Termowizja. Termografia. Termografia

Podobne dokumenty
Termowizja. Termografia. Termografia

Ocena stanu ochrony cieplnej budynku.

LABORATORIUM METROLOGII

POMIARY TERMOWIZYJNE. Rurzyca 2017

Techniczne podstawy promienników

Jest to graficzna ilustracja tzw. prawa Plancka, które moŝna zapisać następującym równaniem:

wymiana energii ciepła

Ocena jakości i prawidłowości docieplenia budynku metodą termowizyjną

Przygotowania do prowadzenia pomiarów

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

Metody sporządzania audytu energetycznego i wyznaczania charakterystyki energetycznej budynków

Nieruchomość przy ul. Przykład 1 w Poznaniu. Raport nr T01/2015

Przewodzenie ciepła oraz weryfikacja nagrzewania się konstrukcji pod wpływem pożaru

Foto: W. Białek SKUTECZNE ZARZĄDZANIE ENERGIĄ I ŚRODOWISKIEM W BUDYNKACH

Część II. Kilka uwag do sporządzania opinii termowizyjnej wraz z omówieniem wymagań normy PN-EN

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

Termowizyjnego. Nazwa obrazu: Parametry. Data raportu: Obiekt: Adres: Typ kamery: Klient: 26,01,2013 Raport z badania. Budynek mieszkalny

Instrukcja do laboratorium z fizyki budowli. Ćwiczenie: DIAGNOSTYKA TERMOWIZYJNA

Parametry mierzonych obiektów

POMIARY WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH

BADANIE TERMOGRAFICZNE

Ćwiczenie 5. Uruchomienie kamery termowizyjnej. Kalibracja i mody pracy. Dobór zakresu temperatur. Wykonanie pomiarów medycznych.

Wstęp do astrofizyki I

POMIARY WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH

POMIARY WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH

POMIARY WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH

RADIOMETR MIKROFALOWY. RADIOMETR MIKROFALOWY (wybrane zagadnienia) Opracowanie : dr inż. Waldemar Susek dr inż. Adam Konrad Rutkowski

POLITECHNIKA RZESZOWSKA ZAKŁAD CIEPŁOWNICTWA I KLIMATYZACJI WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I INŻYNIERII ŚRODOWISKA. dr inż. Danuta Proszak

Raport z termowizji. Poznań, ul. Gniewska 103. ELEKO Krzysztof Łakomy Ul. Kołodzieja Poznań NIP:

Wykaz urządzeń Lp Nazwa. urządzenia 1. Luksomierz TES 1332A Digital LUX METER. Przeznaczenie/ dane techniczne Zakres /2000/20000/ lux

ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE

Spektrometria w bliskiej podczerwieni - zastosowanie w cukrownictwie. Radosław Gruska Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

POMIARY WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH

Wydział Elektryczny, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Laboratorium Przetwarzania i Analizy Sygnałów Elektrycznych

Politechnika Łódzka Instytut Obrabiarek i TBM (I-8) Zakład Obróbki Skrawaniem i Narzędzi INSTRUKCJA

Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A. Warszawa, mgr inż. Dariusz Koc Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A.

Wstęp do astrofizyki I

Promieniowanie cieplne ciał.

INSTRUKCJA OBSŁUGI TABLICA DEMONSTRACYJNA DB-THERMO

SPRAWDZANIE PRAWA STEFANA BOLTZMANNA

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS

CHARAKTERYSTYKA PIROMETRÓW I METODYKA PRZEPROWADZANIA POMIARÓW

Kamera termowizyjna. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

gazów lub cieczy, wywołanym bądź różnicą gęstości (różnicą temperatur), bądź przez wymuszenie czynnikami zewnętrznymi.

