Termocamera per l'edilizia: tipi e regole per condurre un'ispezione domestica
È possibile valutare oggettivamente il lavoro svolto sull'isolamento di una casa privata in base a una serie di criteri. Nella maggior parte dei casi, questa è la quantità di elettricità spesa per il riscaldamento e le letture del termometro.Ma se l’isolamento termico risulta inefficace, è difficile trovarne le ragioni senza attrezzature speciali.
In tali situazioni, per la costruzione viene utilizzata una termocamera. L'articolo che abbiamo presentato descrive in dettaglio il principio di funzionamento e le caratteristiche di progettazione del dispositivo. Vengono fornite le regole per l'utilizzo e l'elaborazione dei dati ottenuti durante la fotografia termica.
Il contenuto dell'articolo:
Perché condurre la termografia?
L'ispezione di un cottage, di un cottage o di un edificio residenziale con una termocamera da costruzione consente di vedere su un termogramma ciò che 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 lo stato delle tubazioni del riscaldamento nelle pareti e nei pavimenti riscaldati senza aprire l'intonaco o le piastrelle.
La sensibilità di alcuni modelli raggiunge i centesimi di grado, grazie ai quali non solo è possibile vedere la traccia termica sulla superficie delle strutture, ma anche scoprire cosa sta succedendo 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 deviazione minima degli indicatori di temperatura dalla norma indicherà la presenza di problemi, ad esempio, nella rete elettrica.
Controllare una casa privata con una termocamera aiuterà a risolvere una serie di problemi:
- localizzare le perdite di calore e determinarne l'intensità;
- monitorare l'efficacia delle barriere al vapore e rilevare la formazione di condensa sulle varie superfici;
- scegliere il giusto tipo di isolamento e calcolare la quantità richiesta di materiale isolante termico;
- rilevare perdite nel tetto, nelle tubazioni e nella rete di riscaldamento, perdite di liquido di raffreddamento dall'impianto di riscaldamento;
- verificare la tenuta all'aria delle finestre con doppi vetri e la qualità dell'installazione dei blocchi delle porte;
- effettuare la diagnostica dei sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria;
- determinare la presenza di crepe nelle pareti della struttura e le loro dimensioni;
- trovare intasamenti nell'impianto di riscaldamento;
- diagnosticare le condizioni del cablaggio elettrico e identificare i contatti deboli;
- rilevare gli habitat dei roditori in casa;
- individuare fonti di secchezza/umidità elevata all'interno di un edificio privato.
Una termocamera da costruzione consente di verificare rapidamente la conformità dei parametri di un edificio costruito con i requisiti tecnici, valutare la qualità di un oggetto immobiliare prima di acquistarlo e diagnosticare il funzionamento delle comunicazioni interne.
E una volta completato il lavoro, la termografia consentirà di monitorare il risultato finale e rilevare difetti di installazione che creano perdita di calore. Dal controllo emergeranno anche i ponti freddi che potranno essere rapidamente eliminati in vista della stagione invernale.
Prima di ricostruire o riparare vecchie strutture, un dispositivo con telecamera a infrarossi verrà in soccorso per identificare le zone più fredde e le aree di perdita, i problemi con i pavimenti riscaldati e valutare oggettivamente il volume dei lavori di costruzione previsti.
Progettazione e principio di funzionamento
L'elemento sensibile di qualsiasi termocamera è un sensore che trasforma la radiazione infrarossa proveniente da vari oggetti della natura inanimata e vivente, nonché dallo sfondo, in segnali elettrici. Le informazioni ricevute vengono convertite dal dispositivo e visualizzate sul display sotto forma di termogrammi.
Nei dispositivi meccanici, il riscaldamento dei singoli componenti avviene a causa dell'attrito costante nei punti di interfaccia degli elementi in movimento. Nelle apparecchiature e nei sistemi elettrici le parti conduttrici si riscaldano.
Dopo aver puntato e ripreso un oggetto, la telecamera IR genera istantaneamente un'immagine bidimensionale contenente informazioni complete sugli indicatori di temperatura. I dati possono essere salvati nella memoria del dispositivo stesso o su un supporto esterno, oppure possono essere trasferiti tramite un cavo USB a un PC per un'analisi dettagliata.
Alcuni modelli di termocamera 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 mezzitoni di una tavolozza in bianco e nero o a colori.
I termogrammi mostrano l'intensità della radiazione infrarossa delle strutture e delle superfici oggetto di studio. Ogni singolo pixel corrisponde ad uno specifico valore di temperatura.
Sullo schermo in bianco e nero della termocamera, le zone più calde verranno visualizzate come le più chiare. Tutti gli oggetti freddi saranno praticamente indistinguibili.
