Spis treści
Jaką rolę pełni analiza termowizyjna w diagnostyce instalacji?
Efektywność energetyczna systemów grzewczych jest sprawą niezwykle istotną i bezpośrednio przekłada się na koszty ogrzewania. Sprawnie działające systemy, zgodne z ekologicznymi trendami powinny produkować pożądaną ilość energii przy minimalnym zużyciu zasobów. Gdy instalacja nie jest w pełni sprawna np. przez nieszczelność lub brak ciągłości izolacji termicznej – natychmiast jest to odczuwalne dla użytkownika. Po pierwsze objawia się to obniżonym komfortem cieplnym, a po drugie – finansowo poprzez wzrost kwot na rachunkach.
W nowopowstających budynkach możliwe jest sprawdzenie instalacji na każdym na etapie, włącznie z końcową próbą szczelności i rozruchem. Wszystkie ewentualne słabe punkty są od razu podczas takiej weryfikacji widoczne.
Sytuacja komplikuje się w budynkach istniejących i systemach, które nie należą do najnowszych. Sprawdzenie zabudowanej instalacji, biegnącej w większości w bruzdach ściennych byłoby niemożliwe gdyby nie analiza termowizyjna. Ta technologia umożliwia weryfikację strat ciepła w instalacjach grzewczych czy chłodniczych z wykorzystaniem kamery termowizyjnej, która rejestruje promieniowanie podczerwone, emitowane przez elementy budynku – w tym przypadku rurociągi. Kamery termowizyjne są także niezwykle przydatne do inwentaryzacji instalacji w budynkach, dla których nie ma dokumentacji projektowej. Jest to najlepsza nieinwazyjna technika umożliwiająca odtworzenie tras rurociągów, co pozwala m.in. zaplanować prace remontowe bez ryzyka uszkodzenia pionów wodociągowych lub kabli elektrycznych.
Polecamy:
- Jakość energii elektrycznej – typowe zakłócenia, ich przyczyny i skuteczne metody pomiaru
- Detekcja gazu w kotłowni. Bezpieczne ogrzewanie budynku dzięki systemom detekcji gazu
Kamera termowizyjna w diagnostyce instalacji grzewczych
Kamery termowizyjne to urządzenia do bezinwazyjnej diagnostyki stanu budynków oraz instalacji grzewczych, chłodniczych lub wentylacyjnych. Rejestrują i obrazują promieniowanie cieplne emitowane przez elementy budynku. Obraz generowany przez kamerę to tzw. termogram, oparty o kolory odzwierciedlające odpowiednio temperaturę poszczególnych obiektów. Kamera termowizyjna pokazuje obraz w oparciu o emisję promieniowania podczerwonego. Nie jest to typowy obraz z kamery, dzięki czemu można korzystać z urządzenia zarówno w świetle dziennym jak i w nocy.
Na rynku dostępna jest szeroka gama kamer termowizyjnych. Dostępne są nakładki na smartfony czy telefony z wbudowaną kamerą termowizyjną. Te urządzenia nie nadają się jednak do profesjonalnych zastosowań. Niektóre z kamer termowizyjnych mogą być natomiast połączone ze smartfonem – aplikacja w telefonie umożliwia m.in. gromadzenie, przesyłanie i analizę danych z kamery.
Podejmując decyzję dotyczącą wyboru i zakupu kamery termowizyjnej warto zwrócić uwagę na kilka najważniejszych parametrów.
Najważniejszym z nich jest rozdzielczość – to ona odpowiada za dokładność obrazu. Im wyższa rozdzielczość, tym jakość podglądu będzie lepsza.
W zależności od zastosowań kamery termowizyjne mogą pracować w różnych przedziałach temperatur, jednak dla diagnostyki instalacji optymalny będzie zakres od -20°C do 120°C.
Ważnym aspektem jest także sam obiektyw i kąty obserwacji.
Kolejną istotną funkcją jest zoom, który umożliwia zbliżenie trudniej dostępnych miejsc i poprawia dokładność obrazu.
Niezwykle istotna w kamerach termowizyjnych jest czułość termiczna, czyli najmniejsza wykrywalna różnica temperatur. Bardziej zaawansowane technologicznie urządzenia charakteryzują się wysoką czułością termiczną, na poziomie 0,1°C, a nawet 0,03°C.
Do przydatnych funkcji należą też czujniki laserowe, chłodzenie detektora, możliwość wykonywania zdjęć, nakładania obrazów oraz szeroka paleta kolorów.
Polecamy:
- Adaptacja budynku zabytkowego. Wymiana instalacji w zabytku – jak uniknąć błędów i strat?
