2011/09: A termográfia elmélete és gyakorlata: épület-termográfiai mérési adatok kiértékelése (kvalitatív és kvantitatív szakértése)

GyártásTrend 2011/09, Műszaki diagnosztika rovat

“Egy univerzális mérési eljárás”

A kvantitatív épület-termográfia legfontosabb kiértékelése a hőáramlás, majd ennek alapján a hőveszteség számszerű meghatározása, ami az első fontos lépést jelentheti az energiamegtakarítás felé vezető úton.

A kvantitatív, azaz konkrét számszerű eredményekkel szolgáló épület-termográfiai kiértékelést végző program – nagyon leegyszerűsítve – abból indul ki, hogy a külső fal felületi hőmérséklete arányban áll a hőáramlás révén belülről kívülre szállított hőmennyiséggel. De ne feledkezzünk meg arról, hogy a kiértékelés helyes elvégzéséhez igencsak szigorú mérési feltételek betartása mellett rögzített hőképekre van szükség, másként teljesen téves adatokat kapunk. A hőáramlás ismeretében meghatározható az úgynevezett U, vagyis hőveszteségi tényező számszerű értéke is. Természetesen ehhez meg kell adni a bel- és kültéri hőmérsékletet.

Fűtési költségek számszerűsítése

A hőveszteségi tényezőtől már nem nagy lépés eljutni a fűtési költségek számításáig. A hőveszteségi tényező alapján ugyanis meghatározható, mennyi energia szükséges az épület fűtésére (adott klimatikai viszonyok között, a megkívánt belső hőmérséklet és a szellőztetési szokások figyelembevételével). Ha a különböző fűtési technológiák és fűtésanyagok energiaarányos költségei ismeretesek, egyszerű szorzással meghatározható a fűtési költségek várható éves összege.

Hőmérséklet-hisztogram (forrás: Infratec)Hőáram-számítás (forrás: Infratec)Fűtési energia költségszámítása (forrás: Infratec)

Rosszul záró ajtó hőképe (forrás: Infratec)

Légszigetelési vizsgálatok

Az energiamegtakarítás egyik fontos eleme az ingatlan légcseremennyiségének minimalizálása (de nem teljes megszüntetése, mert akkor biztosan páralecsapódás lépne föl). A cél érdekében törekednek minél jobban záródó nyílászárók beépítésére. Gyakran viszont nem is a tömítetlen nyílászárók okozzák a legnagyobb légmozgást, hanem a hiányos vagy teljesen hiányzó párazáró fóliák, a rossz falbekötések, a hibás tetőtéri tömítések stb. felelősek a huzatért.

Annak vizsgálata, hogy mely helyeken áramlik be vagy ki a levegő, általában az úgynevezett BlowerDoor módszerrel történik: a külső térbe fújó ventilátorral 50 Pa-lal csökkentik a belső légnyomást a külsőhöz képest, így kívülről beáramlik a levegő a tömítetlen helyeken. Minél gyorsabban áramlik be a levegő, annál erősebb a légcsere, és annál több energia kell a belső hőmérséklet fenntartásához (mivel folyton utána kell melegíteni vagy hűteni a beáramló levegőt). Az eljárás önmagában télen-nyáron alkalmazható: nyáron anemométeres légsebességmérőkkel és ködfejlesztőkkel, télen akár termográfiai eszközökkel kombinálva. A téli időjárásban ugyanis kihasználható az a tény, hogy a hideg külső levegővel lehűtött épületelemek termográfiai eszközökkel jól detektálhatók.

BlowerDoor légtömörségi vizsgálat (forrás: Blowerdoor)
A légáramlás vizsgálatával a következőket lehet felderíteni:

  • hibás ablakkeret-falbekötés, illetve rossz tömítésű vagy deformálódott nyílászárók
  • hiányos tömítésű redőnyök, illetve szerelési fedőik
  • rossz szigetelésű búvónyílások levegőztetett tetőtereknél
  • szerelési kivágások gipszkartonfalakban (villamos szerelés stb.)
  • tetőtér és alapfal, valamint könnyűépítésű és hagyományos épületrészek közötti átmenetek hibái
  • hiányos tetőtéri pára- és levegőzáró fóliák.
Levegőmozgás-keresés áramlásmérővel (forrás: Blowerdoor)
A BlowerDoor technológia – megfelelő műszerekkel kiegészítve – további vizsgálatokra is alkalmas:

  • szintenkénti és zónánkénti légcsereadatok meghatározása (sokcsatornás nyomásméréssel)
  • szellőztetőrendszerek működésének és hatékonyságának vizsgálata (nyomáskülönbség-méréssel)
  • elszívórendszerek és kémények működésének ellenőrzése (nyomáskülönbség- és légsebességméréssel)
  • égéstermékek visszaáramlásának felderítése (szén-dioxid-, illetve szén-monoxid-érzékelővel)
Levegőmozgás-keresés füsttel (forrás: Blowerdoor)

Különleges termográfiai mérések

Termográfiai sorozatunk eddigi fejezeteiben a „szokványos” hőkép-készítési alkalmazások köréből vettük azokat a példákat, amelyeken keresztül betekintést nyerhettünk ennek az univerzális diagnosztikai módszernek a mélyebb tudnivalóiba. A következőkben különlegesnek számító termográfiai méréseket veszünk sorra, elsőként a műanyagokon történő méréseket.Műanyagok előfordulnak a termográfiai gyakorlatban tömör – több milliméteres vastagságú – alkatrészek formájában, vagy akár hajszálvékony fóliaként is. Tömör anyagként kedvező emissziós képességük révén mind a rövid, mind a hosszú hullámú tartományban problémamentesen mérhetők. Komplikált viszont a vékony fóliák mérése, mivel az emissziós képesség ilyenkor a fóliavastagságtól függ.

Műanyagfólia tranzmissziója (forrás: Infratec)
Műanyag-fröccsöntés (forrás: PIM)

Mint minden más anyag, a műanyagok is kémiai összetételüknek megfelelő specifikus spektrális függésű emissziós, illetve transzmissziós tényezővel jellemezhetők. Ez a függés a műanyagok molekuláris struktúrája miatt úgynevezett sávspektrum formájában alakul. Széles – nagy áteresztőképességet mutató – tartományokat követnek keskeny – szinte teljes mértékben abszorbáló (elnyelő) – sávok. Mivel ezek a sávok egyben szinte ideális emissziós tényezőt jelentenek, ezekre építve már vékony fóliák esetén is pontos termográfiai mérések végezhetők. E mérésekhez speciális „műanyagszűrőkkel“ (keskenysávú áteresztő szűrőkkel) szerelik fel és ezekhez kalibrálják a hőkamerákat. Egy fontos – vékony PE vagy PTFE fóliák mérésére felhasználható – abszorpciós sáv 3,4 µm-nél található.

A műanyagok sokasága és a hozzájuk keverhető színező- és módosítóanyagok választéka lehetetlenné teszi, hogy itt átfogó képet adjunk a különböző műanyagok spektrális emissziós tényezőiről. Valószínűtlen az is, hogy az irodalomban pont a mérni kívánt összetételű műanyagra vonatkozó adatokat találjuk meg. Ezért a legtöbb esetben a spektrális emissziós tényező kísérleti meghatározása az egyetlen lehetőség. Az ehhez szükséges felszerelés például az Infratec cég termográfiai laboratóriumában rendelkezésre áll.

 

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.