Termocamera per l'edilizia: tipi e regole di ispezione della casa

Valutare obiettivamente il lavoro svolto sull'isolamento di una casa privata può essere una serie di segni. Nella maggior parte dei casi, questa è la quantità di energia spesa per il riscaldamento e le letture dei termometri. Ma se l'isolamento si è rivelato inefficace, è difficile trovare i motivi senza attrezzature speciali.

In tali situazioni, per la costruzione viene utilizzata una termocamera. Nel nostro articolo, il principio di funzionamento e le caratteristiche di progettazione del dispositivo sono descritti in dettaglio. Vengono fornite le regole di utilizzo e trattamento dei dati ottenuti durante l'imaging termico.

Perché la termografia?

L'ispezione da parte di una termocamera di un edificio, un cottage o un edificio residenziale consente di vedere su un termogramma cosa sta accadendo all'interno di vari oggetti e strutture dell'edificio, senza toccarli affatto. Questo si chiama test non distruttivo.

Questo tipo di ispezione mostrerà le condizioni dei tubi di riscaldamento nelle pareti e del riscaldamento a pavimento senza aprire l'intonaco o la piastrella.

La base della diagnostica termica è il principio di fissaggio delle disomogeneità del campo termico, che consente di giudicare lo stato degli oggetti studiati

La sensibilità di alcuni modelli raggiunge i centesimi di grado, grazie alla quale non solo puoi vedere l'impronta termica sulla superficie delle strutture, ma anche scoprire cosa sta accadendo all'interno.

Il vantaggio unico delle moderne termocamere rispetto ad altri mezzi di controllo è proprio la capacità di guardare all'interno degli oggetti senza violarne l'integrità. Anche una minima deviazione degli indicatori di temperatura dalla norma indica un malfunzionamento, ad esempio, nella rete elettrica.

Controllare una casa privata con una termocamera aiuterà a risolvere una varietà di problemi:

• localizzare i luoghi di dispersione di calore e determinare il grado della loro intensità;
• monitorare l'efficacia della barriera al vapore e rilevare la formazione di condensa su varie superfici;
• scegliere il giusto tipo di isolamento e calcolare la quantità richiesta di materiale isolante;
• rilevare perdite del tetto, delle tubazioni e della rete di riscaldamento, perdite di refrigerante dall'impianto di riscaldamento;
• verificare la tenuta stagna delle finestre con doppi vetri e la qualità dell'installazione dei blocchi delle porte;
• diagnosticare i sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria;
• determinare la presenza di crepe nelle pareti della struttura e le loro dimensioni;
• per trovare luoghi di blocchi nel sistema di alimentazione del calore;
• diagnosticare le condizioni del cablaggio e identificare i contatti deboli;
• rilevare gli habitat dei roditori in casa;
• Trova fonti di secchezza / umidità all'interno di un edificio privato.

La termocamera consente di verificare rapidamente la conformità dei parametri dell'edificio eretto con i requisiti tecnici, valutare la qualità di un oggetto immobile prima di acquistarlo e diagnosticare il funzionamento delle comunicazioni interne.

Un sondaggio della casa con uno scanner termico prima di iniziare l'installazione dei materiali di isolamento termico aiuterà a calcolare correttamente il costo dell'isolamento

E dopo il completamento del lavoro, l'imaging termico ci consentirà di controllare il risultato finale e rilevare difetti di installazione che creano perdite di calore. Il controllo mostrerà anche i ponti freddi, che possono essere rapidamente rimossi in preparazione per la stagione invernale.

Prima di ricostruire o riparare vecchi edifici, un dispositivo a infrarossi verrà in soccorso per identificare le aree più fredde e i luoghi di perdita, i problemi con il riscaldamento a pavimento e valutare obiettivamente il volume dei lavori di costruzione pianificati.

Dispositivo e principio di funzionamento

Un elemento sensibile di qualsiasi termocamera è un sensore che trasforma la radiazione infrarossa di vari oggetti inanimati e viventi, nonché lo sfondo in segnali elettrici. Le informazioni ricevute vengono convertite dal dispositivo e visualizzate sul display sotto forma di termogrammi.

