Imaginador tèrmic per a la construcció: tipus i normes d’inspecció de cases

Vasily Borutsky
Consultat per un especialista: Vasily Borutsky
Publicat per Zoryana Barna
Darrera actualització: Abril de 2019

Una sèrie de senyals poden avaluar de forma objectiva el treball realitzat en l'aïllament d'una casa privada. En la majoria dels casos, aquesta és la quantitat d’energia gastada en la calefacció i la lectura dels termòmetres. Però si l’aïllament es va demostrar inefectiu, és difícil trobar les raons sense equips especials.

En aquestes situacions, s'utilitza una càmera tèrmica per a la construcció. Al nostre article, es descriu amb detall el principi de funcionament i les característiques de disseny del dispositiu. Es donen les regles d’ús i processament de dades obtingudes durant la imatge tèrmica.

Per què la imatge tèrmica?

La inspecció mitjançant un càlcul tèrmic d’un edifici d’una casa rural, una casa d’estiu o un edifici d’apartaments permet veure en un termograma què passa dins de diversos objectes i estructures de l’edifici, sense tocar-los en absolut. Això s’anomena proves no destructives.

Aquest tipus d’inspecció mostrarà l’estat de les canonades de calefacció a les parets i la calefacció en terra sense obrir el guix o la rajola.

Diagnòstic per imatge tèrmica
La base del diagnòstic tèrmic és el principi de fixar les homogeneïtats del camp tèrmic, cosa que permet jutjar l'estat dels objectes estudiats

La sensibilitat d’alguns models arriba a les centèsimes graus, gràcies a la qual no només es pot veure l’empremta tèrmica a la superfície de les estructures, sinó també esbrinar què passa al seu interior.

L’avantatge únic de les càmeres tèrmiques modernes respecte d’altres mitjans de control és precisament la capacitat de mirar dins d’objectes sense violar la seva integritat. Fins i tot una mínima desviació dels indicadors de temperatura de la norma indicarà un mal funcionament, per exemple, a la xarxa elèctrica.

La revisió d'una casa privada amb una càmera tèrmica permet resoldre diversos problemes:

  • localitzar llocs de fuites de calor i determinar el grau de la seva intensitat;
  • supervisar l'eficàcia de la barrera de vapor i detectar la formació de condensació en diverses superfícies;
  • escolliu el tipus adequat d’aïllament i calculeu la quantitat necessària de material aïllant;
  • detectar fuites del sostre, canonades i conductes de calefacció, fuites de refrigerant del sistema de calefacció;
  • comprovar la hermeticitat de les finestres de doble vidre i la qualitat de la instal·lació dels blocs de portes;
  • diagnosticar sistemes de ventilació i climatització;
  • determinar la presència d’esquerdes a les parets de l’estructura i la seva mida;
  • per trobar llocs de bloqueigs en el sistema de subministrament de calor;
  • diagnosticar l'estat del cablejat i identificar els contactes febles;
  • detectar hàbitats de rosegadors a la casa;
  • Cerqueu fonts de sequedat / humitat dins d’un edifici privat.

La imatge tèrmica permet comprovar ràpidament el compliment dels paràmetres de l'edifici erigit amb requisits tècnics, avaluar la qualitat d'un objecte immobiliari abans de comprar-lo i diagnosticar el funcionament de les comunicacions internes.

Examen d’escàner termogràfic
Una enquesta de casa amb un escàner tèrmic abans d’iniciar la instal·lació de materials d’aïllament tèrmic ajudarà a calcular correctament el cost de l’aïllament

I després d’acabar els treballs, la imatge tèrmica ens permetrà controlar el resultat final i detectar defectes d’instal·lació que generen pèrdues de calor. La comprovació també mostrarà els ponts freds, que es poden treure ràpidament en preparació per a la temporada d'hivern.

Abans de reconstruir o reparar instal·lacions antigues, un dispositiu de càmera infraroja vindrà al rescat per identificar les zones i llocs de fuga més freds, problemes amb la calefacció en sòls i avaluar objectivament l’abast dels treballs de construcció previstos.

Dispositiu i principi de funcionament

Un element sensible de qualsevol càmera tèrmica és un sensor que transforma la radiació infraroja de diversos objectes vius inanimats i vius, així com el fons en senyals elèctrics. La informació rebuda és convertida pel dispositiu i mostrada a la pantalla en forma de termogrames.