Sul display digitale a colori, le aree che emettono maggiormente calore si illumineranno di rosso.Man mano che 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 consentirà di riconfigurare la tavolozza dei colori sul termogramma in modo che l'intervallo di temperatura richiesto sia meglio visibile.
I moderni dispositivi multifunzionali sono dotati di una speciale matrice di rilevamento, costituita da un numero enorme di elementi sensibili molto piccoli.
La radiazione infrarossa registrata dall'obiettivo della termocamera verrà proiettata su questa matrice. Tali telecamere IR sono in grado di rilevare contrasti di temperatura pari a 0,05-0,1 ºC.
La maggior parte dei modelli di termocamera sono dotati di un display di controllo a cristalli liquidi per visualizzare le informazioni. Tuttavia, la qualità dello schermo non sempre indica l'elevato livello delle apparecchiature a infrarossi nel loro insieme.
Il parametro principale è la potenza del microprocessore utilizzato per codificare i dati ricevuti. La velocità di elaborazione gioca un ruolo importante, poiché le foto scattate senza treppiede potrebbero risultare sfocate.
Un altro parametro importante è la risoluzione della matrice. I dispositivi con un numero elevato di elementi sensibili producono immagini bidimensionali di qualità superiore rispetto ai dispositivi di imaging termico con una matrice di rilevamento a risoluzione inferiore.
Questa differenza è spiegata dal fatto che una cellula sensibile ha una superficie più piccola dell'oggetto studiato.Nelle immagini grafiche ad alta risoluzione, il rumore ottico è quasi invisibile.
Tipi di dispositivi di imaging termico
Il controllo della perdita di calore di una casa privata con una telecamera IR consente di effettuare misurazioni e analisi qualitative più accurate di tutti gli indicatori di temperatura. E poi, sulla base dei dati ricevuti tempestivamente, eseguire con competenza i lavori di riparazione e/o ammodernamento dell'immobile abitativo.
Per la diagnostica con immagini termiche vengono utilizzati due tipi di dispositivi:
- termocamere fisse;
- telecamere a infrarossi portatili.
I dispositivi fissi vengono utilizzati principalmente negli impianti di produzione. Sono progettati per il controllo regolare delle condizioni delle reti elettriche e il monitoraggio continuo di apparecchiature tecniche complesse. I sistemi di imaging termico stazionari sono realizzati su matrici di semiconduttori di fotorilevatori.
Utilizzando termocamere portatili vengono effettuati audit energetici di condomini residenziali ed edifici privati. Questi dispositivi vengono utilizzati sia per ispezioni locali una tantum che per la diagnostica completa delle case.
Le termocamere portatili si basano su microbolometri non raffreddati al silicio e sono ideali per l'uso in aree difficili da raggiungere.
A seconda della funzionalità, esistono tre tipi di termocamere:
- Dispositivi di osservazione - fornire solo la visualizzazione di vari oggetti in contrasto termico, spesso in forma monocromatica.
- Dispositivi di misurazione — creare un'immagine grafica all'interno della radiazione infrarossa e assegnare un determinato valore di temperatura a ciascun punto del segnale luminoso.
- Pirometri visivi — progettato per misurazioni della temperatura senza contatto e visualizzazione del campo termico di oggetti specifici al fine di rilevare aree con deviazioni dai valori normali.
Il prezzo per ricevitori di radiazioni termiche funzionanti parte da $ 3.000. Acquistarli per un'ispezione domestica una tantum semplicemente non è conveniente. Molte aziende oggi offrono termocamere da costruzione in affitto per un giorno. Questo è un servizio molto conveniente.
È inoltre possibile ordinare un'ispezione termografica professionale completa del cottage/della casa. Il costo medio delle riprese con una termocamera è di 5 dollari per 1 metro quadrato di proprietà residenziale privata.
In genere, il costo delle termocamere è un indicatore della loro funzionalità. Ma anche i modelli economici eseguono efficacemente la diagnostica a infrarossi. Pertanto, quando si sceglie, è necessario concentrarsi sulle caratteristiche tecniche di base e sulla capacità di risolvere problemi specifici.
Un grande vantaggio è la presenza di funzioni aggiuntive, ovvero: zoom digitale, puntatore laser, annotazioni per termogrammi, allarmi cromatici personalizzabili, identificazione di aree con valori di temperatura massima e minima.
Vari accessori semplificheranno notevolmente la diagnostica dell'immagine termica a casa: obiettivi ottici grandangolari rimovibili per la visualizzazione del piano generale e teleobiettivi per i dettagli delle aree critiche, treppiedi pieghevoli, contenitori per la conservazione delle batterie.
