Чтобы адекватно оценить качество проведенных работ по теплоизоляции в частном доме, стоит обратить внимание на ряд факторов. Обычно это связано с расходами электроэнергии на отопление и показаниями термометров. Однако, если теплоизоляция оказалась неэффективной, выявить ее недостатки без специализированного оборудования может быть затруднительно.
В таких случаях на помощь приходит тепловизор, предназначенный для строительных работ. В данной статье подробно рассмотрено, как функционирует это устройство и какие у него конструктивные особенности. Также представлены рекомендации по использованию и анализу данных, полученных в ходе тепловизионной съемки.
Зачем нужна тепловизионная съемка?
Использование строительного тепловизора для обследования дачи, коттеджа или жилого помещения позволяет увидеть на термограмме внутренние процессы в различных конструкциях и предметах, без необходимости их разрушения. Этот метод называют неразрушающим контролем.
Такое обследование поможет оценить состояние отопительных труб, расположенных в стенах, и теплых полов, без необходимости вскрытия отделки.
Основой тепловой диагностики служит фиксирование тепловых неоднородностей, что предоставляет возможность сделать выводы о состоянии объектов исследования.
Некоторые модели тепловизоров обладают высокой чувствительностью, позволяющей регистрировать изменения температуры до сотых долей градусов, что позволяет не только выявлять тепловые следы на конструкциях, но и изучать процессы, происходящие внутри.
Главное достоинство современных тепловизоров заключается в их способности изучать объекты без повреждений. Даже небольшие отклонения температурных значений могут указывать на неисправности, например, в электрических сетях.
Использование тепловизора для проверки частного дома помогает решить множество задач:
- выявить места утечек тепла и оценить их интенсивность;
- оценить эффективность пароизоляции и обнаружить участки с конденсатом;
- правильно выбрать утеплитель и рассчитать его необходимое количество;
- обнаружить утечки на крыше, в трубопроводах и теплотрассах;
- оценить качество установки стеклопакетов и дверных конструкций;
- осуществить диагностику систем вентиляции и кондиционирования;
- выявить трещины в стенах и определить их размеры;
- найти засоры в системе теплоснабжения;
- проверить состояние электропроводки и выявить слабые места;
- обнаружить места, где могут обитать грызуны;
- выявить источники повышенной влажности или сухости внутри зданий.
Строительный тепловизор позволяет оперативно проверить соответствие параметров возведенного здания установленным техническим требованиям, оценить качество недвижимости перед покупкой и выявить проблемы в работе систем внутреннего обеспечения.
Проведенное обследование с помощью термографического сканера до начала работ по теплоизоляции поможет правильно определить затраты на утепление.
После завершения работ тепловизионная съемка поможет оценить результат и выявить недостатки монтажа, которые могут привести к потерям тепла. Она также проиллюстрирует холодные мосты, которые можно устранить перед наступлением зимы.
Перед ремонтом или реконструкцией старых зданий инфракрасная камера окажется полезной для определения холодных зон, мест протечек и выявления проблем с теплым полом, что позволит адекватно оценить объем необходимых работ.
Устройство и принцип действия
Ключевым элементом любого тепловизора является датчик, который преобразует инфракрасное излучение объектов, как живой, так и неживой природы, а также фона в электрические сигналы. Эта информация преобразуется и отображается на дисплее в виде термограмм.
Все живые организмы выделяют тепловую энергию в результате метаболических процессов, что легко улавливается оборудованием.
У механических устройств нагрев отдельных частей происходит из-за постоянного трения соединений подвижных элементов. В электрических системах нагреваются токопроводящие детали.
После наведения и съемки объекта инфракрасная камера моментально формирует двумерное изображение, отображающее полные температурные данные. Информация может быть сохранена на внутренней памяти устройства или внешнем носителе, а также передана на ПК с помощью USB-кабеля для более детального анализа.
Некоторые модели тепловизоров имеют встроенные модули для быстрой беспроводной передачи данных. Зафиксированный температурный контраст в поле зрения тепловизора позволяет визуализировать сигналы на экране в черно-белых тонах или цвете.
