Тепловизор — определяем и устраняем утечки тепла

Если в доме стало прохладно, то может быть пора поискать утечки тепла?
В этом поможет тепловизор — прибор, который регистрирует температуру объектов, создает теплограмму, на которой будет видно, где на стене, кровле, полу, окнах находится место, в котором происходит интенсивный теплообмен.

Кроме того, тепловизор поможет оценить, как нагреваются радиаторы, а значит как функционирует система отопления, а также система теплых полов, в которой нагреватели (кабель или водопроводная трубка) скрыты под стяжкой.

Также тепловизионная съемка поможет при неисправностях электросетей и электроприборов, при обследовании машин и механизмов, а в фермерских хозяйствах — для выявления заболеваемости животных.

Устройство тепловизора

Каждый объект излучает тепло — электромагнитные волны в инфракрасном диапазоне. Их мы увидеть не можем, но ощущаем как тепло. А тепловизор может их зарегистрировать и преобразовать в картинку на мониторе. Наиболее теплым местам соответствует красный цвет картинки, а наиболее холодным — синий.

Между этими цветами на картинке могут присутствовать еще максимум 6 цветов (всего 8), если задан максимальный диапазон измерения температур.

Тепловизор регистрирует тепловое излучение от объектов с помощью датчика болометра. Сигнал от которого, преобразовывается процессором в термограмму — съемку тепла с объекта — картинку, которую мы видим на мониторе.

Ее можно сохранить в памяти прибора, а затем передать на компьютер. Существуют специальные компьютерные программы, которые помогают просматривать и обрабатывать термограммы.

Также любой тепловизор включает в себя объектив с фокусировкой — чтобы настраиваться на съемку тепла по дальности, а также органы управления.

Профессиональные и промышленные тепловизоры стоят дорого — тысячи и десятки тысяч $. В основном потому, что в них используются дорогие материалы — платина, никель, германий. Но дешевенькую бытовую модель можно приобрести и за 300 $.

Нужно ли приобретать тепловизор?
Можно воспользоваться услугами профессионалов, у которых имеется прибор, пригласив их для решения проблем. Можно тепловизор взять и на прокат в строительной организации.

Но если предстоит ремонтировать несколько немаленьких зданий и затем контролировать их состояние, то приобретение бытового тепловизора будет выгодно.

Подготовка тепловизора к работе

Сперва необходимо задать в тепловизоре исходные данные его работы — температуру воздуха и влажность, расстояние до объекта. Дорогие модели могут настраиваться и сами. Температуру и влажность меряют термогигрометром, а расстояние — лазерным дальномером.

После этого вводится температурный диапазон измерений, например, от минус 10 град до плюс 40 градусов. Важно чтобы все температуры, которые имеются на исследуемом объекте, попали бы в этот диапазон. В противном случае картинка не будет отражать реальность.

Затем настраивается фокус объектива. Отдельные бытовые модели это могут сделать на автомате. Далее — цветовая палитра, т.е. количество используемых цветов. Чем больше заданный температурный диапазон, тем большее количество цветов используется.

Что нужно учитывать, при тепловой съемке

• Тепловую съемку зданий на предмет утечек тепла нужно проводить в холодное время года, чтобы разница температур снаружи и внутри объекта была бы не меньше 20 градусов.
  
• Работа отопительной системы должна быть стабильной, а здание нормально (при номинальной мощности отопления) прогревалось бы не менее 48 часов.
• На стенах и фундаменте не должно быть снега и инея, которые являются теплоизоляторами. Желательно, чтобы снега не было и на кровле.
• Все конструкции объекта должны быть сухими — испарение воды охлаждает объект.
• Исследование проводится только в сухую погоду, наличие тумана, осадков не допускается.
  
• Здание не должно подвергаться воздействию прямого солнечного света последние 12 часов перед съемкой, т.к. энергия солнца меняет нормальную температуру. Обычно тепловая съемка снаружи начинается ранним утром и должна быть закончена в зимнее время до 9 часов.
• Максимально допустимая скорость ветра — 7 м/с. Но рекомендуется проводить исследования при скорости потока воздуха с наветренной стороны до 4 м/с, т.к. движение воздуха охлаждает.
• Тепловая съемка производится на расстоянии от объекта согласно техническим рекомендациям прибора. Необходимо выбирать позицию, чтобы плоскости объекта были перпендикулярны оси съемки.

