GyártásTrend 2011/05, Műszaki diagnosztika rovat

“Egy univerzális mérési eljárás”

Az épület-termográfia elsődleges célja az épületek hőszigetelésének objektív és teljes körű állapotfelmérése. Épületekkel kapcsolatosan alapvetően kvantitatív és kvalitatív termográfiai eljárásokat különböztetünk meg egymástól. Fontos tudni, hogy a termográfiai mérés a felületek hőmérsékletének pillanatfelvételét szolgálja, amelyet a legkülönbözőbb mérési körülmények befolyásolnak.

Ha átgondoljuk a korábbi lapszámainkban közzétett elméleti bevezető során taglaltakat, világossá válik, hogy a mérni kívánt alacsony hőmérsékletek miatt az épületek termográfiájához hosszú hullámú hőkamerát kell választanunk. A középhullámú hőkamerákkal ugyanis hideg testek nem mérhetők, mivel azok középhullámú sugárzási kibocsátása minimális, illetve egyáltalán nincs. A hosszú hullámú tartomány azért is előnyös számunkra, mivel ezen atmoszferikus ablak kedvező átviteli tulajdonsága révén akár száz méterről is szinte veszteségmentesen érzékelhetjük a hősugárzást.

A hőkamerák hullámhossz-tartományának hatása. Balra hosszú hullámú kamerával készített hőkép: nagyon jó hőmérséklet-felbontás, kevés zaj, a legmelegebb hely az ablakkeret felső pereme (13,56 °C, mivel a mérés nem lát át az üvegen). Jobbra középhullámú kamerával készített hőkép: rosszabb hőmérséklet-felbontás, zajosabb kép, a legmelegebb pont az égő lámpa a szobában (57,06 °C, mivel a kamera látja az égőt az üveg mögött)

További pozitívumként merül fel a mérések során, hogy az általánosan használt építési anyagok (ablaküveg és fényes, illetve polírozott burkolatok kivételével) viszonylag magas emissziós tényezővel bírnak, és mivel a mérendő tárgyak hőmérséklete tipikusan csak kis mértékben tér el a környezeti hőmérséklettől, a reflexió hatásától csak csekély mértékben kell tartanunk. Egészen más a helyzet például az üvegfelületek vagy a vadonatúj alumíniumburkolatú hőszigetelések esetén, ezek sajnos alapesetben nem mérhetők.

A reflexió (hősugárzás-visszaverődés) hatása. Balra betápsínek hőképe: a sínek polírozott felülete igen alacsony emissziós tényezőjű, a tápsínek valódi hőmérséklete csak a festet részeken (fázisszínjelöléseken) érzékelhető, a többi rész tükrözi a környezet hőmérsékletét. Jobbra forrólevegő-ventilátor hőképe: a hőszigetelés polírozott alumíniumburkolata igen alacsony emissziós értékű, a forrólevegő-ventilátor valós hőmérséklete a rozsdás búvónyíláson látható (>160 °C), a többi rész tükrözi a környezet hőmérsékletét, a hőszigetelt felületek hőmérséklete a felső (szennyezett) területek alapján sejthető (90 °C körül), mivel a szennyeződés miatt ott jobb az emissziós tényező.

Az épület-termográfia különlegességei

Az épület-termográfia elsődleges célja az épületek hőszigetelésének objektív és teljes körű állapotfelmérése. De soha ne felejtsük el, hogy a termográfiai mérés a felületek hőmérsékletének pillanatfelvételét szolgálja, amelyet a legkülönbözőbb mérési körülmények befolyásolnak. Épületekkel kapcsolatosan alapvetően a kétféle termográfiai eljárást különböztetünk meg egymástól.

Kvantitatív (mennyiségi, számszerű) termográfiai vizsgálatok A kvantitatív épület-termográfia célja az épület teljes felületi hőeloszlásának értékelése és a hővezetési együttható meghatározása (például hőveszteség vagy fűtési energia-szükséglet számításakor). Mivel az együttható csak igen korrekt (abszolút pontosságú) hőmérsékletadatok alapján számítható ki, a hőkamerával végzett adatgyűjtéssel kapcsolatosan nagyon szigorú feltételeket kell teljesíteni.