Termograma d'organismes vius
A tots els organismes vius, l’energia tèrmica s’allibera com a resultat de processos metabòlics, clarament visibles per als equips

En els dispositius mecànics, l'escalfament de les parts constituents individuals es produeix a causa d'un fregament constant en els punts de contacte dels elements en moviment. En equips i sistemes de tipus elèctric, les peces conductores s’escalfen.

Després d’assenyalar i disparar un objecte, la càmera d’infrarojos genera instantàniament una imatge bidimensional que conté informació completa sobre els indicadors de temperatura. Les dades es poden desar a la memòria del propi dispositiu o en suports externs, o es poden transferir mitjançant un cable USB a un PC per a una anàlisi detallada.

Alguns models d’impressores tèrmiques tenen interfícies integrades per a la transmissió instantània d’informació digital. El contrast tèrmic registrat al camp de vista de la càmera tèrmica permet visualitzar els senyals a la pantalla del dispositiu amb mitges tonalitats d'una paleta en blanc i negre o en color.

Els termogrames mostren la intensitat de la radiació infraroja de les estructures i superfícies estudiades. Cada píxel individual correspon a un valor de temperatura específic.

Desavantatges de l’aïllament
L’heterogeneïtat del camp tèrmic revela errors en les estructures d’enginyeria de la casa i defectes en els materials de construcció, deficiències d’aïllament tèrmic i reparacions de mala qualitat

A la pantalla en blanc i negre de la càmera tèrmica, es mostraran les zones més càlides amb les més clares. Tots els objectes freds seran gairebé indistinguibles.

En una pantalla digital en color, les zones que emeten calor més que d’altres s’il·luminaran en vermell. A mesura que la intensitat de la radiació disminueixi, l’espectre canviarà cap a la violeta. El termograma marcarà les zones més fredes en negre.

Per processar els resultats obtinguts per la càmera tèrmica, només cal connectar el dispositiu a un ordinador personal. Això us permetrà reconfigurar la paleta de colors del termograma de manera que es vegi millor el rang de temperatura requerit.

Els moderns dispositius multifuncionals estan equipats amb una matriu detector especial que consta d'un gran nombre d'elements sensibles en miniatura.

La radiació per infrarojos captada per la lent de la càmera tèrmica es projectarà en aquesta matriu. Aquestes càmeres IR poden detectar un contrast de temperatura igual a 0,05-0,1 ºC.

La majoria dels models d’imatges d’infrarojos estan equipats amb una pantalla de control de cristalls líquids per mostrar informació. Tanmateix, la qualitat de la pantalla no sempre indica en general un alt nivell d’equips d’infrarojos.

El paràmetre principal és la potència del microprocessador implicat en la codificació de les dades rebudes. La velocitat del processament de la informació té un paper principal, ja que les fotografies preses sense un trípode poden ser borroses.

Dispositius d’imatge tèrmica
El funcionament dels dispositius d'imatge tèrmica es basa en fixar la diferència de temperatura entre el fons general i l'objecte i convertir les dades rebudes en una imatge gràfica visible per a l'ull humà

Un altre paràmetre important és la resolució de la matriu. Els dispositius amb un gran nombre d’elements sensibles donen imatges bidimensionals millors que els dispositius d’imatge tèrmica amb una resolució inferior de la matriu del detector.

Aquesta diferència s’explica pel fet que una cèl·lula sensible explica una superfície més petita de l’objecte estudiat. En gràfics d'alta resolució, el soroll òptic és gairebé invisible.

Tipus d'aparells d'imatge tèrmica

Comprovar la pèrdua de calor d'una casa privada amb una càmera d'infrarojos permet fer les mesures més precises i una anàlisi qualitativa de tots els indicadors de temperatura. I després d’això, basant-se en les dades rebudes ràpidament, realitzeu de forma competent les tasques de reparació i / o modernització de la instal·lació residencial.

Per als diagnòstics d'imatge tèrmica, s'utilitzen dos tipus de dispositius:

  • càmeres tèrmiques estacionàries;
  • càmeres d’infrarojos portàtils.

Els aparells estacionaris s’utilitzen principalment en empreses de fabricació. Estan dissenyats per comprovar regularment l'estat de les xarxes elèctriques i controlar constantment equips tècnics complexos. Els sistemes d’imatge tèrmica estacionaris es realitzen en matrius de fotodetectors semiconductors.

Mitjançant les imatges tèrmiques portàtils, es realitzen auditories energètiques d’edificis residencials d’apartaments múltiples i edificis privats. Aquests dispositius s’utilitzen tant per a una comprovació local única com per a diagnòstics complexos de cases.