Тепловая съемка внутри здания — на что обратить внимание

Вначале желательно выделить и заснять базовый участок здания, который бы имел средние и примерно одинаковые по площади для здания (помещения) теплопотери. Обычно это часть глухой стены. Затем можно будет сравнивать отклонения цвета в других местах от базового участка.

Большинство тепла из здания уходит через кровлю. В первую очередь ведется съемка изнутри здания верхних углов кровли на мансардном этаже или потолочного перекрытия, а также и других элементов крыши.

Затем делаются теплограммы углов стен. Например, в деревянных домах в углах очень часто возникают утечки тепла из-за наличия щелей, рассыхания древесины.

Особое внимание уделяется окнам и дверному проему, так как все нарушения сплошности стены являются потенциальными мостиками холода.

Полы и нижние углы, также не должны быть забыты.

Все сделанные теплограмм необходимо правильно обозначать, во избежание потери информации и путаницы.

Тепловой аудит внутри помещения нужно проводит при выключенном освещении, т.е. в светлое время суток.

Типичные неполадки утепления, приводящие к утечкам тепла

Одна из классически проблем с утеплением — намокание утеплителя. Тепловизор может обнаружить целые участки кровли с холодной минеральной ватой. Обычно ситуация связана с нарушением вентиляции утеплителя.

Иногда достаточно разрезать гидроизоляцию под коньком, которую почему то положили всплошную, закрыв вентиляционые зазоры над утеплителем. Более сложный случай — неправильная конструкция утепления кровли или вентилируемого фасада.

Также возможно и нарушение фасадного ограждения и промочка утеплителя осадками, в т.ч. и нарушение штукатурного слоя и замокание пенопласта (мокрый фасад).

Распространенная проблема с утечкой тепла по контуру окон и дверей. Этот шов задувается монтажной пеной, но нормальная регуляция движения пара в шве (изолятор изнутри, перфорен снаружи) редко когда осуществляется. В результате монтажная пена напитывается водой и разрушается.

Отсутствие тщательности при выполнении утеплительных работ — обычное дело. Бывают утечки тепла по углам — недостаточный нахлест утеплителей смежных стен.

Уходит тепло по сопряжению стен с кровлей — над мауэрлатом обычно лень утеплить, отсутствует сопряжение утеплителя на чердаке и по стене. Холодные углы полов внизу — цоколь редко когда утепляется должным образом. Стена в целом холодная при сухом утеплителе — оставлены щели между плитами утеплителя, недостаточная толщина утеплителя.

В общем, в утеплении много нюансов, и все недочеты нужно устранить в процессе монтажа. Но проблемы могут появиться и в процессе эксплуатации здания. Сделать дом более теплым поможет тепловизор.

Применение тепловизоров в системах отопления, вентиляции и кондиционирования

Тепловизоры, благодаря своей способности быстро и самое главное точно обеспечить измерение температуры, не в одной конкретной, зафиксированной точке, а, но и на больших площадях, что делает их использование практически необходимым там, где разница температур имеет значение. Они практически идеально подходят, когда требуется произвести обследование движущихся объектов и механизмов, труднодоступных или потенциально опасных мест, электрического оборудования. Пригодятся они и для общего мониторинга за состоянием механизмов или поверхностей. При помощи этих приборов легко можно проследить общее развитие ситуации и даже обеспечить себя дополнительной защитой от гарантийных претензий или даже судебных исков.
Однако всегда следует помнить, что тепловизор только измеряет температуру поверхности в заданных точках. Для правильных выводов обо всех происходящих внутри объекта процессах человек, расшифровывающий изображения, обязан понимать происходящее.
Цифровые фотографии тех мест, которые делает тепловизор, имеют значение не только для общего осмотра объекта, но и для нахождения на изображениях материалов имеющих различные коэффициенты излучения.

Практическое применение тепловизоров в системах вентиляции и кондиционирования.

Обнаружение утечек воздуха из изолированных труб или в стенах

Если трубы вентиляционной системы расположены вне кондиционированной зоны, утечки охлажденного воздуха не настолько уж и безобидны. Это создает условия для появления конденсата, способствующего появлению плесени в системе труб, или на самих трубах, а иногда и внутри стен, где они проложены. Последствия такого явления аналогичны тем, которые возникают при неотрегулированной системе вентиляции воздуха.
Для обнаружения мест утечек воздуха при помощи тепловизора, вам требуется включить систему на охлаждение или обогрев. Коэффициент излучения устанавливается равным 0,2 для фольгированной изоляции, или 0,95 для изоляции, имеющей покрытие из винила или ПВХ.
После чего при помощи тепловизора проведите сканирование всей системы.
На экране прибора, по мере их возникновения, в режиме реального времени будет отображаться весь процесс изменения температуры на поверхности изоляции труб.
Места утечек будут видны в виде зон с повышенной температурой в месте утечки, с последующим плавным переходом от горячей зоны к областям с температурой близкой или равной температуре окружающей среды.
Тепловизор, при необходимости так же может и записать отобранные изображения, вызывающие особый интерес для их последующей загрузки и просмотра.