Az eljárásra jellemző

• nagy kiértékelési igény
• erős korlátok az évszak, a napszak és az időjárás szempontjából
• csak több esőmentes nap után és csak szélcsendben végezhető el
• csak állandósult hőáramlási feltételek mellett alkalmazható (kora reggel vagy késő este)
• viszonyítási alapok meghatározásához kiegészítő beltéri mérések is szükségesek

Kvalitatív (minőségi, általános) termográfiai vizsgálatok A kvalitatív hőkamerás épületvizsgálat célja az épület hőhídjainak és hőszigetelési „hibáinak” (minőségi eltérések) keresése és dokumentálása. A legtöbb probléma kellően nagy hőmérséklet-felbontó képességű hőkamerával megjeleníthető hőkülönbségek alapján felderíthető, az abszolút (számszerűen egzakt) hőmérsékletadatoknak ilyenkor csak kisebb szerepük van.

Az eljárás jellemzői kevesebb korlátozás a mérési feltételekkel szemben enyhébb korlátok az évszak, a napszak és az időjárás szempontjából csak esőmentes napon és csak szélcsendben végezhető el csak állandósult hőáramlási feltételek mellett alkalmazható (kora reggel vagy késő este)

Mind a kvantitatív, mind a kvalitatív termográfiai épületvizsgálatok során bel- és kültéri méréseket egyaránt érdemes elvégezni. Sőt, a kvantitatív vizsgálatok esetén gyakorlatilag kötelező a beltéri vizsgálatok elvégzése, mivel csak így számítható ki az egyes felületek hőáramlási tulajdonsága. Táblázatunk áttekintést nyújt a bel- és kültéri mérések során figyelembe veendő mérési feltételekről, valamint a mérések kivitelezése közötti különbségekről (nehézségekről).

Különbségek a bel- és kültéri termográfiai vizsgálatok között

Általános mérési körülmények és feltételek

Ahhoz, hogy a hőkamerával ne csak „szép színes” képeket készítsünk a bevizsgálandó épületről, hanem építész, energetikus, statikus és üzemeltető által kiértékelhető – helyes következtetéseket megengedő – hőképek készüljenek, a következőkben felsorolt minimumfeltételeknek kell teljesülniük:

• a külső felvételek a kora reggeli vagy késő esti órákban (napsütéstől mentes napszakban) készüljenek, száraz időjárásban, szélcsendben (legfeljebb gyenge szél (max.
• a kül- és beltéri hőmérséklet közötti különbség legalább 15-20 K legyen
• a beltér egyenletesen legyen felfűtve (belső ajtók nyitva), szigorúan zárt külső nyílászárók mellett
• a fűtés automatikus éjjeli üzemmódja (ha van) ki legyen kapcsolva (tehát a teljes fűtés üzemeljen).

A fentiekből következik, hogy az épület-termográfia csak a fűtési szezonban, megfelelően hideg (5 °C alatti) időjárás esetén kivitelezhető.

Követelmények a hőkamerarendszerrel szemben

A megfelelő minőségű, kiértékelhető hőképek készítésekor magával a hőkamerával szemben is igen komoly elvárások vannak, amelyek betartása nélkül csak felismerhetetlen, hibahelyeket kimutatni nem képes hőképeket kapunk. A hőkamerának minimálisan teljesítenie kell következő felsorolás első hat pontját:

• nagy termikus felbontás (0,08 K vagy jobb)
• minél több képpont (minimum 320×240 pixel)
• alacsony zajszint, jó jel-zaj viszony (a –40 °C-tól kalibrált kamerák teljesítik ezt)
• hőmérséklet tartomány –20 °C-tól +100 °C-ig (jobb, ha –40 °C-tól)
• üzemi hőmérséklet tartománya –10 °C-tól (jobb, ha –20 °C-tól)
• nagy geometriai felbontás (1,5 mrad vagy jobb)
• könnyű kezelhetőség (például automatikus fókusz)
• nagy tárolási képesség (lehetőleg minimum 200 hőkép)
• sokoldalú kiértékelő és dokumentáló PC-szoftver

A napsütés hatása Balra nap közbeni épületfelvétel (befejezetlen építkezés): – a nap hősugárzása visszaverődik az épület falain, a falak melegnek tűnnek, holott nincs is fűtés. Jobbra épületfelvétel három órával napnyugta után: – a nappali napsütés felmelegítő hatása már csak alig vehető észre, most tehát mérhetünk.

Sorozatunk folytatásában további hőképes példákat mutatunk majd be a felsorolt szabályok betartása fontosságának szemléltetésére.

Rahne Eric (PIM Kft.)
pim-kft.hu
termokamera.hu

Kapcsolatfelvétel

A publikáció tartalmát szerzői jogok védik, ennek (akár csak részben történő) felhasználása, elektronikus vagy nyomtatott tovább-publikálása csak a forrás és a szerző nevének feltüntetése mellett, valamint a szerző előzetes írásos engedélyének megléte esetén megengedett. A szerzői jogok (Copyright) megsértése jogi következményekkel jár.