Les imatges tèrmiques portàtils es desenvolupen a partir de microbolòmetres no refrigerats de silici i són excel·lents per utilitzar-los en llocs de difícil accés.

Imatge tèrmica
La imatge tèrmica és un mètode efectiu d’enquestes sense contacte, que és recomanable combinar amb l’ús de portes aeronàutiques per mesurar i controlar la transpirabilitat dels edificis

Depenent de la funcionalitat, hi ha tres tipus d'imatges tèrmiques:

  1. Instruments d’observació - Proporcioneu només la visualització de diversos objectes que contrasten calor, sovint en monocrom.
  2. Dispositius de mesura - crear una imatge gràfica dins de la radiació infraroja i assignar a cada punt del senyal de llum un valor de temperatura específic.
  3. Piraòmetres visuals - Dissenyat per a mesures de temperatura sense contacte i visualització del camp tèrmic d'objectes específics per tal de detectar zones amb desviacions dels valors normals.

El preu dels bons receptors de radiació tèrmica funcional comença en 3.000 dòlars. La seva compra per un examen únic de la casa no és rendible. Avui dia, moltes empreses ofereixen imatges de l'edifici en lloguer. Aquest és un servei molt convenient.

També podeu demanar una enquesta d’imatge tèrmica professional completa de la casa / casa. El cost mitjà de disparar una càmera tèrmica és de 5 dòlars per 1 metre quadrat d’àrea d’una instal·lació residencial privada.

Per regla general, el cost de les imatges tèrmiques és un indicador de la seva funcionalitat. Però fins i tot els models de pressupost realitzen de forma efectiva diagnòstics d’infraroig. Per tant, a l’hora d’escollir, val la pena centrar-se en les característiques tècniques bàsiques i la capacitat de resolució de problemes concrets.

Imatge tèrmica
La funcionalitat de les càmeres d’imatge tèrmica depèn de la resolució del sensor d’infrarojos, de la seva sensibilitat i del rang de temperatura de funcionament

Un gran avantatge és la disponibilitat de funcions addicionals, a saber: escalar digital, punter làser, anotació de termogrames, alarma de colors personalitzable, definició d’àrees amb indicadors de temperatura màxima i mínima.

Simplifiqueu significativament els diagnòstics d’imatge tèrmica a casa i diversos accessoris: lents òptiques desmuntables de gran angular per considerar el pla general i teleobjectius per detallar àrees crítiques, trípodes plegables, contenidors d’emmagatzematge per a piles.

Regles d’aplicació per a imatges tèrmiques

La tasca principal d’un sondeig d’imatge tèrmica és identificar amb precisió les pèrdues i defectes de calor en el funcionament dels sistemes d’enginyeria, així com detectar possibles punts febles d’una instal·lació residencial en fase de construcció.

El diagnòstic tèrmic dels edificis inclou:

  • examen a la regió d’ona d’ona llarga en un rang de 8-15 micres;
  • construcció d’un mapa de temperatura dels objectes i superfícies estudiats;
  • seguiment de la dinàmica dels processos tèrmics;
  • càlcul precís dels fluxos de calor.

La inspecció d’un immoble residencial es realitza tant a l’exterior com a l’interior de l’edifici. En el primer cas, la fotografia d’infrarojos permet detectar defectes grossos en la infiltració de fluxos d’aire a través de l’embolcall de l’edifici i defectes d’aïllament tèrmic. En el segon: identificar errors en el funcionament sistema de calefacció i xarxes d’energia.

Diagnòstic tèrmic
És millor realitzar diagnòstics d’imatge tèrmica a la temporada de fred, quan la diferència de temperatura al carrer i a la casa és de més de 10 graus centígrads.

Com més gran sigui la diferència de temperatura, més precisa serà la prova. A més, per obtenir les dades correctes, la instal·lació residencial enquestada s’ha d’escalfar de manera ininterrompuda durant almenys 2 dies. A l'estiu és pràcticament inútil examinar l'edifici amb una càlcul tèrmica a causa de la diferència mínima de temperatura.

La inspecció dels edificis pels receptors de radiació de calor mostra la distribució dels camps de temperatura a les superfícies d'objectes o estructures en un moment determinat. Per tant, el rodatge amb una càmera d’infrarojos depèn molt d’una sèrie de condicions, l’observança de les quals és fonamental per obtenir resultats correctes.