Energia Słońca. Andrzej Jurkiewicz. Energia za darmo

Właściwości optyczne. Oddziaływanie światła z materiałem. Widmo światła widzialnego MATERIAŁ

Analiza działania kolektora typu B.G z bezpośrednim grzaniem. 30 marca 2011

całkowite rozproszone

WYZNACZENIE STAŁEJ STEFANA - BOLTZMANNA

Laboratorium odnawialnych źródeł energii

Eksperyment pomiary zgazowarki oraz komory spalania

Analiza wyników pomiarów

Menu. Badania temperatury i wilgotności atmosfery

Ćwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Analiza spektralna widma gwiezdnego

Układ termodynamiczny Parametry układu termodynamicznego Proces termodynamiczny Układ izolowany Układ zamknięty Stan równowagi termodynamicznej

Termowizja i jej wykorzystanie w diagnostyce pojazdów szynowych

DIAGNOSTYKA TERMOWIZYJNA W ENERGETYCE JAKO METODA ZAPOBIEGANIA AWARIOM

Termocert: Badania termowizyjne rurociagów

Termografia. Podstawy fizyczne, zastosowanie i wykorzystanie w medycynie. Rafał Pompka Tomasz Rosmus

Wykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Termocert: Straty ciepła na rurociągach

Klimat na planetach. Szkoła Podstawowa Klasy VII-VIII Gimnazjum Klasa III Doświadczenie konkursowe 2

Temperatura, PRZYRZĄDY DO POMIARU TEMPERATURY

Termografia budowlana i przemysłowa:

Metody badania kosmosu

Własności optyczne materii. Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią?

AX Krótki opis produktu. 2. Zasada działania. 3. Charakterystyka produktu. 4. Parametry techniczne

ZASTOSOWANIE TERMOGRAFII DO OCENY IZOLACYJNOŚCI CIEPLNEJ BUDYNKU

Termowizyjne systemy obserwacyjne wyniki prac badawczych i rozwojowych w latach

Oferta Małopolskiego Centrum Budownictwa Energooszczędnego skierowana różnych grup przedsiębiorców oraz osób indywidualnych.

Widmo promieniowania

WYZNACZANIE EMISYJNOŚCI I TEMPERATURY OBIEKTÓW Z ZASTOSOWANIEM KAMERY TERMOWIZYJNEJ

BADANIE I LOKALIZACJA USZKODZEŃ SIECI C.O. W PODŁODZE.

ZESTAWIENIE ZDJĘĆ TERMOWIZYJNYCH WYKONANYCH Z ZEWNĄTRZ DLA SZKOŁY W KROSNOWICACH.

Raport Inspekcji Termowizyjnej

Ćwiczenie 375. Badanie zależności mocy promieniowania cieplnego od temperatury. U [V] I [ma] R [ ] R/R 0 T [K] P [W] ln(t) ln(p)

Podstawy fizyki kwantowej

BADANIE PROMIENIOWANIA CIAŁA DOSKONALE CZARNEGO

Własności optyczne półprzewodników

Początek XX wieku. Dualizm korpuskularno - falowy

Podstawy analizy termogramów

Diagnostyka cieplna budynków wielkopłytowych

Ultra COOL Pigment. Trwałość, ochrona, komfort.

AX Instrukcja obsługi. UWAGA: Instrukcja ta opisuje trzy modele, które zostały rozróżnione za pomocą oznaczeń model A, B i C.

Raport badania poddasza w domu jednorodzinnym

Zastosowanie kamery termowizyjnej do identyfikacji wad izolacji termicznej budynków

Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -1

TERMOGRAFIA W PODCZERWIENI

KATEDRA INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ OPTYCZNA DIAGNOSTYKA MEDYCZNA

Podstawy fizyki wykład 6

Najtańszy sposób na darmowe ogrzewanie, czyli folia grzewcza trzeciej generacji

gazów lub cieczy, wywołanym bądź różnicą gęstości (różnicą temperatur), bądź przez wymuszenie czynnikami zewnętrznymi.

