近红外光谱仪技术优缺点和应用范围

第一篇：近红外光谱仪技术优缺点和应用范围

近红外光谱仪技术优缺点和应用范围 2011-11-16 19:57:33

近红外光谱仪技术优缺点和应用范围

由于近红外光谱在光纤中良好的传输性，近年来也被很多发达国家广泛应用在产业在线分析中。近红外定量分析因其快速、正确已被列人世界谷物化学科技标准协会和美国谷物化学协会标准，成为世界食品分析标准的检测方法之一。

近红外光谱技术(Near infrared spectroscopy，NIR)在2O世纪5O年代中后期首先被应用于农副产品的分析中，但由于技术上的 困难，发展迟缓。直到上世纪8O年代中期随着计算机技术的发展和化学计量学研究的深进，加上近红外光谱仪器制造技术的日益完善，才使近红外光谱分析丈量信 号达到数字化等又促进其发展。另外由于近红外光谱吸收弱，可对样品进行简单的预处理后直接进行漫反射分析，避免了预处理时损伤样品，实现无损检测；同时因 不需要化学试剂使分析操纵达到绿色化，从而成为9O年代最引人注目的光谱。

近红外光谱技术优缺点分析：

1.优点

简单方便有不同的测样器件可直接测定液体、固体、半固体和胶状体等样品，检测本钱低。

不损伤样品可称为无损检测。

分析速度快一般样品可在lmin内完成。

分辨率高可同时对样品多个组分进行定性和定量分析。

绿色分析技术从样品预处理到分析测试等环节对环境无污染。

适用于近红外分析的光导纤维易得到，故易实现在线分析及监测，极适合于生产过程和恶劣环境下的样品分析。

对测试职员要求不高，易培训推广。缺点

不适合痕量分析(含量由于测定的是倍频和合频吸收故灵敏度较低。

是一种间接方法需建立相关的模型库(练习集)。

应用范围：

1.利用NIR可快速测定酒精饮料(包括啤酒、果酒、黄酒)中乙醇的含量及水溶液中的乙醇、果糖和葡萄糖的含量，样品不用进行预处理，可获得满足结果，比传统 的比重法、重铬酸盐氧化法、分光光度法、气相色谱法及国外学者提出的紫外检测高效液相色谱法、酶法、核磁共振法、活动注射分析法更快速、正确、简便、廉 价。

2.目前利用NIR结合漫反射技术可快速、正确测定小麦、大麦等农产品的含水率、蛋白质等重要的指标及面粉中含水率、蛋白质、灰分、颗粒度，从而在生产过程中实现在线监控，也可利用近红外线光谱在建立有一定的练习集基础上，对大米进行质量评估。中国农业大学也已建立了部 分农产品(包括小麦和大麦、玉米、葛根，杜仲等)近红外定量分析数学模型，并研制和开发出近红外玉米品质分析仪，用于分析样品中的水分、蛋白质和淀粉的化学值。

3..利用NIR可非破坏性地测定完整苹果中的总糖、蔗糖、葡萄糖和果糖以及果汁中的糖和酸的含量，成分分析效率较高”，为判定苹果的品质提供了新方法。在苹 果汁、葡萄汁、梨汁等加工过程中，用NIR可连续丈量可溶性固形物、总固形物和总水分的变化，进而监控加工产品的质量。

4.利用NIR可测定浓度在93％～97．4％的维生素E，达到了较好的效果，比传统分光光度法、荧光光谱法、气相色谱法和高效液相色谱法更省时，本钱大大降低。

5.NIR在液体牛奶质量检测中的应用研究崛起于80年代，后逐渐发展成熟，国外已有很多的相关研究报道，国内职员研究利用该技术进行快速测定牛奶中的脂肪、蛋白质、乳糖等多种主要成分，也已取得了满足的结果。

第二篇：傅立叶变换红外光谱仪学习总结

傅立叶变换红外光谱仪学习总结

1.机前准备

开机前检查实验室电源、温度和湿度等环境条件，当电压稳定，室温为21±5℃左右，湿度≤65％才能开机。2.开机

2.1开机时，首先打开仪器电源，稳定半小时，使得仪器能量达到最佳状态。开启电脑，并打开仪器操作平台spectrum软件，弹出登录端口，用户名输入：user 密码输入perkinelmer 在设置管理菜单栏中可以设置仪器是否设置开机密码。若不设置开机密码，下次进入时必须以管理员的身份进入才能打开此页面。2.2 检查仪器稳定性 在主菜单栏中单击测量,选择湿度屏蔽（查看湿度是否正常，如果不正常需要更换干燥剂）3.制样