L’aparell està afectat pel fort vent, el sol i la pluja. Sota la seva influència, la casa es refredarà o s’escalfarà, cosa que significa que la revisió pot considerar-se ineficaç. Les estructures i superfícies examinades no han d’estar a la zona dels raigs directes brillants del sol ni de la radiació reflectida dins de les 10-12 hores abans de l’inici dels diagnòstics d’imatge tèrmica.

Es recomana mantenir els blocs de portes i finestres en posició fixa durant 12 hores abans de disparar amb una càmera infraroja i durant la verificació de l'edifici.

Abans de començar l'examen a casa del dispositiu, heu de definir els paràmetres bàsics, a saber:

  • estableix els límits de temperatura inferiors i superiors;
  • ajusteu el rang d'imatge tèrmica;
  • tria el nivell d’intensitat.

Es regulen altres indicadors segons el tipus d’aïllament, els materials de paret i els sostres. Una auditoria energètica d’una casa privada s’inicia amb una revisió de la base, façana i sostre de l’edifici.

En aquesta fase, és molt important realitzar un diagnòstic minuciós, ja que les zones del mateix pla són significativament diferents i els detectors de radiació de calor ho demostren definitivament.

Consulteu dins de la casa
Després de comprovar la part externa, comencen les mesures de diagnòstic a l’interior de l’edifici residencial. Al voltant del 85% de tots els defectes de construcció i desperfectes dels sistemes d’enginyeria es detecten aquí.

El rodatge es realitza en direcció des dels blocs de finestres fins a les portes, explorant lentament totes les obertures i parets tecnològics. Al mateix temps, es deixen les portes entre les habitacions obertes per tal d’estabilitzar el flux d’aire escalfat i minimitzar la probabilitat d’errors de mesura.

El control d’imatge tèrmica implica la verificació per fases de diferents àrees de les estructures tancants, que han d’estar obertes per a la filmació amb una càmera d’infrarojos. Per fer-ho, cal alliberar l’ampit de la finestra, organitzar l’accés sense obstacle a les taules i cantonades.

Els murs que duren la termografia interna de l’edifici s’han d’alliberar de catifes i pintures, paper pintat vell i exfoliat i altres objectes que impedeixin la visibilitat directa de l’objecte objecte d’estudi.

Les cases equipades amb radiadors de calefacció solen treure's només a l'exterior. El diagnòstic de façana es realitza en condicions meteorològiques favorables: absència de boira humida, fum i precipitacions.

Interpretació de les dades rebudes

Els dispositius d'imatge tèrmica capten una diferència de temperatura de 3 ºC, i això es mostrarà al termograma com a zona anòmala en l'espectre de colors característic. Tot i això, la imatge espectrozonal en si mateixa no és una justificació insuficient per considerar defectuosa la zona diagnosticada.

Càlculs termotècnics
Per a totes les zones anòmales, cal realitzar càlculs d’enginyeria tèrmica i després extreure conclusions sobre l’estat dels objectes en estudi

Per això, es proporciona un programari instrumental per a l’anàlisi qualitativa i quantitativa dels termogrames, a més d’informar, amb imatges tèrmiques portàtils.

Tot això significa que no es requereix un entrenament especial per treballar amb una càmera d’infrarojos. Després d'haver estudiat el manual de l'usuari, és fàcil dur a terme la verificació i processament d'imatge tèrmica de forma independent dels resultats en el programa proposat. Després d’analitzar els indicadors obtinguts, l’aplicació farà una valoració experta de les imatges.

A més, la informació recopilada pels equips es pot transferir a programes de processament de dades estadístiques: processadors de taula o utilitats especials d’enginyeria, per exemple, MathLab.

També convé assenyalar que la imatge tèrmica pot donar resultats incorrectes en cas de configuració incorrecta. Es produeixen situacions similars quan s’examinen superfícies com vidre, rajoles brillants, miralls.

La radiació infraroja d’objectes propers es reflectirà en aquestes superfícies, cosa que provocarà una distorsió dels termogrames. Per determinar correctament la temperatura de les superfícies dels miralls en dispositius d'imatge tèrmica, cal ajustar addicionalment els factors de correcció.

Termograma en fred
Cal tenir en compte la radiació freda que es reflecteix a les finestres i al sostre d’un edifici residencial. El termograma obtingut pot ser molt més fred que l'estat real de la casa

Un mètode quantitatiu per analitzar la distribució dels camps de temperatura a la superfície de les estructures no té en compte l'emissivitat i la radiació de fons de l'entorn. A més, no importa si la càmera IR es dispara al lloc o si els resultats són processats per programari.