ZDALNA REJESTRACJA POWIERZCHNI ZIEMI

Obrazowanie termiczne domu jednorodzinnego należącego do Paostwa Runge

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Podczerwień bliska: cm -1 (0,7-2,5 µm) Podczerwień właściwa: cm -1 (2,5-14,3 µm) Podczerwień daleka: cm -1 (14,3-50 µm)

Systemy i Sieci Radiowe

Wykorzystanie termowizji do oceny stanu technicznego obiektu

Transkrypt:

Termowizja Energia w budynku Z czego wynika rozpraszanie energii z budynku? oziębianie elementów konstrukcji budynku (opór na przenikanie ciepła) bezpośrednia wymiana powietrza (szczelność) http://www.termowizja.eu/ http://www.blowerdoor.de Termografia bezstykowa metoda obrazowania rozkładów temperatury jest metodą badawczą polegającą na detekcji, rejestracji i wizualizacji promieniowania podczerwonego obrazy termalne (termogramy) są wynikiem pomiaru temperatury wykonanego na podstawie detekcji promieniowania IR emitowanego z powierzchni obiektu dwuwymiarowe odwzorowanie rozkładu temperatury w punktach badanej powierzchni Termografia 1800 r. dr W.F. Herschel odkrył niewidzialne widmo termometryczne termin podczerwień pojawia się dopiero od 1875 r. początek XX w. znaleziono praktyczne zastosowanie (militaria) lata 50-te XX w. udostępnienie urządzeń do obrazowania termicznego dla celów cywilnych pierwsze zastosowanie w Polsce termografii w podczerwieni ok.35 lat temu 1978 - z kamerą termowizyjną AGA 680 LW http://www.termografia.pl/ Termografia elektromagnetyczne Widmo i rodzaje promieniowania elektromagnetycznego 1: promieniowanie Roentgena; 2: UV; 3: światło widzialne; 4: podczerwień; 5: mikrofale; 6: fale radiowe. Podczerwień: bliska podczerwień (ang. near infrared NIR), 0,7-5 μm średnia podczerwień (ang. mid infrared MIR), 5-30 μm daleka podczerwień (ang. far infrared FIR), 30-1000 μm Widmo promieniowania cieplnego obejmuje zakres promieniowania optycznego UV, światło widzialne i podczerwień (0,7 do 100 μm) 1

każde ciało jest źródłem promieniowania cieplnego! PROMIENIOWANIE CIEPLNE przepływ Czy ciepła każde z budynku ciało wypromieniowuje detekcja promieniowania energię w celu tak samo????? do otoczenia pomiaru temperatury obiektu mechanizmy wymiany ciepła? mechanizm do przebiegu którego nie jest niezbędna materia przenosząca energię przy wypełnieniu przestrzeni pomiędzy ciałami przez dowolny ośrodek, w ośrodku tym ze względu na emisję i absorpcję ciał mogą zachodzić zjawiska odbicie (ρ) promieniowania od ośrodka przenoszenie/ transmisja (τ) promieniowania przez ośrodek absorpcja/pochłanianie (α) promieniowania przez molekuły ośrodka ρ + τ α Prawo promieniowania Kirchhoffa + = 1 Ciało doskonale czarne Współczynnik absorpcji = emisyjność! α =1 Prawo Stefana-Boltzmanna całkowita moc emitowana z jednostki powierzchni ciała doskonale czarnego Długość fali promieniowania, z którą dla danej temperatury ciała czarnego emitowana jest maksymalna moc (prawo przesunięć Wiena) q 4 0 = σ 0T gdzie: σ 0 =5,67. 10-8 W/(m 2 K 4 ) stała Stefana-Boltzmanna T temperatura ciała czarnego * λ maxt = 2898 0 gdzie: λ * max długość fali promieniowania [μm] przy której występuje maksimum emitowanej mocy 2