In tutti gli organismi viventi, l'energia termica viene rilasciata a seguito di processi metabolici, che sono chiaramente visibili alle apparecchiature

Nei dispositivi meccanici, il riscaldamento delle singole parti costituenti si verifica a causa dell'attrito costante nei punti di contatto degli elementi mobili. Nelle apparecchiature e nei sistemi di tipo elettrico, le parti conduttive vengono riscaldate.

Dopo aver puntato e sparato un oggetto, la telecamera a infrarossi genera istantaneamente un'immagine bidimensionale contenente informazioni complete sugli indicatori di temperatura. I dati possono essere salvati nella memoria del dispositivo stesso o su supporti esterni, oppure possono essere trasferiti tramite un cavo USB a un PC per un'analisi dettagliata.

Alcuni modelli di termocamere dispongono di interfacce integrate per la trasmissione wireless istantanea di informazioni digitali. Il contrasto termico registrato nel campo visivo della termocamera consente di visualizzare i segnali sullo schermo del dispositivo in semitoni di una tavolozza in bianco e nero oa colori.

I termogrammi mostrano l'intensità della radiazione infrarossa delle strutture e delle superfici studiate. Ogni singolo pixel corrisponde a un valore di temperatura specifico.

L'eterogeneità del campo termico rivela errori nelle strutture ingegneristiche della casa e difetti nei materiali da costruzione, carenze di isolamento termico e riparazioni di scarsa qualità

Sullo schermo in bianco e nero della termocamera, le aree più calde verranno visualizzate con la più chiara. Tutti gli oggetti freddi saranno quasi indistinguibili.

Su un display digitale a colori, le aree che emettono calore più di altre si illuminano in rosso. Quando l'intensità della radiazione diminuisce, lo spettro si sposterà verso il viola. Le zone più fredde saranno contrassegnate in nero sul termogramma.

Per elaborare i risultati ottenuti dalla termocamera, è sufficiente collegare il dispositivo a un personal computer. Ciò ti consentirà di riconfigurare la tavolozza dei colori sul termogramma in modo da poter vedere meglio l'intervallo di temperatura richiesto.

I moderni dispositivi multifunzionali sono dotati di una speciale matrice di rivelatori, costituita da un numero enorme di elementi sensibili in miniatura.

La radiazione infrarossa catturata dall'obiettivo della termocamera verrà proiettata su questa matrice. Tali telecamere IR sono in grado di rilevare un contrasto di temperatura pari a 0,05-0,1 ºC.

La maggior parte dei modelli di imager a infrarossi sono dotati di un display di controllo a cristalli liquidi per visualizzare le informazioni. Tuttavia, la qualità dello schermo non indica sempre un livello elevato di apparecchiature a infrarossi in generale.

Il parametro principale è la potenza del microprocessore coinvolto nella codifica dei dati ricevuti. La velocità di elaborazione delle informazioni gioca un ruolo importante, poiché le foto scattate senza treppiede possono essere sfocate.

Il funzionamento dei dispositivi di imaging termico si basa sul fissare la differenza di temperatura tra lo sfondo generale e l'oggetto e sulla conversione dei dati ricevuti in un'immagine grafica visibile all'occhio umano

Un altro parametro importante è la risoluzione della matrice. I dispositivi con un gran numero di elementi sensibili offrono immagini bidimensionali migliori rispetto ai dispositivi di imaging termico con una risoluzione inferiore della matrice del rivelatore.

Questa differenza è spiegata dal fatto che una cellula sensibile rappresenta una superficie più piccola dell'oggetto studiato. Nella grafica ad alta risoluzione, il rumore ottico è quasi invisibile.

Tipi di dispositivi di imaging termico

Il controllo di una casa privata per la perdita di calore con una telecamera a infrarossi consente di eseguire misurazioni più accurate e un'analisi qualitativa di tutti gli indicatori di temperatura. E successivamente, sulla base dei dati ricevuti tempestivamente, eseguire con competenza lavori di riparazione e / o ammodernamento della struttura residenziale.