根据样品特性以及状态，制定相应的制样方法并制样。4.监测

在测量的菜单栏下选择监测，观察能量值是否正常。红外光谱仪共有两种扫描方式：ATR（衰减全反射）能量值一般为159左右；滑动夹具（透射附件）能量值一般为1299左右。

能量值会随使用时间增长而逐渐变小，若短时间内发生明显降低，可能是仪器湿度过高。4.扫描背景（ATR）1)进入设置仪器菜单栏，选择设置仪器基本功能，设置分辨率、横坐标单位、扫描积累量（扫描次数）；固体，液体的分辨率设为

4、气体的分辨率设为0.5。扫描次数越多，信噪比越小。2)进入设置仪器高级功能，勾选CO2/H20,作用是扣除空气中CO2和空气中的H20 3)进入仪器的数据收集，将图谱的保存位置保存到自己的文件夹 4)然后将ATR表面擦拭干净，勾选预览点击基底开始扫描背景图。5.扫描样品

根据自己样品特性以及状态选择对应的压头，将样品放入样品池内，保持设置仪器的基本功能栏里的参数和测背景时的参数一致，将样品的ID改为自己的样品名，开始扫描。转动能量加压器，调节能量值，观察光谱图的变化，能量值为30左右为宜。待扫描结束后再次点击扫描，如果中间中止扫描了需要去选预览再次扫描。6.图谱处理

图谱处理的命令都在处理菜单栏下，如数据调整（调整平滑因子可以将杂质小峰进行平滑）、差异（可以将两个不同光谱中的峰相减）、算术（可以将两个不同的光加减乘除）、比较（可以把已知图谱与单光谱比较、也能与光谱图汇总文件进行比较）、导数（可以将光谱进行一阶导、二阶导、三阶导以直观显示光谱图）、搜索（可以把已知光谱与光谱库中的信息比较检测相似度）

对图谱观察的命令在视图菜单栏下：可以对图谱峰放大或缩小，视图样品表在数据浏览器下，可以新建或者删除样品表 标记峰：在设置菜单栏下的峰值检测可以设置标记峰的信息和透光率，阈值越小，标记的峰越多。

手动保存图：在图谱名称上单击右键，数据保存有两种方式，一种是保存二元图，另一种是保存ASC（word、excel能打开）根据需要，打印或者保存红外光谱图。并可以根据自己需要对图谱进行比较，方法是打开图谱，处理，比较，添加自己需要的图谱。7.实验完成后，将自己实验及仪器运行情况记录到登记本上。

第三篇：傅里叶变换红外光谱仪样品测试申请登记表new

岭南师范学院新材料研究院 傅里叶变换红外光谱仪样品测试申请登记表 送样日期： 年 月 日 送样单位 送样人 名称 地址 联系电话 研究课题名称 电子邮件 □国家及省部基金课题 课题类型 □校内基金课题 □研究生课题 □本科毕业论文（人）□其它 样品编号 课题负责人或指 导老师签名 电话 样品数量 样品状态 □粉末 □薄膜 □液体（pH=）样品分子结构式 □毒性 □放射性 □腐蚀性 □含水 □含油脂 □受热挥发 □致病微生物 其它说明： 样品物性描述 是否回收 □回收 □代保管7天 □不必回收 新材料研究院意见 设备管理老师意见 测试要求 编号 1 2 3 4 制样方法 衰减全反射附件选择 光谱范围 采样次数 测试条件 □KBr压片法 □液膜法 □ZnSe晶体 □Ge晶体 cm-1 次 请填扫描波数范围 备注 其它特殊说明： 为了检测工作的顺利进行和报告的及时、准确，请用户详细填写以上各栏 注意：

1.样品可以是粉末、薄膜或者液体，样品必须充分干燥，否则会影响测试结果。2.如果样品有毒性或腐蚀性，请事先声明。

3.测试完成时间：一般为1周内；对于疑难样品，与用户协商后分析；遇仪器发生故障，时间推后。4.如果没有认真阅读以上条款，并且没有预先处理好样品，引起仪器故障，需要承担相应责任。