Regole per l'utilizzo di una termocamera
Il compito principale dell'ispezione termografica è identificare con precisione perdite di calore e difetti nel funzionamento dei sistemi di ingegneria, nonché rilevare possibili punti deboli di un edificio residenziale durante la fase di costruzione.
La diagnostica per immagini termiche degli edifici comprende:
- esame nella regione dell'infrarosso a onde lunghe dello spettro nell'intervallo 8-15 micron;
- costruire una mappa della temperatura degli oggetti e delle superfici oggetto di studio;
- monitoraggio della dinamica dei processi termici;
- calcolo accurato dei flussi di calore.
Le ispezioni di una proprietà residenziale vengono effettuate sia all'esterno che all'interno dell'edificio. Nel primo caso, la fotografia a infrarossi consente di rilevare difetti grossolani nell'infiltrazione dei flussi d'aria attraverso l'involucro edilizio e difetti di isolamento termico. In secondo luogo, identificare gli errori operativi sistema di riscaldamento e reti di alimentazione.
Maggiore è la differenza di temperatura, più accurati saranno i risultati del test. Inoltre, per ottenere dati corretti, l'immobile abitativo oggetto del rilievo deve essere riscaldato ininterrottamente per almeno 2 giorni. In estate, ispezionare un edificio con una termocamera è praticamente inutile a causa della minima differenza di temperatura.
Il controllo degli edifici con ricevitori di radiazioni termiche mostra la distribuzione dei campi di temperatura sulle superfici di oggetti o strutture in un determinato momento. Pertanto, la ripresa con una fotocamera a infrarossi dipende fortemente da una serie di condizioni, il cui rispetto è fondamentale per ottenere risultati corretti.
Il funzionamento del dispositivo è influenzato da forte vento, sole e pioggia. Sotto la loro influenza, la casa si raffredderà o si riscalderà, il che significa che il test può essere considerato inefficace.Le strutture e le superfici esaminate non devono essere esposte ai raggi diretti del sole o alle radiazioni riflesse per 10-12 ore prima dell'inizio della diagnostica per immagini termiche.
Si consiglia di mantenere le porte e le finestre in una posizione fissa per 12 ore prima delle riprese con una telecamera a infrarossi e durante il processo di ispezione dell'edificio.
Prima di iniziare un'ispezione della casa, è necessario configurare le impostazioni di base sul dispositivo, ovvero:
- impostare i limiti di temperatura inferiore e superiore;
- regolare la gamma dell'immagine termica;
- selezionare il livello di intensità.
Altri indicatori vengono adeguati in base al tipo di isolamento termico, ai materiali delle pareti e del soffitto. Un audit energetico di una casa privata inizia con il controllo delle fondamenta, 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 ricevitori di radiazioni termiche lo dimostreranno sicuramente.
Il rilievo viene effettuato nella direzione dai blocchi finestre alle porte, esaminando lentamente tutte le aperture e le pareti tecnologiche. In questo caso, le porte tra le stanze vengono lasciate aperte per stabilizzare il flusso di aria riscaldata e ridurre al minimo la probabilità di errori nelle misurazioni.
Il controllo della termografia prevede l'ispezione passo passo delle diverse zone delle strutture circostanti, che devono essere aperte per le riprese con una telecamera a infrarossi. Per fare ciò, è necessario liberare spazio sul davanzale della finestra e organizzare l'accesso senza ostacoli ai battiscopa e agli angoli.
Durante la termografia interna di un edificio, le pareti devono essere ripulite da tappeti e quadri, vecchie carte da parati scrostate e altri oggetti che interferiscono con la visibilità diretta dell'oggetto in esame.
Case attrezzate radiatori per riscaldamento, È consuetudine sparare solo dall'esterno. La diagnostica delle facciate viene effettuata in condizioni meteorologiche favorevoli: assenza di nebbia umida, fumo e precipitazioni.
Interpretazione dei dati ottenuti
I dispositivi di imaging termico registrano una differenza di temperatura di 3 ºC e questa verrà visualizzata sul termogramma come una zona anomala in uno spettro di colori caratteristico. Tuttavia, l’immagine spettrozonale di per sé non è una giustificazione sufficiente per considerare difettosa l’area diagnosticata.
Pertanto, le termocamere portatili sono complete di software strumentale per l'analisi qualitativa e quantitativa dei termogrammi, nonché per la creazione di report.
Tutto ciò significa che non è necessaria alcuna formazione specifica per utilizzare una termocamera a infrarossi. Dopo aver studiato il manuale utente, è facile eseguire autonomamente un test di imaging termico ed elaborare i 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 fogli di calcolo o utilità di ingegneria speciali, ad esempio MathLab.
