等；在農業領域可以測定谷物的蛋白質、糖、脂肪、纖維、水分含量等；在醫藥領域可以測定藥品中有效成分，組成和含量；亦可進行樣品的種類鑒別，如酒類和香水的真假辨別，環保廢棄物的分檢等。

相信隨著科學技術的不斷發展，近紅外光譜分析技術這一先進的技術必將得到廣泛的認同和應用。

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第五篇：目前我國建筑節能主要技術及應用范圍

目前我國建筑節能主要技術及應用范圍

常規建筑能源結構按專業可分為，給排水、電氣、暖通三個部分，其中暖通空調的能耗占建筑能耗30%～50%左右，且在逐年上升。隨著人均建筑面積的不斷增大，暖通空調系統的廣泛應用，用于暖通空調系統的能耗將進一步增大。這勢必會使能源供求矛盾的進一步激化。另一方面，現有的暖通空調系統所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能占了絕對比例，因此要把節能重點放在暖通空調節能技術及其應用上。

第一章 暖通節能技術及其應用

暖通節能技術按其功能可分為冷、熱源供給機房部分（冷水機組、鍋爐、熱泵、水泵等）、輸送冷、熱源介質的管網部分（冷凍水管、熱水管）、末端釋放部分（風機盤管、地熱、暖氣片等）、自動控制部分（風機盤管控制器、機房水泵變頻控制、BA系統），室內冷、熱保持、保溫的圍護結構五大部分。

一、冷、熱源供給機房部分

由傳統的冷水機組、VRV空調、分體式掛機、柜機、（燃煤、天然氣、柴油）鍋爐、集熱力管網供熱供給方式，改變為下表所列低品位能源供應方式，可實現節能30%～40%左右。

【太陽能熱水系統】

工作原理：太陽能光熱技術是指將太陽輻射能轉化為熱能進行利用的技術。適用范圍：

1、除西南地區（四川、重慶、貴州年日照時數僅為：1000—1400ｈ/ａ，年輻射總量僅為3344—4180 MJ／m.ａ）不適用，我國其它地區均適用。

2、主要用于生活熱水供應。

3、在具備大面積批量安裝條件，滿足生活熱水供應前提下，將余量熱水與熱泵系統聯合供暖。

4、安裝條件：需無遮擋物，采光（陽光直射）較好，又不影響建筑美觀的場所安裝，且需占用一定的面積，一般按12～15m可產1噸40～60℃熱水，對項目占地面積測算。

２２【土壤源熱泵】

工作原理：夏季吸收房間中的熱量，儲存到土壤中，達到制冷效果；冬季將土壤中的熱量“提取”出來，利用能量轉換對室內供熱。適用范圍：

1、同時具有冬、夏空調負荷，并且年冷、熱負荷較接近（熱平衡）。

2、項目當地地下土壤溫度13～19℃之間時土壤換熱器具有較好的冬夏取放熱特性，這個范圍基本上包括了我國大部分夏熱冬冷地區和京、津、唐地區，但在東北和華南地區采用土壤源熱泵是不適宜的，其冷熱負荷差異過大，熱泵冬夏兩用的效能難以發揮，而且土壤熱平衡難以保證。

3、項目當地100米深范圍內不存在較厚的礫石等堅硬地層，存在保水性好的砂土層對于實施土壤源熱泵最為有利。

4、項目具備合適的土壤源換熱器布置面積，一般每口井直徑￠130～150mm，可提取能量3～5KW/井，井與井之間的間距3～5m。

5、地源熱泵既可作為夏冬季冷熱源制冷或供暖，又可為項目冬季提供生活用熱水。

【空氣源熱泵】

工作原理：夏季吸收房間中的熱量，釋放到房間外環境空氣中，達到制冷效果；冬季吸收房間外部環境空氣中的熱量釋放到房間中，達到制熱效果，與傳統分體式掛機及柜機、VRV空調不同是能量轉換過程中，空氣源熱泵主機在夏季先將循環水制冷，在冬季將循環水制熱，通過循環水泵將冷量或熱量輸送到終端釋放設備與室內空氣交換。適用范圍：