收样人： 收样时间： 测样人： 测试时间：

注：此表一式两份，一份交新材料研究院办公室存档，一份交设备管理员。

第四篇：中红外分析与近红外分析

尽管可以用傅里叶红外和GC联用，但接口等技能要求高，通常不得已才用近红外光谱（NIRS）、中红外光谱(MIRS)中红外光谱

产品名称：ERASPEC中红外汽油分析仪 产地：奥地利原装进口

1．技术指标

用途 测试汽油的辛烷值，密度，芳烃，烯烃，苯，甲苯，含氧化合物，甲醇，乙醇，氧含量，氮—甲基苯胺，苯胺，甲缩醛，萘，醋酸丁酯，碳酸二甲酯等（详见产品说明书）。

测量方法及原理 不同的物质由于化学组成不同，存在不同的化学键，不同的化学键在红外区域都有或强或弱的吸收峰，在中红外指纹区，不同的物质对应的吸收峰都是不同的，即可以根据吸收峰出现的位置判断是何种物质。而且吸收峰的大小与物质的含量有着正向相关性，当含量在一定范围内，此相关性可以用简单的化学方程进行表达，即可以通过吸收峰的大小计算对应物质的化学含量。相应标准为ASTM D6277,ASTM D5845及国内石化行业标准SHT0797氮甲基苯胺根据以上原理在波数为748cm-1处有强烈吸收，可根据吸收峰大小算出氮甲基苯胺的含量，精度为0.1%，重复性为0.1%。甲缩醛的强烈吸收峰为1143cm-1和1048cm-1，同理可算出含量。精度为0.1%，重复性为0.1%。

波长范围 2500-25000nm 测量时间 1min /每个样品

样品量 10ml/每次

测量单位 体积百分比，重量百分比

密度测量 ±0.0001g/cm3，内置安东帕独立密度计。

热机时间 小于5秒，无需额外热机，超声波马达驱动，开机可测试。

标定时间 小于5秒，参比和样品池自行切换，实时采集背景参比，无需额外试剂标定。

测试过程 仪器自动进样，自动样品分析，自动结果大屏幕显示。

显示屏 超大6.5寸彩色触摸屏，可快速输入和编辑。

数据处理 可连接打印机打印测试结果，可使用U盘下载测试结果，可连接电脑进行谱线处理。

结果存储 可存储大于6000组测试结果方便用户查看。

谱线处理 退卷积分和激光定标技术，消除基线漂移和零点漂移对实验结果的影响。

操作语言 中文，英文，法文，德文等。

接口 4个USB接口口，1个以太网，1个RS232和LIMS通讯接口。

电源 85-264V AC，47-63Hz 功率 70W 现场作业 可载使用 12V/4A DC直流电源。

尺寸及重量 宽220x高320x厚280mm。8kg

以上是供应ERASPEC中红外汽油分析仪的详细信息，由杰韦弗(中国)西安分公司自行提供，如果您对供应ERASPEC中红外汽油分析仪的信息有什么疑问，请与该公司进行进一步联系，获取供应ERASPEC中红外汽油分析仪的更多信息。

分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到 分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。

红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱。

当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与波数或波长关系曲线，就得到红外光谱.前段时间参加了2009年BCEIA，其它报告会上有两个报告是关于近红外检测的应用，而在平时，可能大家对中红外了解得相对多些。按照光谱波长，大致将0.76－2.5um分为近红外，2.5－25um分为中红外，25－1000um分为远红外。其中，中红外主要应用于物质的定量和定性检测方面，而更偏重于未知物的鉴别或辅助其它方法进行未知化合的结构鉴定等定性检测，但对近红外呢？

希望大家根据在平时的积累和工作中实际应用，从原理、方法、应用范围以及仪器的使用等多方面谈谈对近红外、中红外的看法。不求多、不求全面，只求大家参与！

近红外与中红外光谱分析的区别2011-11-03 中国化工仪器网

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3近红外光(NIR)是介于可见区和中红外区间的电磁波，不同文献中对其波长范围的划分不尽相同，美国试验和材料协会(ASTM)规定为700nm至2500nm。NIR常被化分为短波近红外(SW-NIR)和长波近红外(LW-NIR),其波段范围分别为700—1100nm和1100—2500nm。