Per la diagnostica della termografia, vengono utilizzati due tipi di dispositivi:

• termocamere fisse;
• telecamere a infrarossi portatili.

Gli apparecchi fissi sono utilizzati principalmente nelle imprese manifatturiere. Sono progettati per controllare regolarmente lo stato delle reti elettriche e monitorare costantemente attrezzature tecniche complesse. I sistemi fissi di imaging termico sono realizzati su array di semiconduttori di fotorilevatori.

Utilizzando termocamere portatili, vengono effettuati audit energetici di edifici residenziali multi-appartamento ed edifici privati. Questi dispositivi vengono utilizzati sia per un controllo locale una tantum, sia per la diagnostica complessa delle case.

Le termocamere portatili sono sviluppate sulla base di microbolometri non raffreddati al silicio e sono eccellenti per l'uso in luoghi difficili da raggiungere.

La termografia è un metodo di indagine efficace senza contatto, che è consigliabile combinare con l'uso di porte aerodinamiche per misurare e controllare la traspirabilità degli edifici

A seconda della funzionalità, esistono tre tipi di termocamere:

1. Strumenti di osservazione - fornisce solo la visualizzazione di vari oggetti a contrasto di calore, spesso in bianco e nero.
2. Dispositivi di misurazione - creare un'immagine grafica all'interno della radiazione infrarossa e assegnare a ciascun punto del segnale luminoso un valore di temperatura specifico.
3. Pirometri visivi - progettato per misure di temperatura senza contatto e visualizzazione del campo termico di oggetti specifici al fine di rilevare aree con deviazioni dai valori normali.

Il prezzo di buoni ricevitori di radiazione termica funzionale inizia da $ 3.000. Il loro acquisto per un esame una tantum della casa è semplicemente non redditizio. Molte aziende oggi offrono un imager di costruzione in affitto per un giorno. Questo è un servizio molto conveniente

È inoltre possibile ordinare un sondaggio di imaging termico professionale completo del cottage / casa. Il costo medio per le riprese di una termocamera è di $ 5 per 1 metro quadrato di area di una struttura residenziale privata.

Di norma, il costo delle termocamere è un indicatore della loro funzionalità. Ma anche i modelli di budget eseguono efficacemente la diagnostica a infrarossi. Pertanto, quando si sceglie, vale la pena concentrarsi sulle caratteristiche tecniche di base e sulla capacità di risolvere problemi specifici.

La funzionalità delle termocamere dipende dalla risoluzione del sensore a infrarossi, dalla sua sensibilità e dalla gamma di temperature operative

Un grande vantaggio è la disponibilità di funzioni aggiuntive, ovvero: ridimensionamento digitale, un puntatore laser, annotazione di termogrammi, allarme colore personalizzabile, definizione di aree con indicatori di temperatura massima e minima.

Semplifica in modo significativo la diagnostica per immagini termiche a casa e vari accessori: obiettivi grandangolari ottici rimovibili per la considerazione del piano generale e teleobiettivi per il dettaglio di aree critiche, treppiedi pieghevoli, contenitori di stoccaggio per batterie.

Regole per l'applicazione della termocamera

Il compito principale di un'indagine di imaging termico è identificare con precisione perdite di calore e difetti nel funzionamento dei sistemi di ingegneria, nonché individuare eventuali punti deboli di una struttura residenziale in fase di costruzione.

La diagnostica termica degli edifici comprende:

• esame nella regione IR a onde lunghe nell'intervallo 8-15 micron;
• costruzione di una mappa della temperatura degli oggetti e delle superfici studiate;
• monitorare la dinamica dei processi termici;
• calcolo accurato dei flussi di calore.