T < 500 o C zakres promieniowania podczerwonego T > 500 o C część promieniowania leży w zakresie promieniowania widzialnego 550 580 czarnopurpurowa 580 650 brunatnopurpurowa 650 750 purpurowa 750 780 ciemnokarminowa 780 800 karminowa 800 830 karminowopomarańczowa 830 880 ciemnopomarańczowa 880 1050 pomarańczowa 1050 1150 żółtopomarańczowa 1150 1250 żółta 1250 1320 białożółta ciało rzeczywiste absorbuje i emituje mniej energii cieplnej niż hipotetyczne ciało czarne! emisyjność stosunek mocy promieniowania ciała rzeczywistego do mocy promieniowania ciała czarnego emisyjność ciało czarne: ε=1 ciało szare: 0<ε<1, ε stałe dla różnych λ ε = ciało nieszare: 0<ε<1, ε różne dla różnych λ W praktyce większość obiektów przyjmowana jest jako ciała szare q q 0 Emisyjność zależy od: rodzaju materiału wykończenia powierzchni (polerowana, utleniona) geometrii powierzchni temperatury materiału długości fali obserwacji kąta obserwacji. emisyjność powierzchni obiektu ε=0,90±0,05 w przypadku większości materiałów budowlanych ε=0,94 ε=0,90 ε=0,85 ε=0,94 ε=0,54 ε=0,85 ε=0,89 ε=0,94 ε=0,88 beton cegła zwykła cegła szamotowa mur ceglany cement drewno deski bitum farba olejna gips ε=0,91 glina ε=0,94 grunty (inne) ε=0,97 lód ε=0,95 kauczuk ε=0,92 papa ε=0,90 papier biały ε=0,76 piasek ε=0,83 piaskowiec ε=0,92 szkło emisyjność powierzchni obiektu Uwaga! ε=0,07 aluminium ε=0,10 chrom ε=0,20 cynk ε=0,07 miedź ε=0,65 miedź utleniona ε=0,05 nikiel ε=0,23 żelazo ε=0,56 stal walcowana bezpośrednie porównywanie temperatur na termogramie jest możliwe tylko dla tych samych materiałów 3

Radiometryczne pomiary temperatury budynków Urządzenia do detekcji promieniowania IR rozszerzają zdolność ludzkiego widzenia na pasmo IR (podczerwone) sygnały minimalnej wielkości znaczne odległości umożliwiają widzenie w niesprzyjających warunkach atmosferycznych Urządzenia optoelektroniczne (OE) aktywne / pasywne systemy termograficzne systemy obserwacyjne systemy radiometryczne (radiometr punktowy pirometr) Radiometryczne pomiary temperatury budynków Działanie kamery termowizyjnej obserwacja rozkładu temperatury na powierzchni badanych obiektów jest możliwa dzięki mocy promieniowania ciał, zależnej od ich temperatury i właściwości emisyjnych promieniowanie IR transmitowane jest na drodze optycznej przez atmosferę lub próżnię, do układu optycznego radiometru, które ogniskuje je na swoim detektorze detektor radiometru odbiera energię emitowaną z powierzchni i tworzy proporcjonalnie do mocy odbieranego promieniowania sygnał elektryczny, skalowany w jednostkach temperatury Termografia zalety i możliwości Zalety pomiaru temperatury za pomocą detekcji emitowanego lub odbitego promieniowania podczerwonego z powierzchni obiektu brak kontaktu obiektu z układem detekcyjnym (duże odległości) brak oddziaływania na badany obiekt przez układ detekcyjny umieszczony w znacznej odległości od badanego obiektu szybkość pomiaru rozkładu intensywności promieniowania podczerwonego wykonywanych w czasie rzeczywistym możliwość detekcji promieniowania z całej badanej powierzchni ALE! pomiary radiometryczne mogą być mało efektywne (warunki wykonywania), obarczone znacznym błędem lub w ogóle niemożliwe do przeprowadzenia Termografia zalety i możliwości Radiometry do detekcji promieniowania podczerwonego mogą być stosowane w następujących problemach pomiarowych badanie dwuwymiarowego rozkładu temperatury powierzchni obiektu wykrywanie odstępstw od prawidłowych warunków termicznych określanie temperatury w dużej liczbie punktów badanej powierzchni badanie rozkładu temperatury trudnodostępnej powierzchni obiektu badanie rozkładu temperatury na powierzchni obiektu będącego w ruchu badanie szybkozmiennego rozkładu temperatury na powierzchni obiektu badanie temperatury powierzchni obiektów bardzo małych i kruchych kontrola procesów technologicznych sterowanie procesem schładzania / ogrzewania na podstawie aktualnego pomiaru temperatury Termografia zalety i możliwości Obrazowanie rozkładu temperatury na obudowie budynku może służyć do detekcji niejednorodności cieplnych wynikających z: defektów izolacji, zawilgocenia materiałów budowlanych, przepływu powietrza w komponentach tworzących obudowę budynku. Termografia ma zastosowanie przy wstępnej identyfikacji zmian właściwości cieplnych komponentów tworzących obudowę budynku, włączając szczelność na przenikanie powietrza. Do ilościowego określania izolacyjności cieplnej oraz szczelności konstrukcji stosuje się inne metody. 4