1800年，Herschel首次发现了NIR光谱区;1900年前后，NIR光谱仪器使用玻璃棱镜和胶片记录器，其光谱范围局限于700nm—1600nm。50年代的商品NIR光谱仪使用硫化铅光敏电阻作检测器，其波长范围能延伸至3000nm，能用于定量分析，但，由于NIR消光系数低和谱带宽而解析困难，该技术并没有获得广泛应用。60年代，KarlNorris使用漫反射技术对麦子水分、蛋白和脂肪含量进行研究，发现NIR光谱用于常规分析的实用价值。随计算机发展和化学计量学(Chemometrics)诞生，NIR和化学计量学结合产生了现代NIR光谱学。NIR最先应用于农业领域。80年代，光谱仪器制作和计算机技术水平有了大的提高，NIR被广泛应用于在工业和其它领域。近几届匹司堡分析仪器会议上，NIR已成为红外光谱分析报道的热点。NIR在线分析应用给石化工业带来了巨大经济效益，更是引人注目。

根据红外辐射在地球大气层中的传输特性，通常分为近红外(0.75μm到3μm)、中红外(3μm到30μm)、远红外(30μm到1000μm)。

主要区别是波长不同，应用领域不同。

红外吸收光谱法是定性鉴定化合物及其结构的重要方法之一,在生物学、化学和环境科学等研究领域发挥着重要作用。无论样品是固体、液体和气体，纯物质还是混合物，有机物还是无机物，都可以进行红外分析。红外光谱法广泛应用于高分子材料、矿物、食品、环境、纤维、染料、粘合剂、油漆、毒物、药物等诸多方面，在未知化合物剖析方面具有独到之处。

(NIR)分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人”，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。

近红外区域按ASTM定义是指波长在780～2526nm范围内的电磁波，是人们最早发现的非可见光区域。由于物质在该谱区的倍频和合频吸收信号弱，谱带重叠，解析复杂，受当时的技术水平限制，近红外光谱“沉睡”了近一个半世纪。直到20世纪50年代，随着商品化仪器的出现及Norris等人所做的大量工作，使得近红外光谱技术曾经在农副产品分析中得到广泛应用。到60年代中后期，随着各种新的分析技术的出现，加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，从此，近红外光谱进入了一个沉默的时期。80年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重新认识了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。进入90年代，近红外光谱在工业领域中的应用全面展开，有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，从此近红外光谱技术进入一个快速发展的新时期。

我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，除一些专业分析工作人员以外，近红外光谱分析技术还鲜为人知。但1995年以来已受到了多方面的关注，并在仪器的研制、软件开发、基础研究和应用等方面取得了较为可喜的成果。但是目前国内能够提供整套近红外光谱分析技术(近红外光谱分析仪器、化学计量学软件、应用模型)的公司仍是寥寥无几。随着中国加入WTO及经济全球化的浪潮，国外许多大型分析仪器生产商纷纷登陆中国，想在第一时间占领中国的近红外光谱分析仪器市场。由此也可以看出近红外光谱分析技术在分析界炙手可热的发展趋势。在不久的未来，近红外光谱分析技术在分析界必将为更多的人所认识和接受。

现代近红外光谱分析是将光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合。是将近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息与用标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据采用化学计量学技术建立校正模型，然后通过对未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预测其组成或性质的一种分析方法。

与常规分析技术不同，近红外光谱是一种间接分析技术，必须通过建立校正模型(标定模型)来实现对未知样品的定性或定量分析。具体的分析过程主要包括以下几个步骤：一是选择有代表性的样品并测量其近红外光谱；二是采用标准或认可的参考方法测定所关心的组分或性质数据；三是将测量的光谱和基础数据，用适当的化学计量方法建立校正模型；四是未知样品组分或性质的测定。由近红外光谱分析技术的工作过程可见，现代近红外光谱分析技术包括了近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三部分。三者的有机结合才能满足快速分析的技术要求，是缺一不可的。