L'ispezione di una proprietà residenziale viene eseguita sia all'esterno che all'interno dell'edificio. Nel primo caso, la fotografia a infrarossi consente di rilevare gravi difetti nell'infiltrazione dei flussi d'aria attraverso l'involucro dell'edificio e difetti nell'isolamento termico. Nel secondo - per identificare gli errori nel funzionamento sistema di riscaldamento e reti elettriche.

È meglio eseguire la diagnostica per immagini termiche nella stagione fredda, quando la differenza di temperatura sulla strada e in casa è superiore a 10 gradi Celsius

Maggiore è la differenza di temperatura, più accurati saranno i risultati del test. Inoltre, per ottenere i dati corretti, la struttura residenziale esaminata deve essere riscaldata ininterrottamente per almeno 2 giorni. In estate, è praticamente inutile esaminare l'edificio con una termocamera a causa della minima differenza di temperatura.

L'ispezione degli edifici da parte di ricevitori di radiazioni di calore mostra la distribuzione dei campi di temperatura sulle superfici di oggetti o strutture in un determinato momento. Pertanto, le riprese con una fotocamera a infrarossi dipendono fortemente da una serie di condizioni, la cui osservanza è fondamentale per ottenere risultati corretti.

Il dispositivo è influenzato da forte vento, sole e pioggia. Sotto la loro influenza, la casa si raffredda o si riscalda, il che significa che il controllo può essere considerato inefficace. Le strutture e le superfici esaminate non devono trovarsi nell'area dei raggi diretti del sole o delle radiazioni riflesse entro 10-12 ore prima dell'inizio della diagnostica per immagini termiche.

Si consiglia di mantenere i blocchi di porte e finestre in una posizione fissa per 12 ore prima di scattare con una fotocamera a infrarossi e durante la verifica dell'edificio.

Prima di iniziare l'esame a casa sul dispositivo, è necessario configurare le impostazioni di base, vale a dire:

• impostare i limiti di temperatura inferiore e superiore;
• regolare la gamma di imaging termico;
• scegli il livello di intensità.

Altri indicatori sono regolati in base al tipo di isolamento, ai materiali delle pareti e ai soffitti. Un audit energetico di una casa privata inizia con un controllo della fondazione, della facciata e del tetto dell'edificio.

In questa fase, è molto importante condurre una diagnosi approfondita, poiché le aree sullo stesso piano sono significativamente diverse e i rivelatori di radiazioni di calore lo dimostreranno sicuramente.

Dopo aver verificato la parte esterna, iniziano le misure diagnostiche all'interno dell'edificio residenziale. Qui viene rilevato circa l'85% di tutti i difetti di costruzione e malfunzionamenti dei sistemi di ingegneria.

La sparatoria viene eseguita nella direzione dai blocchi delle finestre alle porte, esplorando lentamente tutte le aperture e le pareti tecnologiche. Allo stesso tempo, le porte tra le stanze vengono lasciate aperte al fine di stabilizzare il flusso di aria riscaldata e ridurre al minimo la probabilità di errori di misurazione.

Il controllo della termografia comporta la verifica graduale di diverse aree delle strutture che la racchiudono, che devono essere aperte per le riprese con una telecamera a infrarossi. Per fare ciò, è necessario liberare il davanzale della finestra, organizzare l'accesso senza ostacoli ai battiscopa e agli angoli.

Le pareti per la durata della termografia interna dell'edificio devono essere liberate da tappeti e dipinti, vecchie carte da parati esfoliate e altri oggetti che impediscono la visibilità diretta dell'oggetto in studio.

Le case dotate di termosifoni vengono solitamente rimosse solo dall'esterno. La diagnostica della facciata viene eseguita in condizioni meteorologiche favorevoli: assenza di nebbia bagnata, fumo e precipitazioni.

Interpretazione dei dati ricevuti

I dispositivi di imaging termico catturano una differenza di temperatura di 3 ºC e questo verrà visualizzato sul termogramma come una zona anomala nello spettro di colori caratteristico. Tuttavia, la stessa immagine spettrografica è una giustificazione insufficiente per considerare difettosa l'area diagnosticata.

