BADANIE I LOKALIZACJA USZKODZEŃ SIECI C.O. W PODŁODZE. Aleksandra Telszewska Łukasz Oklak Międzywydziałowe Naukowe Koło Termowizji Wydział Geodezji i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytet Warmińsko - Mazurski Opiekun naukowy: dr inż. Andrzej Lubecki. STRESZCZENIE W badaniach lokalizacji awarii sieci c.o. wykorzystano metodę termowizyjną, polegającą na rejestracji rozkładu powierzchniowego temperatur. W wyniku nieszczelności w przewodzie z czynnikiem grzewczym rozprzestrzeniał się on w wolnych szczelinach, czego wyrazem jest zmieniony obraz termogramu w stosunku do pierwotnego. Analiza jakościowo- ilościowa była podstawą do zlokalizowania miejsca uszkodzenia.. WSTĘP Celem badania jest próba wykrycia awarii sieci c.o. pod podłogą w budynku mieszkalnym po przez dokonanie zdjęć termalnych oraz ich analizy. Założono, że w przypadku wystąpienia nieszczelności sieci, rozkład temperatur zmieni się w czasie. Podstawą wykonania pomiarów termowizyjnych było również założenie, że metoda ta jest zdecydowanie tańsza i wymaga mniejszych nakładów pracy niż metoda tradycyjna. Pomiarów dokonano w ramach badań własnych Międzywydziałowego Naukowego Koła Termowizji w dniu 0 grudnia 00 roku, między godziną : a :07. Taki interwał czasowy pozwolił na zaobserwowanie wyraźnych różnic temperatur pomiędzy stanem tuż po uruchomieniu instalacji grzewczej a stanem podczas jej normalnej pracy.. ZASTOSOWANIA TERMOWIZJI Wykorzystanie zdjęć termowizyjnych staje się coraz bardziej popularne i stale zyskuje nowe pola zastosować. W niektórych dziedzinach m.in. w budownictwie, energetyce czy
ciepłownictwie wykonywanie badań termowizyjnych jest już powszechne, a nawet uznawane za niezbędne. W Polsce pomiary termowizyjne rozpowszechnione zostały na początku lat siedemdziesiątych. Niektóre z zastosowań badań termowizyjnych to: lokalizacja rur z ciepłą wodą, oraz wycieków i nieszczelności, wykrywanie złego stanu izolacji cieplnej budynków, lokalizacja przebiegu sieci ciepłowniczych przy pomiarach inwentaryzacyjnych, wykrywanie awarii w gazowych liniach przesyłowych, wadliwie pracujących urządzeń mechanicznych, wykrywanie ognisk pożarów torfowisk, lasów czy np. w ratownictwie górskim. W ramach nowoczesnych rozwiązań termowizja znajduje zastosowanie w motoryzacji do lokalizacji obiektów podczas wymijania pojazdów w niekorzystnych warunkach atmosferycznych. Ze względu na nieinwazyjność metody termowizyjne wykorzystywane są również w medycynie, do wykrywania usterek podpowierzchniowych w budownictwie, metalurgii- metoda fali cieplnej i termografia impulsowa, oraz wszędzie tam, gdzie ważny jest rozkład temperatur. Szerokie zastosowanie badań termowizyjnych wynika nie tylko z możliwości wykrycia awarii przy stosunkowo małym nakładzie kosztów i pracy, ale również z powodu możliwości zapobiegania kolejnym awariom, co osiąga się przez analizowanie i wyciągnie wniosków na podstawie już istniejących wyników. Ciągły rozwój techniki doprowadził do miniaturyzacji i pełnej automatyzacji sprzętu wykorzystywanego w badaniach termowizyjnych. Współczesna kamera termalna niewiele różni się wyglądem ani rozmiarem od powszechnie znanych kamer wizyjnych.. METODYKA ZASTOSOWANA W BADANIACH Termowizyjne metody badawcze obejmują zdalną ocenę rozkładu temperatury na powierzchni badanego ciała. Obserwacji dokonuje się kamerą termalną, której działanie oparte jest na rejestracji zmian promieniowania podczerwonego przedmiotów, których temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego, a następnie na przekształceniu tego promieniowania na obraz widzialny. Do badania wykorzystano kamerę termowizyjną firmy szwedzkiej AGEMA typ Thermovision 880 i czarno-białą kamerą CCD, cały system nosi nazwę TWSK (Termalno Wizyjny System Komputerowy) skonstruowany w Katedrze Fotogrametrii i Teledetekcji Uniwersytetu Warmińsko - Mazurskiego. Pomiarów dokonano w pomieszczeniu, a stanowiska kamer zaprojektowano według wskazań zleceniodawcy. Pierwsze zobrazowania wykonano minut po włączeniu instalacji grzewczej. Następnie odczekano godzinę i minut i wykonano kolejne zobrazowania. W pierwszej i w drugiej fazie zobrazowań wykonano termogramy na całej sieci grzewczej. Kolejnym etapem badań była selekcja termogramów i ich analiza wstępna. Wyraźne zmiany w obrazie termogramu istotnie wskazują na wystąpienie nieszczelności sieci c.o.