1、適用于溫度-3～43℃,冬季相對濕度≤65%地區,能效比最高，也最節能。

2、空氣源熱泵應用受地區限制，除環境溫度外，相對濕度對空氣源熱泵應用提出一定要求，制熱時，環境溫度越低，室外盤管的溫度也越低，當室外盤管溫度低于0℃，空氣中水就在盤管上結霜，平均結霜除霜損失系數越大的地區應用空氣源熱泵越不經濟。據此,將我國空氣源熱泵使用地區根據平均結霜損失系數分成4類：低溫結霜區：如濟南、北京、鄭州、西安、蘭州等；輕霜區：如成都、桂林、重慶等；重霜區：如長沙；一般結霜區：如杭州、武漢、上海、南京、南昌、宜昌等。這些都可以作為熱泵設計選用中重要的參考依據，因此考慮在南方地區冬季和夏季使用，北方地區夏季和過渡季節使用。

【水源熱泵（地下水源、江、河、湖、海源熱泵、污水源熱泵）】

工作原理：夏季向地下水源、江、河、湖、海、污水中提取冷量，用于制冷。冬季向地下水源江、河、湖、海、污水中提取熱量，用于制熱。適用范圍：

1、在滿足循環水量，在冬季極端天氣江、河、湖、海、污水自然水溫＞4℃以上，溫度越高初投資越少，運行能效比越高，在夏季制冷工況下江、河、湖、海、污水自然水溫＜30℃以下。不同機組對工況要求也不一樣。長江以北和高原地區，冬季地表水結冰，無法利用于制熱供暖。夏季水溫一般低于30℃，可用于制冷空調。

2、用于水源熱泵系統的水源，含砂量應＜1/20萬，渾濁度＜20毫克/升。如果水源熱泵系統中裝有板式換熱器，水源水中固體顆粒物的粒徑應＜0.5毫米，大部分地表水需經過水處理后，方可使用。

【儲能技術】

工作原理：根據峰、平、谷電價對電負荷“削峰填谷”，夏季蓄冰空調利用夜間用電低谷制冰，將冷量儲存起來，白天用電高峰再將夜間儲存的冷量釋放出來。冬季利用夜間低谷電價對儲熱水罐電輔直接加熱，或熱泵加熱，將熱能儲存起來，白天用電高峰將夜間儲存熱量釋放出來。

適用范圍：適用于用電負荷較大，且日間使用電能制冷、制熱，夜間不用或很少用的項目，如：辦公樓、商場等。

二、對于冷、熱輸送管網節能，主要有兩點

1、末端設備到冷、熱源機房間的連接管距離應是最短路徑。

2、管道不但要有保溫，而且保溫的標準達到規范要求。

三、末端釋放設備節能

1、冬季采用地板輻射采暖，一般對流供暖系統（盤管風機）需水溫60－90℃，而地暖所需的水溫僅為30－40℃，因此由于溫差造成的管網熱損及制熱設備提升水溫度能耗使之地暖運行費用比對流供暖運行費用節約20%左右。

2、盤管風機采用變風量+變水量調節方法，可以明顯減少空調系統的全年能耗，風機盤管全年單位冷量耗量電可減少45％-55％，冷水機組全年單位冷量耗電量可減少15％-25％。

四、智能化自動控制系統節能

1、據統計資料顯示，空調系統設定值每提高1℃可以節省8%的冷量。而采用智能化控制系統同原控制工況相比，不但大大提高控制精度，而且減少冷負荷較小區域的低溫造成人體不適及能量浪費。一般來說，運用中央監控與常規空調控制相比，在提高控制精度方面，保守估算可以節省30%左右。

2、根據一項對中央空調機組運行狀態進行分析的權威調查顯示，中央空調機組90%的時間處于非滿負荷狀態，而冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔散熱風扇在此90%時間內仍處于100%的滿負荷運行狀態。實際上中央空調系統97%的時間在70﹪負荷左右波動運行，所以實際負荷總不能達到滿負荷，特別是在冷量較少的情況下，主機負荷量更低。因此依據實際變化的冷負荷動自動化態調節冷凍泵、冷卻泵及冷卻塔散熱風扇的頻率，可節約水泵電能20%左右，同時減少大流量冷凍水在管網循環冷損失。

3、采用智能化中央自動控制系統，智能檢測室內外環境溫差，采用最佳時間點先行啟動空調系統，改變工作區的溫度，令其到工作時間時室內環境進入舒適（或要求）的范圍內。在工作結束前，以最佳時間點切斷空調系統，既保證了環境的溫度要求，又實現了節能。