На термограммах отражена интенсивность инфракрасного излучения исследуемых конструкций и поверхностей, где каждый пиксель соответствует определенной температуре.
Неоднородности теплового поля позволяют выявить недостатки в инженерных конструкциях зданий и дефекты материалов, а также плохую теплоизоляцию и некачественный ремонт.
На черно-белом экране тепловизора ярче всего будут отображены теплые зоны, в то время как холодные элементы будут почти неразличимы.
На цветном дисплее участки с наибольшим тепловым излучением будут обозначены красным цветом, а по уменьшению интенсивности цвет будет изменяться к фиолетовому. На термограмме черным цветом обозначены наиболее холодные области.
Чтобы обработать результаты, полученные тепловизором, необходимо подключить его к компьютеру. Это позволит изменить цветовую палитру термограммы, чтобы выделить нужный температурный диапазон.
Современные многофункциональные устройства оснащены матрицами-детекторами, содержащими тысячи миниатюрных чувствительных элементов.
Инфракрасное излучение, зафиксированное объективом прибора, проецируется на эту матрицу. Такие ИК-камеры могут фиксировать температурный контраст на уровне 0,05-0,1 °C.
Большинство моделей тепловизоров имеют ЖК-дисплей для отображения информации, однако качество экрана не всегда отражает общую эффективность инфракрасного оборудования.
Основным критерием является мощность микропроцессора, который обрабатывает данные. Скорость обработки важна, так как снимки, сделанные без штатива, могут оказаться нечеткими.
Работа тепловизоров основана на фиксации разницы температур между общим фоном и объектом, а также преобразовании этих данных в графическое изображение, доступное для восприятия глазом.
Другим важным параметром является разрешение матрицы. Устройства с большим количеством чувствительных элементов предоставляют более четкие двумерные изображения по сравнению с тепловизорами с меньшим разрешением.
Это объясняется тем, что на одну чувствительную ячейку приходится меньшая площадь поверхности исследуемого объекта, а в изображениях с высоким разрешением оптические шумы становятся практически незаметными.
Типы тепловизионных устройств
Проверка частного дома на теплопотери с помощью ИК-камеры позволяет провести наиболее точные измерения и качественный анализ всех температурных данных. На основании оперативно полученных данных можно грамотно провести необходимые ремонтные или модернизационные работы.
Для тепловизионной диагностики используются два основных типа устройств:
- стационарные тепловизоры;
- портативные инфракрасные камеры.
Стационарные приборы чаще всего применяются на производственных предприятиях для регулярного мониторинга состояния электросетей и контроля сложного оборудования. Они располагают полупроводниковыми матрицами фотоприемников.
Портативные тепловизоры используются для энергии аудита жилых и многоквартирных зданий, их применяют как для одиночных локальных проверок, так и для комплексной диагностики строений.
Переносные тепловизоры разработаны на основе кремниевых неохлаждаемых микроболометров и идеально подходят для работы в труднодоступных местах.
Тепловизионная съемка – это эффективный и бесконтактный метод обследования, который лучше всего использовать в сочетании с аэродверями для измерения и контроля воздухопроницаемости зданий.
В зависимости от функциональных возможностей выделяют три категории тепловизоров:
- Наблюдательные устройства — обеспечивают только визуализацию различных теплоконтрастных объектов, зачастую в монохромном формате.
- Измерительные устройства — создают графическое изображение на основе инфракрасного излучения, присваивая каждой точке соответствующую температуру.
- Визуальные пирометры — предназначены для бесконтактных измерений температуры и визуализации тепловых полей конкретных объектов для выявления зон с аномальными показателями.
Стоимость хороших функциональных приемников теплового излучения начинается от 3000 долларов. Приобретение таких устройств для разового обследования дома нецелесообразно. Многие компании предлагают в аренду строительные тепловизоры на сутки, что является очень удобным вариантом.
