Badania termowizyjne opierają się na znanym zjawisku fizycznym polegającym na emitowaniu fal elektromagnetycznych przez każde ciało o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego. Promieniowanie to, nazywane jest ze względu na długość fali, promieniowaniem podczerwonym, a ze względu na właściwości, promieniowaniem cieplnym. Intensywność promieniowania cieplnego jest proporcjonalna do temperatury ciała. Mierząc promieniowanie podczerwone wysyłane przez dane ciało mierzymy więc pośrednio także jego temperaturę. Dla ciała doskonale czarnego powiązanie temperatury z natężeniem promieniowania podczerwonego przedstawia się następująco:
gdzie:
E0 - natężenie promieniowania cieplnego [W/m2],
C0 - stała promieniowania ciała doskonale czarnego równa 5.77 [W/(m2 ?K4)],
T - temperatura bezwzględna powierzchni [K].
Zgodnie z prawem Kirchoffa, współczynnik promieniowania powierzchni ciała szarego C
[W/(m2 ?K4)] możemy określić następująco:
gdzie:
e - współczynnik absorpcji - emisyjność [-],
C0 - j.w.
Współczynnik promieniowania powierzchni określa ilość ciepła wypromieniowanego z 1 m2 powierzchni ciała w ciągu 1 h do próżni przy absolutnej temperaturze promieniującej powierzchni 100 K. Emisyjność e jest stosunkiem natężenia promieniowania pochłanianego przez powierzchnię ciała szarego do natężenia promieniowania padającego. Emisyjność dla ciała doskonale czarnego byłaby jednością, a dla ciał szarych zależy od ich składu chemicznego oraz sposobu wykończenia powierzchni. Dla przykładu, blacha stalowa ocynkowana posiada e równe 0.23, beton 0.62, drewno świerkowe 0.77, tynk wapienny 0.91, a szkło okienne 0.94 [49]. Należy dodać, że oprócz pokryć metalicznych do temperatury 500*C kolor powierzchni nie ma wpływu na natężenie promieniowania cieplnego. Kamera termowizyjna jest to urządzenie mierzące natężenie promieniowania podczerwonego. Natężenie promieniowania przeliczone jest (przy założonej emisyjności e) na wartości temperatur i przedstawiane w postaci wizualnej, odcieniami szarości lub kolorami. System termowizyjny pozwala zmierzyć temperaturę w sposób bezdotykowy i w wielu punktach jednocześnie. Należy jednak pamiętać, że porównywać temperatury na termogramie, możemy bezpośrednio tylko w obrębie jednego materiału. Dla materiałów o różnych emisyjnościach temperatury należy przeliczyć. Zastosowanie emisyjności tynku wapiennego, dla stali ocynkowanej prowadzi do zawyżenia temperatury tego ostatniego o 41.4%. Dla drewna świerkowego błąd wyniósłby 4.2%, co jest już do zaakceptowania. Występowanie różnorodnych materiałów nie uniemożliwia przeprowadzenia badań, lecz wymaga wnikliwszej analizy. Badanie termowizyjne budynku mające na celu sprawdzenie właściwości termoizolacyjnych przegród opiera się na zależności:
gdzie:
Je - temperatura zewnętrznej powierzchni przegrody [*C],
te - temperatura powietrza zewnętrznego [*C],
ti - temperatura powietrza wewnętrznego [*C],
k - współczynnik przenikania ciepła przegrody [W/(m2*K)],
Re - opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni przegrody [m2*K/W].
Jak widać temperatura zewnętrzna ściany zależy od jej charakterystyki cieplnej, temperatur otoczenia po obu stronach przegrody i oporu przejmowania ciepła (związanego z intensywnością ruchu powietrza). Wzór ten dotyczy ustalonego przepływu ciepła, który występuje przy warunkach stacjonarnych (temperatury i opory przejmowania ciepła - stałe w czasie). Warunki takie nie są w rzeczywistości spełnione i na temperaturę powierzchni ciała wpływa zjawisko bezwładności cieplnej. Do określenia przepływu ciepła nieustalonego konieczne jest uwzględnienie pojemności cieplnej ciała, temperatury i oporu przejmowania ciepła w funkcji czasu. Rozwiązanie równania rządzącego nieustalonym przepływem ciepła jest dość skomplikowane. Dla uzyskania wartości doświadczalnej współczynnika przenikania ciepła stwarzamy w warunkach laboratoryjnych warunki ustalone - niezmienne w czasie.
Termowizja ogólnie Przykładowe badania
Index Front Oferta Termomodernizacja Audyt Termowizja Projektowanie Artykuły
Optymalizacja: 800×600, High Coloraudt energetyczny (audyting energetyczny)Ostatnia modyfikacja: 19-07-2002
EgoTerm: Telefon +48
(12) 686-64-64, e-mail biuro@egoterm.com.pl
Uwagi do serwisu internetowego prosimy wysyłać poprzez e-mail:
biuro@egoterm.com.pl.