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便攜式太陽光譜反射儀

發布時間:2020-01-20 08:19:15

  
      建築領域是我國社會耗能大戶,能源危機明顯加劇,國家對建築節能領域非常重視,太陽反射比是建築反射隔熱塗料評價中的重要參數指標,也關係到建築物的節能效果,因此對於建築熱反射隔熱塗料的反射隔熱機理的研究顯得非常重要。本文以荷蘭Avantes公司的AvaSR-96便攜式太陽光譜反射儀為例,介紹在建築反射隔熱塗料太陽反射比檢測中的應用。 

1. 引言

圖1 AvaSR-96便攜式太陽光譜反射儀     對工程質量進行有效監督。

      建築反射隔熱塗料對太陽光具有高反射率,能將大部分太陽光反射,又能把建築物表麵的熱量輻射到天空中去,降低其表麵溫度。從而降低太陽光及熱輻射熱造成的建築物內部溫度上升,節約電能,是國際上流行的建築節能技術,廣泛地應用於美國,歐洲及日本等發達國家,近幾年在我國的應用也逐漸多了起來,國家出台了相關的標準和規範對此類產品的推廣和應用加以規範,如GB/T 25261-2010《建築用反射隔熱塗料》,JG/T 235-2008 《建築反射隔熱塗料》,JC/T 1040-2007《建築外表麵用熱反射隔熱塗料》和一些地方標準。其中有關節能性能的兩個指標是太陽反射比和半球發射率,其檢測工作主要是在實驗室完成,而現場檢測部分則沒有涉及,建築實際工程中使用的建築熱反射塗料是否合格呢?問題就出現了,有可能存在送檢的樣品各項性能指標較好,而實際工程中出現以次充好的可能性,為了杜絕這種情況的發生,規範和促進建築熱反射塗料市場的良性發展,太陽反射比現場檢測的環節就顯得尤為重要,將與實驗室結果進行對比共同                                                                                                            
 
      2008年6月-12月 華南理工建築節能中心,組建《建築熱反射塗料節能檢測標準》編製工作小組。2009年9月-2010年10月 根據由華南理工大學建築節能研究中心主編的JGJ/T287-2013《建築熱反射塗料節能檢測標準》,圍繞便攜式光譜反射儀現場測量標準展開工作,確定了《建築熱反射塗料節能檢測標準》現場測量標準內容。2012年6月 華南理工大學建築節能研究中心主編 JGJ/T287-2013《建築熱反射塗料節能檢測標準》完成送審稿。
 
 

2. 測量原理和方法
      根據JGJ/T287-2013《建築熱反射塗料節能檢測標準》,我們開發了AvaSR-96型便攜式太陽光譜反射儀,儀器主機主要包括以下幾個部分:
(1)       可見光通道光譜儀:用於測試350-1100nm的反射光譜;
(2)       近紅外通道光譜儀:用於測試1000-2500nm的反射光譜;
(3)       光源和積分球:鹵鎢燈光源,用於照明和采集反射光譜;
(4)       手柄式探頭:用於光譜信號采集;
(5)       計算機:用於數據采集和儀器控製;
(6)       無線通信係統:用於無線數據傳輸,方便遠程操作;
(7)       供電係統:大容量電池滿足戶外測量需求。

圖2  太陽反射比測試原理圖(摘自JGJ/T287-2013)

      根據JGJ/T287-2013《建築熱反射塗料節能檢測標準》的規定,太陽反射比的實驗室檢測應采用光譜法或輻射積分法,戶外測試可采用相對光譜法。相對光譜法有2種:(1)分光光度計法;(2)光纖光譜法。
       AvaSR-96型便攜式太陽光譜反射儀是采用光纖光譜技術,專門用於建築反射隔熱塗料太陽反射比的戶外現場測試。
 
 
 
3. 儀器介紹

圖3  AvaSR-96便攜式太陽光譜反射儀
 
       AvaSR-96便攜式太陽光譜反射儀是針對國家標準JGJ/T287-2013《建築熱反射塗料節能檢測標準》開發的產品,波長範圍350-2500 nm,主要用於建築節能領域外牆熱反射塗料、節能玻璃、油漆、金屬等材料的現場太陽反射比測量,同時也適用於塗料、油漆等材料的配方研發及生產測試,可以同時麵向工程現場檢測和實驗室檢測。
       AvaSR-96便攜式太陽光譜反射儀具有性價比高,測量快速、準確,操作簡單,攜帶方便等特點,配有完善的工程現場測試附件,除了太陽反射比測量,還可用於色度學測量。此外,可擴展至玻璃透過率測量。
性能特點
1.    熱反射塗料太陽反射比測量專用光譜分析軟件,軟件具有計算太陽反射比、反射顏色、建築節能效果和出具測試報告的功能,可以智能提示測試天氣和采樣個數,可實時查看原始數據點和96個標準數據點,並可載入測試記錄與當前測試結果相比較,管理員功能可確保數據安全;
2.    支持多個國家標準、行業標準、地方標準和國際標準:GB/T 25261-2010《建築用反射隔熱塗料 》,JGJ/T287《建築熱反射塗料檢測標準》JG/T 235-2008《建築反射隔熱塗料 》, JC/T 1040-2007建築外表麵用熱反射隔熱塗料 , JG/T 235-20xx《建築反射隔熱塗料》 2013修訂版;同時支持各地方標準;ASTMC1549-2009《美國材料與試驗協會標準》;
3.    可以實時測量CIE1931和CIE1964顏色參數,X, Y, Z, x, y, z, L, a*, b*, H, C, u, v,可以同時顯示R,G,B 顏色圖像,並可計算與參考顏色的色差;
4.    軟件具有自動根據塗料太陽反射比和半球發射率數據核算每小時、每天、每月、每年的節約電量的功能,並可計算出標煤節煤量;
5.    手柄式專用測試探頭,可實時便攜貼牆測量;
6.    光譜數據無線傳輸,可實現無線遠程測量;
7.    太陽反射比數據實時顯示,可自定義太陽反射比檢測範圍,判定合格率;
8.    針對不同粗糙度牆麵(h=2.0、1.5、1.0、0.5mm),配有符合國家標準的專用積分球定位片;
9.    主機防塵防水,安全可靠,耐衝擊儀器箱(拉杆式),攜帶方便。

圖4 AvaSR-96用於戶外建築物外牆測試

 
圖5 AvaSR-96測試軟件界麵
 
4. 測試熱反射塗料樣品
       現有某客戶提供的反射隔熱塗料樣板,其中A#和B#樣品為高反射比樣品,C#樣品為低反射比樣品,現在我們用AvaSR-96便攜式太陽光譜反射儀,來實測一下他們的太陽反射比。

圖6 AvaSR-96測試太陽反射比

某牆麵塗料樣品反射隔熱塗料
A#樣品0.83390.8481
B#樣品0.81200.8211
C#樣品0.37120.3787
表1 熱反射塗料樣品的測試結果
      經過測試,我們發現,AvaSR-96便攜式太陽光譜反射儀的測量結果與客戶提供的數據一致,這說明AvaSR-96測量準確,可以同時麵向工程現場檢測和實驗室檢測。
結論

      荷蘭AvaSR-96便攜式太陽光譜反射儀具有性價比高,測量快速、準確,操作簡單,攜帶方便等特點,配有完善的工程現場測試附件,除了太陽反射比測量,還可用於色度學測量,並可擴展玻璃透過率測量。目前,AvaSR-96便攜式太陽光譜反射儀已經得到行業內多家研究所和檢驗機構的認可,並正在向全國各省市的建築材料研究院推廣。 


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