Можно также заказать полное профессиональное тепловизионное обследование коттеджа или дома. Средняя цена такой съемки составляет около 5 долларов за квадратный метр площади жилого помещения.
Стоимость тепловизоров обычно отражает их функциональные возможности, однако даже более доступные модели способны эффективно проводить инфракрасную диагностику. При выборе устройства важно обращать внимание на ключевые технические параметры и его способность решать конкретные задачи.
Функциональность тепловизионных камер определяется разрешением инфракрасного сенсора, его чувствительностью, а также диапазоном рабочих температур.
Дополнительные функции, такие как цифровое увеличение, лазерный указатель, создание аннотаций для термограмм, настраиваемая цветовая сигнализация и возможность определения участков с наибольшими и наименьшими температурами, являются значительным преимуществом.
Аксессуары, такие как съемные широкоугольные и телеобъективы для детального изучения отдельных участков, раскладные штативы и контейнеры для батарей, значительно облегчают процессы тепловизионной диагностики на дому.
Рекомендации по использованию тепловизора
Основная цель тепловизионного обследования – точно обнаружить утечки тепла и неисправности в работе инженерных систем, а также выявить потенциальные слабые места здания на этапе его строительства.
Процесс тепловизионной диагностики включает:
- исследование в длинноволновом диапазоне инфракрасного спектра (8-15 мкм);
- создание тепловых карт обследуемых объектов и их поверхностей;
- мониторинг изменений тепловых процессов;
- точный расчет тепловых потоков.
Оценка жилого помещения проводится как снаружи, так и изнутри. В первом случае инфракрасная съемка помогает выявить грубые нарушения теплоизоляции и утечки воздуха через конструктивные элементы дома. Во втором – позволяет обнаружить ошибки в работе отопительной системы и электросети.
Лучше всего проводить тепловизионное обследование в холодный период, когда разница температур между улицей и помещением составляет более 10 градусов по Цельсию.
Чем более выражен температурный перепад, тем достовернее будут результаты диагностики. Для получения точных данных здание должно быть отапливаемым не менее двух суток до начала обследования. Летом использование тепловизора практически бесполезно из-за минимальной разницы температур.
Инфракрасная съемка показывает распределение температур на поверхностях объектов или конструкций в определенный момент времени. Таким образом, успешность тепловизионной диагностики зависит от выполнения ряда важных условий, которые критически важны для получения правильных данных.
На точность работы прибора могут негативно влиять сильный ветер, солнечное освещение и дожди. В таких условиях стены будут либо охлаждаться, либо нагреваться, что делает диагностику менее эффективной. Объекты, которые подвергаются обследованию, не должны быть под ярким солнечным светом или отраженным излучением в течение 10-12 часов перед началом тепловизионной съемки.
Двери и окна рекомендуется держать в закрытом состоянии за 12 часов до начала съемки и в процессе диагностики.
Перед началом обследования тепловизор необходимо правильно настроить:
- установить нижний и верхний пределы температур;
- определить диапазон инфракрасной съемки;
- выбрать уровень интенсивности.
Остальные параметры настраиваются, учитывая тип теплоизоляции и материалы стен и перекрытий. Энергоаудит дома стартует с проверки фундамента, фасада и крыши.
Важным этапом является тщательная диагностика, так как участки одной плоскости могут значительно различаться, и инфракрасные датчики это обязательно зафиксируют.
После завершения внешней проверки переходят к диагностике внутренних помещений. Здесь выявляется около 85% всех строительных дефектов и неполадок инженерных систем.
Съемка осуществляется от окон к дверям, рынь исследуя все проемы и стены. Двери между комнатами оставляют открытыми, чтобы уравновесить потоки теплого воздуха и минимизировать вероятность ошибок измерений.
При тепловизионном контроле требуется последовательная проверка различных зон ограждающих конструкций, которые должны быть открытыми для съемки. Необходимо освободить пространство у окон, обеспечить доступ к плинтусам и углам.
Стены внутри здания стоит очистить от ковров, картин, облезлых обоев и других предметов, мешающих прямому осмотру исследуемой области.