与传统分析技术相比，近红外光谱分析技术具有诸多优点，它能在几分钟内，仅通过对被测样品完成一次近红外光谱的采集测量，即可完成其多项性能指标的测定(最多可达十余项指标)。光谱测量时不需要对分析样品进行前处理；分析过程中不消耗其它材料或破坏样品；分析重现性好、成本低。对于经常的质量监控是十分经济且快速的，但对于偶然做一两次的分析或分散性样品的分析则不太适用。因为建立近红外光谱方法之前必须投入一定的人力、物力和财力才能得到一个准确的校正模型。

近红外光谱主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化学键的信息，因此分析范围几乎可覆盖所有的有机化合物和混合物。加之其独有的诸多优点，决定了它应用领域的广阔，使其在国民经济发展的许多行业中都能发挥积极作用，并逐渐扮演着不可或缺的角色。主要的应用领域包括：石油及石油化工、基本有机化工、精细化工、冶金、生命科学、制药、医学临床、农业、食品、饮料、烟草、纺织、造纸、化妆品、质量监督、环境保护、高校及科研院所等。在石化领域可测定油品的辛烷值、族组成、十六烷值、闪点、冰点、凝固点、馏程、MTBE含量等；在农业领域可以测定谷物的蛋白质、糖、脂肪、纤维、水分含量等；在医药领域可以测定药品中有效成分，组成和含量；亦可进行样品的种类鉴别，如酒类和香水的真假辨别，环保废弃物的分检等。

相信随着科学技术的不断发展，近红外光谱分析技术这一先进的技术必将得到广泛的认同和应用。

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第五篇：目前我国建筑节能主要技术及应用范围

目前我国建筑节能主要技术及应用范围

常规建筑能源结构按专业可分为，给排水、电气、暖通三个部分，其中暖通空调的能耗占建筑能耗30%～50%左右，且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大，暖通空调系统的广泛应用，用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。另一方面，现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例，因此要把节能重点放在暖通空调节能技术及其应用上。

第一章 暖通节能技术及其应用

暖通节能技术按其功能可分为冷、热源供给机房部分（冷水机组、锅炉、热泵、水泵等）、输送冷、热源介质的管网部分（冷冻水管、热水管）、末端释放部分（风机盘管、地热、暖气片等）、自动控制部分（风机盘管控制器、机房水泵变频控制、BA系统），室内冷、热保持、保温的围护结构五大部分。

一、冷、热源供给机房部分

由传统的冷水机组、VRV空调、分体式挂机、柜机、（燃煤、天然气、柴油）锅炉、集热力管网供热供给方式，改变为下表所列低品位能源供应方式，可实现节能30%～40%左右。

【太阳能热水系统】

工作原理：太阳能光热技术是指将太阳辐射能转化为热能进行利用的技术。适用范围：

1、除西南地区（四川、重庆、贵州年日照时数仅为：1000—1400ｈ/ａ，年辐射总量仅为3344—4180 MJ／m.ａ）不适用，我国其它地区均适用。

2、主要用于生活热水供应。

3、在具备大面积批量安装条件，满足生活热水供应前提下，将余量热水与热泵系统联合供暖。

4、安装条件：需无遮挡物，采光（阳光直射）较好，又不影响建筑美观的场所安装，且需占用一定的面积，一般按12～15m可产1吨40～60℃热水，对项目占地面积测算。

２２【土壤源热泵】

工作原理：夏季吸收房间中的热量，储存到土壤中，达到制冷效果；冬季将土壤中的热量“提取”出来，利用能量转换对室内供热。适用范围：

1、同时具有冬、夏空调负荷，并且年冷、热负荷较接近（热平衡）。

2、项目当地地下土壤温度13～19℃之间时土壤换热器具有较好的冬夏取放热特性，这个范围基本上包括了我国大部分夏热冬冷地区和京、津、唐地区，但在东北和华南地区采用土壤源热泵是不适宜的，其冷热负荷差异过大，热泵冬夏两用的效能难以发挥，而且土壤热平衡难以保证。