- Rozdzielacze do podłogówki i grzejników – rodzaje, budowa, funkcje
Do zadań kamer termowizyjnych w instalacjach sanitarnych należy:
- wykrywanie strat ciepła – kamery termowizyjne umożliwiają zlokalizowanie ewentualnych punktów generujących straty ciepła w samej instalacji jak i w pomieszczeniu. Należy bowiem pamiętać, że przy występowaniu mostków termicznych w budynku, ciepło będzie uciekać, a użytkownik chcąc utrzymać komfort cieplny będzie podkręcał termostat. Będzie się to odbijało negatywnie na kosztach ogrzewania.
- wykrywanie nieszczelności rurociągów – dotyczy to miejsc niewidocznych gołym okiem – instalacje biegnące w bruzdach ściennych budynku lub trudno dostępnych miejscach. Wycieki na obrazie z kamery widoczne są jako plamy czerwone lub pomarańczowe (woda grzewcza lub cwu o wysokiej temperaturze) albo niebieskie (woda zimna, czynniki chłodnicze). Prostsze w interpretacji są wycieki czynników o wysokich temperaturach. W przypadku wody zimnej lub innych czynników chłodniczych potrzebne jest doświadczenie w interpretacji niebieskich plam. Szczególnie, że dokładność obrazu będzie mniejsza w przypadku przechodzenia instalacji przez przegrody i uzależniona np. od głębokości bruzd w ścianach. Kamery termowizyjne świetnie sprawdzają się w inspekcji instalacji wentylacyjnych. Dzięki nim możliwe jest sprawdzenie zarówno szczelności, jak i kierunków przepływu powietrza ciepłego i zimnego.
- ocena stanu izolacji termicznej – kamery termowizyjne świetnie się sprawdzają do weryfikacji ciągłości i stanu izolacji rurociągów. Miejsca z uszkodzoną lub brakującą izolacją będą widoczne na kamerze jako punkty ciepłe.
Zasady wykonywania pomiarów termowizyjnych
Przygotowanie do pomiarów
Pomiary z wykorzystaniem kamery termowizyjnej powinny odbywać się w porze zimowej – gdy różnica temperatur jest największa i gdy ogrzewanie działa na maksymalnych parametrach, przy jednoczesnym zamknięciu wszystkich okien i drzwi zewnętrznych. Dzięki temu najłatwiej jest wykryć nieprawidłowości, ponieważ termogram pokaże nam najwięcej. Przed przystąpieniem do badania należy skalibrować urządzenie zgodnie z zaleceniami producenta, aby wyniki były miarodajne. Warto też zapoznać się dobrze z funkcjami i parametrami danego urządzenia. Szczególnie jeśli chodzi o minimalną odległość ustawiania ostrości – przy zbyt dużym zbliżeniu urządzenia do badanego obiektu obraz będzie zupełnie nieczytelny i bezwartościowy.
Techniki pomiarowe
Techniki pomiarowe będą się różnić w zależności od rodzaju badanej instalacji. Kamery termowizyjne występują w wersji mobilnej, do obsługi ręcznej oraz w wersji do zamocowania na stałe np. na pojeździe lub dronie. Ta druga opcja jest przydatna szczególnie w przypadku dużych instalacji zewnętrznych, np. przemysłowych lub magistrali.
Instalacje biegnące pod ziemią kameruje się z góry – poprzez obrazowanie terenu nad rurociągami/przewodami. W przypadku instalacji naziemnych inspekcji dokonuje się z każdej strony, na ile tylko możliwy jest dostęp do rurociągów. Analogicznie sytuacja się ma w przypadku domowych instalacji, tj. ogrzewania podłogowego, gdzie obszarem badania jest podłoga i instalacji natynkowych jak i podtynkowych – instalacje niezabudowane diagnozuje się z każdej strony w miarę możliwego dostępu, a te w bruzdach ściennych poprzez weryfikację ścian.
Bezpieczeństwo podczas pomiarów
Warto pamiętać o podstawowych zasadach bezpieczeństwa i przepisach BHP podczas pomiarów. Zgodnie z przepisami prace na wysokości zaczynają się już od 1 m ponad lub poniżej poziomu odniesienia. Szczególnie należy uważać przy jednoczesnym korzystaniu z urządzeń takich jak kamera termowizyjna, która angażuje nasz wzrok i uwagę. Łatwo wtedy o wypadek. Podczas badań instalacji należy pamiętać o wysokich temperaturach w pomieszczeniach takich jak kotłownie i węzły ciepła oraz w samych rurociągach wody grzewczej.