Нахождение утечек воздуха из труб вентиляционной системы скрытых за стенами или перегородками.

Выполните при помощи тепловизора первоначальный осмотр стен, закрывающих трубы вентиляционной системы при не работающих вентиляторах обдува.
Включите вентиляторы и повторите первоначальный осмотр.
Сравните результаты осмотра при отключенных и работающих вентиляторах подачи воздуха.
Заметные различия температуры говорят об так называемых обратных утечках воздуха, вызываемых существующей разностью давления воздуха между стенами, что стимулирует приток внешнего воздуха и появление влаги.
Остановите работу охлаждающего или обогревающего оборудования.
Повторите сканирование стен.
Также необходимо исследовать показания температуры на стенах, соседних с трубопроводной системой.
Если градиенты температуры неравномерные или размазанные, то это может говорить об имеющейся утечке в каналах вентиляционной системы.
Следует внимательно просмотреть температурные показания вокруг проемов и вдоль плинтусов.
В случае необходимости ИК-камера сможет записать для вас отобранные изображения, вызывающие особый интерес для их последующей загрузки и просмотра.

Проверка нагнетательной трубы диффузора и поверхностной температуры потолка.

Остановите работу охлаждающего или обогревающего оборудования.
Просканируйте внешнюю поверхность диффузора вдоль потолка, по направлению к углам помещения.
Проследите поверхностные изменения температуры потолка, чтобы иметь возможность оценить распределение тепла.
Проследите изменения температуры в углах помещения и примыканиях стен к потолку. Это обеспечит вам данные для предварительного анализа ситуации, до того как вы приступите к установке оборудования для точного определения эффективности работы системы.
Нормальной считается эффективность диффузора, если величина его выброса равна 75% до 110% расстояния от диффузора до примыкания стены и потолка.

Утечки воздуха и эффективность изоляции.

Так же при помощи тепловизора можно обследовать изоляцию любых других объектов для поиска мест утечек и потерь тепла.
А именно: технологическое оборудование, изоляцию бойлеров, проточных водонагревателей.
Стен, разделяющих не кондиционированные и кондиционированные помещения.
Изоляцию любых каналов и труб.
На экране тепловизора более высокие температуры имеют смещение к белому цвету, а низкие температуры к черному цвету.
Осматривать стены и потолки кондиционированных помещений с целью проверки однородности температур.
Для полноценного осмотра и проверки эффективности теплоизоляции первоначальный осмотр всегда следует проводить при не работающем оборудовании вентиляции и кондиционирования воздуха.
Последующие сканирование надо проводить уже при работающей системе вентиляции и отопления, при включенных вентиляторах воздухозаборника, подогревателях и вытяжных вентиляторах для правильной оценки существующих утечек теплого воздуха.
Так же в целях более эффективного и точного сканирования можно временно перенастроить и изменить рабочие температуры подогревателей воздуха, и изменить настройки вытяжной вентиляции, чтобы повысить разность температур и давления между внутренними и наружными помещениями.
При проведении сканирования тепловизором требуется осматривать и кондиционированные, и не кондиционированные стороны поверхностей.
Особое внимание требуется уделить областям вдоль подоконников и оконных проемов.

Нахождение протечек воды под рулонными кровлями.

Установленное на крыше оборудование вентиляции, кондиционирования и отопления воздуха часто обвиняют в появлении на крыше протечек, однако в большинстве случаев длительные и утомительные, отнимающие много времени проверки доказывают ложность таких обвинений. С помощью тепловизора всегда есть возможность быстрого обнаружения мест появления воды под рулонной кровлей.
Как правило, после захода солнца места с сухой изоляцией быстрее остывают, чем те, где под рулонной кровлей скопилась влага.
Поэтому достаточно просканировать при помощи тепловизора поверхность крыши и найти места с более высокой температурой, которые и могут являться возможными точками протечек.