3、项目当地100米深范围内不存在较厚的砾石等坚硬地层，存在保水性好的砂土层对于实施土壤源热泵最为有利。

4、项目具备合适的土壤源换热器布置面积，一般每口井直径￠130～150mm，可提取能量3～5KW/井，井与井之间的间距3～5m。

5、地源热泵既可作为夏冬季冷热源制冷或供暖，又可为项目冬季提供生活用热水。

【空气源热泵】

工作原理：夏季吸收房间中的热量，释放到房间外环境空气中，达到制冷效果；冬季吸收房间外部环境空气中的热量释放到房间中，达到制热效果，与传统分体式挂机及柜机、VRV空调不同是能量转换过程中，空气源热泵主机在夏季先将循环水制冷，在冬季将循环水制热，通过循环水泵将冷量或热量输送到终端释放设备与室内空气交换。适用范围：

1、适用于温度-3～43℃,冬季相对湿度≤65%地区,能效比最高，也最节能。

2、空气源热泵应用受地区限制，除环境温度外，相对湿度对空气源热泵应用提出一定要求，制热时，环境温度越低，室外盘管的温度也越低，当室外盘管温度低于0℃，空气中水就在盘管上结霜，平均结霜除霜损失系数越大的地区应用空气源热泵越不经济。据此,将我国空气源热泵使用地区根据平均结霜损失系数分成4类：低温结霜区：如济南、北京、郑州、西安、兰州等；轻霜区：如成都、桂林、重庆等；重霜区：如长沙；一般结霜区：如杭州、武汉、上海、南京、南昌、宜昌等。这些都可以作为热泵设计选用中重要的参考依据，因此考虑在南方地区冬季和夏季使用，北方地区夏季和过渡季节使用。

【水源热泵（地下水源、江、河、湖、海源热泵、污水源热泵）】

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、污水中提取热量，用于制热。适用范围：

1、在满足循环水量，在冬季极端天气江、河、湖、海、污水自然水温＞4℃以上，温度越高初投资越少，运行能效比越高，在夏季制冷工况下江、河、湖、海、污水自然水温＜30℃以下。不同机组对工况要求也不一样。长江以北和高原地区，冬季地表水结冰，无法利用于制热供暖。夏季水温一般低于30℃，可用于制冷空调。

2、用于水源热泵系统的水源，含砂量应＜1/20万，浑浊度＜20毫克/升。如果水源热泵系统中装有板式换热器，水源水中固体颗粒物的粒径应＜0.5毫米，大部分地表水需经过水处理后，方可使用。

【储能技术】

工作原理：根据峰、平、谷电价对电负荷“削峰填谷”，夏季蓄冰空调利用夜间用电低谷制冰，将冷量储存起来，白天用电高峰再将夜间储存的冷量释放出来。冬季利用夜间低谷电价对储热水罐电辅直接加热，或热泵加热，将热能储存起来，白天用电高峰将夜间储存热量释放出来。

适用范围：适用于用电负荷较大，且日间使用电能制冷、制热，夜间不用或很少用的项目，如：办公楼、商场等。

二、对于冷、热输送管网节能，主要有两点

1、末端设备到冷、热源机房间的连接管距离应是最短路径。

2、管道不但要有保温，而且保温的标准达到规范要求。

三、末端释放设备节能

1、冬季采用地板辐射采暖，一般对流供暖系统（盘管风机）需水温60－90℃，而地暖所需的水温仅为30－40℃，因此由于温差造成的管网热损及制热设备提升水温度能耗使之地暖运行费用比对流供暖运行费用节约20%左右。

2、盘管风机采用变风量+变水量调节方法，可以明显减少空调系统的全年能耗，风机盘管全年单位冷量耗量电可减少45％-55％，冷水机组全年单位冷量耗电量可减少15％-25％。

四、智能化自动控制系统节能

1、据统计资料显示，空调系统设定值每提高1℃可以节省8%的冷量。而采用智能化控制系统同原控制工况相比，不但大大提高控制精度，而且减少冷负荷较小区域的低温造成人体不适及能量浪费。一般来说，运用中央监控与常规空调控制相比，在提高控制精度方面，保守估算可以节省30%左右。

2、根据一项对中央空调机组运行状态进行分析的权威调查显示，中央空调机组90%的时间处于非满负荷状态，而冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔散热风扇在此90%时间内仍处于100%的满负荷运行状态。实际上中央空调系统97%的时间在70﹪负荷左右波动运行，所以实际负荷总不能达到满负荷，特别是在冷量较少的情况下，主机负荷量更低。因此依据实际变化的冷负荷动自动化态调节冷冻泵、冷却泵及冷却塔散热风扇的频率，可节约水泵电能20%左右，同时减少大流量冷冻水在管网循环冷损失。