Per tutte le zone anomale, è necessario eseguire calcoli di ingegneria termica e quindi trarre conclusioni sullo stato degli oggetti in studio

Questo è il motivo per cui il software strumentale per l'analisi qualitativa e quantitativa dei termogrammi, nonché il reporting, viene fornito con termocamere portatili.

Tutto ciò significa che non è necessario un addestramento speciale per lavorare con una telecamera a infrarossi. Dopo aver studiato il manuale dell'utente, è facile condurre in modo indipendente la verifica della termografia e l'elaborazione dei risultati nel programma proposto. Dopo aver analizzato gli indicatori ottenuti, l'applicazione fornirà una valutazione esperta delle immagini.

Inoltre, le informazioni raccolte dall'apparecchiatura possono essere trasferite a programmi per l'elaborazione di dati statistici - processori di tabelle o utilità di ingegneria speciali, ad esempio MathLab.

Vale anche la pena notare che la termocamera può dare risultati errati in caso di impostazioni errate. Situazioni simili si verificano quando si esaminano superfici come vetro, piastrelle lucide, specchi.

Le radiazioni infrarosse provenienti da oggetti vicini verranno riflesse su queste superfici, il che porterà alla distorsione dei termogrammi. Per determinare correttamente la temperatura delle superfici a specchio nei dispositivi di imaging termico, è necessario regolare ulteriormente i fattori di correzione.

Le radiazioni fredde, che possono essere riflesse dalle finestre e dal tetto di un edificio residenziale, devono essere prese in considerazione. Il termogramma ottenuto può essere molto più freddo dello stato reale della casa

Un metodo quantitativo per l'analisi della distribuzione dei campi di temperatura sulla superficie delle strutture non tiene conto dell'emissività e della radiazione di fondo dell'ambiente. Inoltre, non importa se la telecamera IR sta girando sul posto o i risultati vengono elaborati dal software.

Quando si eseguono misure diagnostiche all'interno dell'edificio, si ottengono risultati più affidabili, poiché le condizioni climatiche esterne non influenzano le superfici studiate. I termogrammi risultanti dopo l'elaborazione con i programmi appropriati sono veri.

L'uso di una termocamera per edifici consente di valutare obiettivamente la qualità della protezione termica di un edificio, rilevare ponti freddi e cedimento dell'isolamento, nonché trovare danni nascosti e difetti di installazione di blocchi di finestre, porte, giunti di scarsa qualità di tetto, pareti e soffitti.

La diagnostica a infrarossi consente di eseguire correttamente, e quindi economicamente, lavori per ridurre al minimo la perdita di calore in una struttura residenziale, ridurre i costi isolamento del pavimento e isolamento termico di altre strutture.

Lo svolgimento di una procedura di ricerca offrirà l'opportunità di selezionare correttamente isolamento per pareti e il soffitto costruito da privati. Di conseguenza, il costo del riscaldamento di una casa privata diminuirà.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il principio della termocamera, che controlla l'edificio dopo l'isolamento per difetti e la corretta interpretazione delle immagini nei raggi infrarossi nel video:

Funzionalità degli scanner termografici:

Video su come analizzare e creare un rapporto tecnico per diagnosticare una casa con un dispositivo di imaging termico utilizzando il modulo software Testo IRSoft:

Oggi, l'imaging a infrarossi con una telecamera a infrarossi è una tecnologia di monitoraggio non distruttiva avanzata che consente di monitorare lo stato di varie strutture, reti di comunicazione e apparecchiature elettriche.

Lo studio della perdita di calore con l'aiuto di una termocamera viene effettuato al fine di prevenire le emergenze, rilevare difetti di impermeabilità e termica, identificare malfunzionamenti dei sistemi di ingegneria a casa.

Hai esperienza nell'uso di una termocamera per studiare i punti deboli nella tua casa di campagna / appartamento? Forse puoi condividere informazioni utili su come determinare la perdita di calore da parte di una struttura? Scrivi commenti, fai domande, pubblica una foto sull'argomento dell'articolo nel blocco di seguito.