五、建筑結構維護節能

在整個建筑物的熱損失中，圍護結構傳熱的熱損失達50%～60%，門窗縫隙空氣滲透的熱損失占20%～30%。因此，加強圍護結構的保溫隔熱，提高門窗的氣密性是建筑節能的重要組成部分。

1、遮陽技術

在夏熱冬冷地區，夏季空調供冷時，外窗玻璃的輻射得熱則是空調冷負荷的主要部分，應采取遮陽措施。

2、保溫、隔熱與氣密性技術 可采用下列技術措施改善窗的保溫效果：①采用光熱性能良好的玻璃；②利用鋼塑復窗代替鋁合金窗，減少窗的冷(熱)橋傳熱。③采用雙層玻璃窗提高窗的保溫性。而外墻的保溫可以分為外墻內保溫和外墻外保溫技術。在外墻根部，女兒墻、陽臺、變形縫等易產生“熱橋”的部位，采用外保溫技術，可顯著消除“熱橋”造成的熱損失。屋面是建筑物上部與外界直接接觸的重點部位。屋面保溫主要措施有采用保溫屋面(外保溫、內保溫)、倒置式屋面(保溫層與防水層顛倒，把保溫層放在防水層的上面)、架空通風屋面等等。此外，可通過采用密封材料增加門窗的氣密性減少滲透量，減少室內外冷熱氣流的直接交換。

3、窗墻比

窗墻比是窗洞口與墻的面積比值，增大這兩個比值不利于空調建筑節能，所以在保證日照、采光、通風、觀景條件下，應該盡量減少外門窗洞口的面積，減少空調房間兩側溫差大的外墻面積及其薄弱環節窗的面積。

第二章 電氣設備節能技術

一、照明節能技術

我國照明用電量已占總用量的10%～12%，按照我國提出的“中國綠色照明工程”，照明節電已成為節能的重要方面，目前的主要技術措施有：

1、選擇優質的電光源科學的選用電光源是照明節電的首要工作。節能的電光源發光效率要高，使得每瓦電（W）發出更多光通量（Lm）。白熾燈泡發光效率一般為7～20Lm/W，其壽命一般為1000h，特殊的為2000h；單端的緊湊型熒光燈（俗稱節能燈）其光通量一般為50Lm/W，采用一只9W壽命3000～5000h的節能燈完全可以替代40W的白熾燈泡；雙端直管熒光燈T12型的光通量為55 Lm/W，壽命為3000～5000h，而現在的T5型則達到90～110 Lm/W，壽命可達8000～10000h.。所以以T12，T10甚至T8型的熒光燈都應該淘汰，不但可以節約大約50%的電能，還會改善燈光的顯色性。除以上光源外，還有高強氣體放電燈，如高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、微波硫燈、無極燈、發光二極管和半導體照明燈等。

2、選擇節電的照明電器配件在各種氣體放電光源中均需要有電器配件。例如鎮流器，舊的T12熒光燈其電感鎮流器要消耗其20%的電能，40W燈，其鎮流器耗電約8W；而節能的電感鎮流器則耗電小于10%，更節能的電子鎮流器，則只耗電其2～3%，也是一筆不小的節電措施。

3、安裝照明系統節電器，實現智能照明調控，有效保護電光源，降低電能消耗的功能，保持電壓的穩定或略有所降，既節約用電又能延長光源的壽命，同時由于照明初設計時考慮維護系數的計算往往又20%左右的照度余量，所以不會影響照度標準值的維護，更不會對視覺效果有明顯的影響。加裝照明節電器對于氣體放電光源還可以利用微機進行智能控制，通過內置的專用優化控制軟件，可以隨時采集、分析和計算，控制內部的綜合濾波電路，控制電流波形，補償功率因數，吸收內部失真電流并循環轉化為有用的能量，提高整體電源效率，隨負荷變化動態調整運行狀態下所需的電流和電壓，對功率進行自動調整，達到智能節電的目的，照明節電器大多數節電率在25%以上。

4、照明線性調節技術、智能化自動控制及運行策略，通過控制單燈電流，實現調光和節能,全部控制的情況下,節能率達到30%，且不影響高壓鈉燈的使用壽命；根據實際需要打開或關閉單燈、一組燈、所有燈，根據項目的不同情況制定不同運行策略。