3、采用智能化中央自动控制系统，智能检测室内外环境温差，采用最佳时间点先行启动空调系统，改变工作区的温度，令其到工作时间时室内环境进入舒适（或要求）的范围内。在工作结束前，以最佳时间点切断空调系统，既保证了环境的温度要求，又实现了节能。

五、建筑结构维护节能

在整个建筑物的热损失中，围护结构传热的热损失达50%～60%，门窗缝隙空气渗透的热损失占20%～30%。因此，加强围护结构的保温隔热，提高门窗的气密性是建筑节能的重要组成部分。

1、遮阳技术

在夏热冬冷地区，夏季空调供冷时，外窗玻璃的辐射得热则是空调冷负荷的主要部分，应采取遮阳措施。

2、保温、隔热与气密性技术 可采用下列技术措施改善窗的保温效果：①采用光热性能良好的玻璃；②利用钢塑复窗代替铝合金窗，减少窗的冷(热)桥传热。③采用双层玻璃窗提高窗的保温性。而外墙的保温可以分为外墙内保温和外墙外保温技术。在外墙根部，女儿墙、阳台、变形缝等易产生“热桥”的部位，采用外保温技术，可显著消除“热桥”造成的热损失。屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位。屋面保温主要措施有采用保温屋面(外保温、内保温)、倒置式屋面(保温层与防水层颠倒，把保温层放在防水层的上面)、架空通风屋面等等。此外，可通过采用密封材料增加门窗的气密性减少渗透量，减少室内外冷热气流的直接交换。

3、窗墙比

窗墙比是窗洞口与墙的面积比值，增大这两个比值不利于空调建筑节能，所以在保证日照、采光、通风、观景条件下，应该尽量减少外门窗洞口的面积，减少空调房间两侧温差大的外墙面积及其薄弱环节窗的面积。

第二章 电气设备节能技术

一、照明节能技术

我国照明用电量已占总用量的10%～12%，按照我国提出的“中国绿色照明工程”，照明节电已成为节能的重要方面，目前的主要技术措施有：

1、选择优质的电光源科学的选用电光源是照明节电的首要工作。节能的电光源发光效率要高，使得每瓦电（W）发出更多光通量（Lm）。白炽灯泡发光效率一般为7～20Lm/W，其寿命一般为1000h，特殊的为2000h；单端的紧凑型荧光灯（俗称节能灯）其光通量一般为50Lm/W，采用一只9W寿命3000～5000h的节能灯完全可以替代40W的白炽灯泡；双端直管荧光灯T12型的光通量为55 Lm/W，寿命为3000～5000h，而现在的T5型则达到90～110 Lm/W，寿命可达8000～10000h.。所以以T12，T10甚至T8型的荧光灯都应该淘汰，不但可以节约大约50%的电能，还会改善灯光的显色性。除以上光源外，还有高强气体放电灯，如高压钠灯、金属卤化物灯、微波硫灯、无极灯、发光二极管和半导体照明灯等。

2、选择节电的照明电器配件在各种气体放电光源中均需要有电器配件。例如镇流器，旧的T12荧光灯其电感镇流器要消耗其20%的电能，40W灯，其镇流器耗电约8W；而节能的电感镇流器则耗电小于10%，更节能的电子镇流器，则只耗电其2～3%，也是一笔不小的节电措施。

3、安装照明系统节电器，实现智能照明调控，有效保护电光源，降低电能消耗的功能，保持电压的稳定或略有所降，既节约用电又能延长光源的寿命，同时由于照明初设计时考虑维护系数的计算往往又20%左右的照度余量，所以不会影响照度标准值的维护，更不会对视觉效果有明显的影响。加装照明节电器对于气体放电光源还可以利用微机进行智能控制，通过内置的专用优化控制软件，可以随时采集、分析和计算，控制内部的综合滤波电路，控制电流波形，补偿功率因数，吸收内部失真电流并循环转化为有用的能量，提高整体电源效率，随负荷变化动态调整运行状态下所需的电流和电压，对功率进行自动调整，达到智能节电的目的，照明节电器大多数节电率在25%以上。