Wady, ograniczenia i źródła błędów metody Czynniki wpływające na pomiary radiometryczne odległość połączona z gabarytami obiektu cechy promienne obiektu Wady, ograniczenia i źródła błędów metody Czynniki wpływające na pomiary radiometryczne warunki pracy obiektu Wady, ograniczenia i źródła błędów metody Czynniki wpływające na pomiary radiometryczne Straty energii (osłabienie impulsu) wynikające z zawartości pary wodnej w powietrzu zawartość cząstek rozpraszających w powietrzu absorpcji promieniowania przez atmosferę (tłumienie selektywne) Wady, ograniczenia i źródła błędów metody Czynniki wpływające na pomiary radiometryczne Wpływ otoczenia na obiekt zmienność temperatury powierzchni pod wpływem otoczenia promieniowanie dyfuzyjne otoczenia uwzględniane jest przez przyjęcie temperatury radiacyjnej otoczenia nie rozważa się promieniowania bezpośredniego źródła (Słońce) jako zakłócającego pomiar Wady, ograniczenia i źródła błędów metody Czynniki wpływające na pomiary radiometryczne zmienność temperatury powierzchni pod wpływem otoczenia Wady, ograniczenia i źródła błędów metody Czynniki wpływające na pomiary radiometryczne odbicia 5

Warunki wykonywania pomiarów termograficznych Obrazowanie termalne wykonuje się głównie w godzinach nocnych lub wieczornych przy całkowitym zachmurzeniu po minimum 8 godz. od ustania bezpośredniego promieniowania słonecznego na badaną przegrodę oraz co najmniej 4 godz. po zachodzie Słońca prędkość wiatru poniżej 25 km/h minimalny gradient temperatury w obrazowanej przegrodzie: 15 0 C (zachowanie kontrastu termicznego) interpretacja termogramów termogramy wykonywane z zewnątrz budynku Interpretacja 6

7

interpretacja termogramów termogramy wykonywane z wnętrza budynku Interpretacja 8

T.min: 13,9 C 25,0 C 24 19,4 C 22 20 22,0 C 22 T.min.: 5,6 C 18 16 20 15,0 C 18 16 15,0 C 13,8 C 9

T.min.: -0,8 C 20,0 C 20 17,7 C 23,3 C 15 10 6,0 C Pomiary termowizyjne Uwagi końcowe pozwalają zlokalizować występujące wady budynku, wpływające na miejscowe zwiększenie strat ciepła, pozwalają na identyfikację występowania miejscowych przedmuchów zimnego powietrza zewnętrznego powodujących miejscowe wychłodzenie badanych przegród, umożliwiają lokalizację wewnątrz tynku rur z ciepłą i zimną wodą, pozwalają na określenie strat ciepła z urządzeń energetycznych i lokalizacji ich występowania, badania termowizyjne mogą służyć ocenie stanu technicznego przed remontem, a także mogą służyć ocenie jakości wykonanej naprawy remontowej, pomiary termowizyjne znajdują zastosowanie w obszarach wykrywania i eliminacji miejsc o nieuzasadnionych stratach ciepła. Radiometr punktowy Pirometr nieskanujący radiometr mierzący temperaturę wokół jednego punktu powierzchni Pirometr TESTO 830-T1 Pirometr TESTO 845 Radiometr punktowy α Szacowanie wartości współczynnika U przegroda o znanym układzie warstw materiałowych ϑ = t U ( t t ) R x i i e x Pomiar prawidłowy Pomiar nieprawidłowy Kąt widzenia α Współczynnik odległościowy d/d d odległość pirometru od obiektu D minimalna średnica obiektu przegroda o nieznanym układzie warstw materiałowych t ϑ U = R t ) i i si ( ti e e t e U = ϑ R t t ) se ( i e 10

Szacowanie wartości współczynnika U 11