. WYNIKI I ICH OPRACOWANIE Tabela. Wartości temperatur na termogramie przed i podczas awarii Numer punktu na termogramie Temperatura przed awarią Temperatura podczas awarii.9 7. (żółty) (biały) 0.09.0 (niebieski) (niebieski).00.90 (biały) (żółty) 0.. (niebieski) (zielony) 9.. (czarny) (fioletowy).78.9 (czerwony) (pomarańczowy) Różnica temperatur Różnica temperatur.88. 0.8..9. 0.7.8 0,00 0,00.7.9 Rys.. Zobrazowanie termalne miejsca uszkodzenia. Rys.. Zobrazowanie termalno- wizyjne miejsca uszkodzenia.....9 Temp. 0 C.88,0.9.8.7
0 0 Punkty pomiarowe Różnica temperatur przed awarią Różnica temperatur po awarii Rys..Wykres różnic temperatur na poszcególnych punktach względem punktu o najniższej temperaturze. Po około dwóch godzinach podgrzewania czynnik grzewczy, którym w tym przypadku była woda, wypływający z nieszczelnej instalacji, spowodował znaczny wzrost temperatury w miejscu uszkodzenia sieci. Zestawienie temperatur na obiekcie oraz różnic temperatur miedzy poszczególnymi punktami obiektu a punktem o najniższej temperaturze dają matematyczne podstawy do wysnucia wniosku, iż punkt o największej różnicy temperatur jest miejscem awarii sieci. Graficzną podstawą do wysnucia tego wniosku jest porównanie dwóch zobrazowań termalnych wykonanych na początku i końcu pomiarów.. WNIOSKI.. Wnioski z pomiarów termowizyjnych Przedstawiona metoda nadaje się do wykorzystania w tego rodzaju badaniach... Porównanie metody termowizyjnej z metodą tradycyjną Pod względem ekonomicznym metoda termowizyjna w porównaniu z tradycyjną jest zdecydowanie korzystniejsza, gdyż koszty pracy, w przybliżeniu maleją o 90%. Poza tym stosując metodę termowizyjną zmniejszamy ilość odpadów (gruzu) do minimum, co ma korzystniejszy wpływ na otaczające nas środowisko naturalne. Tabela. Zestawienie i porównanie metod lokalizacji nieszczelności instalacji c.o pod względem ekonomicznym przy założeniu: rura długości 0 metrów, podłoga pokryta terakotą. WYKONANE CZYNNOŚCI METODA TRADYCYJNA METODA TERMOWIZYJNA
ilość podłogi do wykucia mb. 0 m czas kucia m podłogi h koszt wynajęcia pracownika h. 0m = 0h 0h : 8h = dni zł / h - m h h. -m = -h zł / h zł. 0h = 0zł zł. -h = -0zł ilość płytek do wykucia 0-8 nowe płytki 00 zł 0 zł wywóz odpadów 00-00 zł. 0-0 zł. całkowity czas pracy ok. - dni dzień całkowity koszt ok. 000zł ok. 00zł LITERATURA [] http://www-med.eti.pg.gda.pl [] http://www.egoterm.com.pl [] http://www.abb.pl [] http://www.itc.pw.edu.pl [] http:///www.gmp.gliwice.pl