4、照明线性调节技术、智能化自动控制及运行策略，通过控制单灯电流，实现调光和节能,全部控制的情况下,节能率达到30%，且不影响高压钠灯的使用寿命；根据实际需要打开或关闭单灯、一组灯、所有灯，根据项目的不同情况制定不同运行策略。

5、优化照明供电设计。

6、采用光感及人体感应开关灯技术。

二、变压器及配电系统节能

1、变压器降耗节能

对于压器数量多、容量大的建筑，其变压器总损耗不容忽视。因此降低变压器损耗是一项重要节能措施。若采用非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的五分之一，且全密封免维护，运行费用极低。S11系统是目前推广应用的低损耗变压器，空载损耗较S9系列低75％左右，其负载损耗与S9系列变压器相等。因此，应在输配电项目建设环节中推广使用低损耗变压器。

2、变压器经济运行

变压器经济运行指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低。变压器经济运行无需投资，只要加强供、用电科学管理，即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失，无功功率的空载消耗和额定负载消耗。变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同，故上述参数各不相同。因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行。

3、配电系统节能 ① 电网容量与负荷不匹配

随着建筑用电器的更新换代及数量的增加，用电量逐年增加，原建配电网的设备和导线均与用电量不相匹配，不少地方超负荷运行，不仅影响供电安全，还大大增加了配电系统的损耗。节能改造的办法就是更新线路与设备。② 供电电压不合理

有些地区和许多较大型用电单位的供电电压偏高，或在用电低谷时电压偏高，实验数据表明电压每升高10V，能耗就增加10%，当然电压过低也不行，不但增加了变压器的铜损、铁损、线路损耗，甚至影响用电器的使用寿命。根据国家标准GB 156 规定，额定电压 10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%，220V单相供电电压允许偏差为额定电压的-10%～+7%。③ 布局不合理

许多地区的用电户和企业的用电设备远离配电中心，使得低压（0.4千伏）送电距离过长，造成很大的线路损耗和电压降落。这种情况在旧的大、中型企业中普遍存在，原因是当时设计规定配电中心要建在企业的引进电源的一端。改善的措施是在保证安全的前提下，尽量移近配电中心与用电设备的距离，将原来低压长距离送电改为高压长距离、低压短距离送电，可以大大减少送电线路的损耗。④ 无功功率短缺

随着经济的发展，供配电系统中感性负荷迅速增加，众多的配电变压器和电动机处于低负荷率的非经济运行状态，造成供配电系统无功功率的大量需求，如不及时补充，将引起供电电压质量下降，系统损耗增加，既要浪费电能，又将影响供配电设备的使用率，甚至造成事故。

第三章 给排水节能技术

根据我国现行供水情况及建筑用水情况，建筑给排水节能主要有以下几个途径：

1、尽可能利用太阳能用作生活热水加热，在暖通能源里已介绍过了。

2、合理利用市政管网余压，采用分区给水方式。

在城市供水中，根据城市供水规模大小不同，一般市政给水管网压力均在0.2～0.4MPa之间。合理利用市政管网压力，采用分区供水方式，可以减少二次加压能耗。如市政管网压力为0.3Mpa，则五层及以下楼层可采用市政管网直接供水。五层以上采用无负压变频供水设备供水。这样即不浪费市政管网余压又不至于使低楼层管网压力过高，造成能耗及水量浪费。

3、使用节水型卫生器具，减少用水量及加压能耗。

目前，我国普遍采用冲水量≥11L的坐便器，耗水量大。若全部使用冲水量≤6L的马桶，则住宅可节水14%，宾馆、饭店可节水4%，办公楼可节水27%。

4、厨房、沐浴、盥洗的节水，采用充气水嘴。

原理：出水部分加了起泡器，可以增加水中的气泡含量，可以起到节水、柔和防溅的作用。

5、用水量较大企业可采用中水系统节水。

将生活污水或工业污水作为水源，经过适当处理后作杂用水，其水质指标间于上水和下水之间，称为中水，相应的技术称为中水技术。经处理后的中水可用到厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁、城市喷泉等。对于淡水资源缺乏，城市供水严重不足的缺水地区，采用中水技术既能节约水源，又能使污水无害化，是防治水污染的重要途径，也是我国目前及将来长时间内重点推广的新技术、新工艺。