Тепловизоры, использующиеся для домов с радиаторами отопления, рекомендуют снимать исключительно снаружи. Фасады обследуются при благоприятных погодных условиях — отсутствии влажного тумана и осадков.
Анализ полученных данных
Тепловизоры различают температурные колебания от 3 °C, что фиксируется на термограмме как аномальная зона в определённой цветовой гамме. Однако сама термограмма недостаточна для утверждения, что исследуемый участок подвергся дефектам.
Для всех аномальных зон необходимо провести теплотехнические расчеты, прежде чем делать выводы о состоянии объектов.
В комплекте с портативными тепловизорами идут программные инструменты для качественного и количественного анализа термограмм, а также для подготовки отчетов.
Таким образом, работа с инфракрасной камерой не требует специальной подготовки. Прочитав инструкцию пользователя, с легкостью можно провести тепловизионную проверку и проанализировать результаты с использованием программного обеспечения. По итогам анализа приложение выдает экспертную оценку полученным снимкам.
Кроме того, информацию, собранную с помощью прибора, возможно перенести в программы для обработки статистических данных, такие как табличные процессоры или специальные инженерные инструменты, например MathLab.
Стоит отметить, что неверные настройки могут привести к ошибкам в результатах тепловизора, особенно при обследовании поверхностей с зеркальной отражательной способностью, таких как стекло и глянцевая плитка.
Инфракрасное излучение относительно близко расположенных объектов будет отражаться в этих поверхностях, что приведет к нарушению точности термограмм. Для корректной оценки температуры зеркальных поверхностей тепловизоры необходимо дополнительно настраивать с учетом коэффициента корректировки.
Также важно учитывать холодное излучение, которое может происходить от окон и крыши дома. Полученная термограмма может быть значительно холоднее, по сравнению с фактическим состоянием здания.
Качественный метод анализа температурного распределения на поверхности объектов не учитывает коэффициенты излучения и фоновую радиацию окружающего воздуха. Это касается как прямой инфракрасной съемки, так и последующей обработки данных с использованием программного обеспечения.
При проведении анализа внутри помещений результаты будут более точными, поскольку влияние внешней погоды не сказывается на обследуемых поверхностях. Итоговые термограммы, обработанные соответствующими программами, будут соответствовать действительности.
Использование строительного тепловизора помогает объективно оценить качество теплоизоляции здания, найти мостики холода и недостатки в утеплителе, выявить скрытые дефекты и недостатки установки оконных блоков, дверных проемов, а также некачественно выполненные соединения между крышей, стенами и перекрытиями.
Инфракрасная диагностика позволяет эффективно минимизировать теплопотери в доме, что в свою очередь сокращает затраты на утепление пола и теплоизоляцию других конструкций.
К тому же, данная исследовательская процедура дает возможность правильно выбрать утеплитель для стен и потолка частного дома, что ведет к снижению затрат на обогрев.
Заключение и полезное видео
Принципы работы тепловизора, проверка здания после утепления на дефекты и правильная интерпретация изображений из инфракрасного диапазона рассматриваются в данном видео:
Функциональность термографов подробно объясняется здесь:
Посмотрите видеозапись о том, как провести анализ и подготовить технический отчет по диагностике дома с использованием тепловизионного устройства и ПО Testo IRSoft:
На сегодняшний день тепловизионное обследование с помощью инфракрасной камеры представляет собой передовую технологию неразрушающего контроля, позволяющую отслеживать состояние различных конструкций, систем коммуникаций и электрооборудования.
Процесс изучения теплопотерь с помощью тепловизора позволяет предотвратить возникновение аварийных ситуаций, обнаруживать дефекты тепло- и гидроизоляции, а также выявлять неисправности инженерных систем здания.
А у вас есть опыт использования тепловизора для поиска слабых мест в вашем загородном доме или квартире? Возможно, что вы можете поделиться полезной информацией о том, как определять теплопотери строительных конструкций. Оставляйте комментарии, задавайте вопросы и размещайте фотографии, связанные с темой статьи, в блоке ниже.