Quan es realitzen mesures de diagnòstic a l’interior de l’edifici s’obtenen resultats més fiables, ja que les condicions climàtiques externes no afecten les superfícies estudiades. Els termogrames resultants després del processament amb programes adequats són certs.

L’ús d’un càlcul tèrmic de l’edifici permet valorar de forma objectiva la qualitat de la protecció tèrmica d’un edifici, detectar ponts freds i la subsidència d’aïllament, així com trobar danys i defectes ocults a la instal·lació de blocs de finestres, portes, juntes de mala qualitat del sostre, parets i sostres.

El diagnòstic per infrarojos permet realitzar correctament i, per tant, econòmicament realitzar treballs per minimitzar la pèrdua de calor en una instal·lació residencial, reduir els costos aïllament del sòl i aïllament tèrmic d’altres estructures.

La realització d’un procediment d’investigació proporcionarà l’oportunitat de seleccionar correctament aïllament per a parets i el sostre privat construït. Com a resultat, es reduirà el cost de la calefacció d’una casa privada.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

El principi de la càmera tèrmica, comprovant l’edifici després de l’aïllament per defectes i la correcta interpretació d’imatges en raigs infrarojos al vídeo:

Funcionalitat dels escàners termogràfics:

Vídeo sobre com analitzar i crear un informe tècnic per diagnosticar una casa amb un dispositiu d'imatge tèrmica mitjançant el mòdul de programari Testo IRSoft:

Avui en dia, la imatge d’infrarojos amb una càmera d’infrarojos és una tecnologia avançada de destrucció no destructiva que permet supervisar l’estat de diverses estructures, xarxes de comunicació i equips elèctrics.

L’estudi de la pèrdua de calor amb l’ajuda d’un càlcul tèrmic es realitza per tal d’evitar emergències, per detectar defectes en la impermeabilització tèrmica i per identificar desperfectes dels sistemes d’enginyeria a casa.

Tens experiència utilitzant una càmera tèrmica per estudiar les debilitats de la teva casa / apartament? Potser podeu compartir informació útil sobre la determinació de la pèrdua de calor mitjançant una estructura d’edificació? Escriviu comentaris, feu preguntes, publiqueu una foto sobre el tema de l'article al bloc següent.

Va resultar útil l’article?
Gràcies pels vostres comentaris
No (11)
Gràcies pels vostres comentaris
(67)
Comentaris de visitants
  1. Alexey

    Quan vam construir el nostre esquelet, vam trucar a un especialista amb una imatge tèrmica. Molt còmode! La nostra casa és ecològica, en lloc d’aïllament, la serra està seca, per la qual cosa calia mirar on dormien normalment, on no. Van trucar dues vegades, mentre van construir i inundar l'estufa a l'interior (era desembre) i la tardor següent, quan es mantenia un 0 º constant. Vam mirar tot, eliminar les fuites de calor. Per descomptat, vaig agafar els diners normalment, però no em penedeixo. Si no passessin per una càmera tèrmica, es passaria a la fallida per pèrdua de calor i per un remake.
    Fins i tot si construïu una casa econòmica, no estalvieu la qualitat de l’aïllament. Deixem serradures o ecowool de moda. És millor anar dues vegades amb l’aparell que no pas pegar-lo després i pensar per què bufa i cap a on va la calor.

  2. Ciril

    L’imaginador tèrmic és una cosa útil, però aquí teniu el problema: costa molt. I el faràs servir de força 2-3 vegades. I, en general, ens resultarà útil una vegada més per comprovar la qualitat de l’aïllament, i tot això. Vaig encarregar aïllament tèrmic a una empresa que fa més d’un any que ho fa. Va venir al lloc mateix i va comprovar com es feia la feina. El superintendent tenia una càmera tèrmica, va revisar la casa amb mi. En general, no és adequat per a ús domèstic.

  3. Màx

    És possible comprovar la caça amb una imatge tèrmica per a la caça, o fonamentalment són diferents d'un edifici?

    • Expert
      Vasily Borutsky
      Expert

      Hola Cada dispositiu té la seva pròpia finalitat. Tenen característiques, indicadors i aplicació no universals completament diferents. Per tant, encara t’aconsellem comprar un dispositiu de construcció.

Piscines

Bombes

Escalfament