Vale anche la pena notare che la termocamera potrebbe produrre risultati errati se configurata in modo errato. Situazioni simili si verificano quando si esaminano superfici come vetro, piastrelle lucide e specchi.
La radiazione infrarossa proveniente dagli oggetti vicini verrà riflessa su queste superfici, il che porterà alla distorsione dei termogrammi. Per determinare correttamente la temperatura delle superfici degli specchi nei dispositivi di imaging termico, è necessario regolare ulteriormente i fattori di correzione.
Il metodo quantitativo per analizzare la 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 le riprese vengono effettuate con una telecamera IR sul posto o se i risultati ottenuti vengono elaborati da un software.
Quando si eseguono misure diagnostiche all'interno di un edificio, si ottengono risultati più affidabili, poiché le condizioni climatiche esterne non influenzano le superfici esaminate. I termogrammi finali dopo l'elaborazione con programmi adeguati corrispondono alla realtà.
L'uso di una termocamera per edifici consente di valutare oggettivamente la qualità della protezione termica di un edificio, rilevare ponti freddi e cedimenti dell'isolamento, nonché individuare danni nascosti e difetti nell'installazione di finestre, porte e giunti mal eseguiti di tetti, pareti e soffitti.
La diagnostica a infrarossi consente di eseguire correttamente, e quindi in modo economico, lavori per ridurre al minimo la perdita di calore in un edificio residenziale, ridurre i costi isolamento del pavimento e isolamento termico di altre strutture.
L'esecuzione di una procedura di ricerca consentirà di selezionare correttamente isolamento per pareti E soffitto edificio privato. Di conseguenza, il costo del riscaldamento di una casa privata diminuirà.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Il principio di funzionamento di una termocamera, controllo di un edificio dopo l'isolamento per eventuali difetti e corretta interpretazione delle immagini a infrarossi nel video:
Funzionalità degli scanner termografici:
Video su come analizzare e creare una relazione tecnica per la diagnosi di una casa con un dispositivo di imaging termico utilizzando il modulo software Testo IRSoft:
Oggi, l'ispezione termica con una telecamera IR è una tecnologia avanzata di monitoraggio non distruttivo che consente di monitorare le condizioni di varie strutture, reti di comunicazione e apparecchiature elettriche.
Lo studio della perdita di calore utilizzando una termocamera viene effettuato per prevenire situazioni di emergenza, rilevare difetti termici e di impermeabilizzazione e identificare malfunzionamenti nei sistemi ingegneristici della casa.
Hai esperienza nell'uso di una termocamera per esaminare i punti deboli della tua casa/appartamento di campagna? Forse potresti condividere alcune informazioni utili sulla determinazione della perdita di calore da una struttura edilizia? Si prega di scrivere commenti, porre domande e pubblicare foto relative all'argomento dell'articolo nel blocco sottostante.
Quando abbiamo costruito il nostro telaio, abbiamo chiamato uno specialista con una termocamera di questo tipo. Molto comodamente! La nostra casa è ecologica, al posto dell'isolamento c'è la segatura secca, quindi abbiamo dovuto guardare dove era riempita correttamente e dove no. Hanno chiamato due volte, quando hanno montato e acceso la stufa all'interno (era dicembre) e l'autunno successivo, quando fuori c'era 0° nella stalla. Tutto è stato ispezionato, le perdite di calore sono state eliminate. Certo, ho preso i soldi normalmente, ma non me ne pento. Se non fossimo passati attraverso una termocamera, saremmo falliti a causa della perdita di calore e della rilavorazione.
Anche se stai costruendo una casa economica, non lesinare sulla qualità dell'isolamento. Lascia che la segatura o l'ecowool alla moda. È meglio esaminare il dispositivo due volte piuttosto che ripararlo in seguito e chiedersi perché soffia e dove va il calore.
Una termocamera è una piccola cosa utile, ma ecco il problema: costa molto. E lo utilizzerai 2-3 volte al massimo. O forse tornerà utile una volta per verificare la qualità dell'isolamento, e basta. Ho ordinato l'isolamento termico da un'azienda che lo fa da molti anni. Sono venuto personalmente sul posto e ho controllato come venivano eseguiti i lavori. Il caposquadra aveva una termocamera e con quella davanti a me controllò la casa. In generale, non è adatto per l'uso domestico.
È possibile controllare una casa con una termocamera per la caccia o sono fondamentalmente diverse da qualcosa per l'edilizia?
Ciao. Ogni dispositivo ha il suo scopo. Hanno caratteristiche, indicatori e applicazioni non universali completamente diversi. Pertanto, ti consigliamo comunque di acquistare un dispositivo di costruzione.