Jakie korzyści daje analiza termowizyjna budynku?
Efektem przeprowadzonej analizy termowizyjnej budynku jest raport zawierający analizę i wnioski dotyczące badanego obiektu. Raport wskazuje, gdzie występują mostki termiczne, ewentualne nieszczelności i braki w izolacji termicznej instalacji.
Integralną częścią raportu są termogramy pokazujące rozkład temperatur na badanym obszarze za pomocą skali barw.
Warto pamiętać, że wyniki będą miarodajne wyłącznie wtedy, gdy w badanym obiekcie występuje duża różnica temperatur. Kolejna istotna uwaga – kamera termowizyjna nie prześwietla badanych obiektów/ścian/instalacji. Pokazuje jedynie promieniowanie cieplne na danej powierzchni. W przypadku instalacji niemożliwe jest sprawdzenie ich przebiegu np. pod meblami. Aby pomiar obejmował całą instalację konieczne jest zapewnienie dostępu na całej trasie rurociągu.
Zazwyczaj na zdjęciach z kamery kolor niebieski oznacza chłodne obiekty, a czerwony ciepłe. Jednak jaką dokładnie temperaturę oznacza dany kolor na konkretnym termogramie zależy już każdorazowo od temperatury otoczenia. Na zdjęciu np. zapowietrzonego grzejnika oprócz czerwonego pola będzie także widniał niebieski obszar, mimo że w rzeczywistości będzie to temperatura pokojowa. Innym razem, na termogramie ściany zewnętrznej kolor niebieski będzie oznaczać straty ciepła i przenikanie chłodu o temperaturze zewnętrznej, przykładowo 5°C.
Dodatkowo na każdym termogramie widnieje kolorowa skala odniesienia wraz z temperaturą, dzięki temu interpretacja wyników jest łatwiejsza. W zależności od urządzenia kamera może pokazywać więcej danych – m.in. punkty zimne i ciepłe czy wykres temperatury.
Przy analizie wyników pomiarów warto obraz z kamery zestawić z rzeczywistym badanym obszarem, a jeśli to możliwe nałożyć obraz termowizyjny na rzeczywisty. Dodatkowo warto porównać pomiary z dokumentacją techniczną, aby lepiej określić przyczynę ewentualnych wątpliwości dotyczących czy to samego termogramu czy przyczyn usterki.
Działania naprawcze na podstawie wyników termowizji
Na podstawie wykazanych w raporcie słabych punktów możliwe jest wdrożenie działań naprawczych. W przypadku nieszczelności instalacji podtynkowych – miejscowe odkucie i uszczelnienie połączeń. Jeśli wyciek był większy, konieczne będzie osuszenie ścian, odtworzenie tynku i ponowne pomalowanie. W przypadku stwierdzenia nieciągłości izolacji wystarczy ją uzupełnić na wskazanym fragmencie po wykonaniu miejscowej odkrywki. Następnie uzupełnienie zaprawą, zatynkowanie i pomalowanie.
W przypadku instalacji podłogowej konieczna będzie rozbiórka paneli/płytek i uszczelnienie połączeń. Nie obędzie się też bez osuszania przy większym wycieku.
Podsumowanie
Analiza termowizyjna to punkt wyjścia do poprawy efektywności energetycznej budynku. Dzięki szczegółowej diagnostyce umożliwia włączenie konkretnych działań mających na celu wyeliminowanie strat ciepła. Obecnie jest to szczególnie istotne ze względu na rosnące ceny energii elektrycznej i pozostałych mediów oraz zaostrzające się regulacje dotyczące efektywności energetycznej budynków.
Badanie z wykorzystaniem kamery termowizyjnej powinno być wykonywane zarówno przed, jak i po termomodernizacji, aby sprawdzić jej efekty. Raport może okazać się przydatny przy wynajmie lub sprzedaży lokalu, zwiększając wartość nieruchomości.
Badania kamerami termowizyjnymi stosowane są nie tylko w obiektach kubaturowych, ale także na farmach wiatrowych i fotowoltaicznych. Wraz z rozwojem technologii instalacyjnych zwiększa się też zapotrzebowanie na inspekcję tego typu obiektów. Straty energii w tak dużej skali przekładają się na odpowiednio duże straty finansowe.
Literatura:
- www.rynekinstalacyjny.pl
- www.strefainstalatora.pl
- https://www.kameryir.com.pl
- https://www.termocert.com
- Przejdź do galerii: Nowoczesne fasady budynków – ważny element zrównoważonego rozwoju i certyfikacji LEED, BREEAM, DGNB