5、優化照明供電設計。

6、采用光感及人體感應開關燈技術。

二、變壓器及配電系統節能

1、變壓器降耗節能

對于壓器數量多、容量大的建筑，其變壓器總損耗不容忽視。因此降低變壓器損耗是一項重要節能措施。若采用非晶合金鐵芯變壓器，具有低噪音、低損耗等特點，其空載損耗僅為常規產品的五分之一，且全密封免維護，運行費用極低。S11系統是目前推廣應用的低損耗變壓器，空載損耗較S9系列低75％左右，其負載損耗與S9系列變壓器相等。因此，應在輸配電項目建設環節中推廣使用低損耗變壓器。

2、變壓器經濟運行

變壓器經濟運行指在傳輸電量相同的條件下，通過擇優選取最佳運行方式和調整負載，使變壓器電能損失最低。變壓器經濟運行無需投資，只要加強供、用電科學管理，即可達到節電和提高功率因數的目的。每臺變壓器都存在有功功率的空載損失和短路損失，無功功率的空載消耗和額定負載消耗。變壓器的容量、電壓等級、鐵芯材質不同，故上述參數各不相同。因此變壓器經濟運行就是選擇參數好的變壓器和最佳組合參數的變壓器運行。

3、配電系統節能 ① 電網容量與負荷不匹配

隨著建筑用電器的更新換代及數量的增加，用電量逐年增加，原建配電網的設備和導線均與用電量不相匹配，不少地方超負荷運行，不僅影響供電安全，還大大增加了配電系統的損耗。節能改造的辦法就是更新線路與設備。② 供電電壓不合理

有些地區和許多較大型用電單位的供電電壓偏高，或在用電低谷時電壓偏高，實驗數據表明電壓每升高10V，能耗就增加10%，當然電壓過低也不行，不但增加了變壓器的銅損、鐵損、線路損耗，甚至影響用電器的使用壽命。根據國家標準GB 156 規定，額定電壓 10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%，220V單相供電電壓允許偏差為額定電壓的-10%～+7%。③ 布局不合理

許多地區的用電戶和企業的用電設備遠離配電中心，使得低壓（0.4千伏）送電距離過長，造成很大的線路損耗和電壓降落。這種情況在舊的大、中型企業中普遍存在，原因是當時設計規定配電中心要建在企業的引進電源的一端。改善的措施是在保證安全的前提下，盡量移近配電中心與用電設備的距離，將原來低壓長距離送電改為高壓長距離、低壓短距離送電，可以大大減少送電線路的損耗。④ 無功功率短缺

隨著經濟的發展，供配電系統中感性負荷迅速增加，眾多的配電變壓器和電動機處于低負荷率的非經濟運行狀態，造成供配電系統無功功率的大量需求，如不及時補充，將引起供電電壓質量下降，系統損耗增加，既要浪費電能，又將影響供配電設備的使用率，甚至造成事故。

第三章 給排水節能技術

根據我國現行供水情況及建筑用水情況，建筑給排水節能主要有以下幾個途徑：

1、盡可能利用太陽能用作生活熱水加熱，在暖通能源里已介紹過了。

2、合理利用市政管網余壓，采用分區給水方式。

在城市供水中，根據城市供水規模大小不同，一般市政給水管網壓力均在0.2～0.4MPa之間。合理利用市政管網壓力，采用分區供水方式，可以減少二次加壓能耗。如市政管網壓力為0.3Mpa，則五層及以下樓層可采用市政管網直接供水。五層以上采用無負壓變頻供水設備供水。這樣即不浪費市政管網余壓又不至于使低樓層管網壓力過高，造成能耗及水量浪費。

3、使用節水型衛生器具，減少用水量及加壓能耗。

目前，我國普遍采用沖水量≥11L的坐便器，耗水量大。若全部使用沖水量≤6L的馬桶，則住宅可節水14%，賓館、飯店可節水4%，辦公樓可節水27%。

4、廚房、沐浴、盥洗的節水，采用充氣水嘴。

原理：出水部分加了起泡器，可以增加水中的氣泡含量，可以起到節水、柔和防濺的作用。

5、用水量較大企業可采用中水系統節水。

將生活污水或工業污水作為水源，經過適當處理后作雜用水，其水質指標間于上水和下水之間，稱為中水，相應的技術稱為中水技術。經處理后的中水可用到廁所沖洗、園林灌溉、道路保潔、城市噴泉等。對于淡水資源缺乏，城市供水嚴重不足的缺水地區，采用中水技術既能節約水源，又能使污水無害化，是防治水污染的重要途徑，也是我國目前及將來長時間內重點推廣的新技術、新工藝。