Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Termowizja w ogrzewnictwie

Zdjęcie termograficzne instalacji ogrzewania podłogowego
Zdjęcie termograficzne instalacji ogrzewania podłogowego
Lafarge

Termowizja to jedna z metod badawczych polegająca na zdalnej i bezdotykowej ocenie rozkładu temperatur na powierzchni lub powierzchniach badanych obiektów. Rozwój technik i technologii umożliwia coraz powszechniejsze wykorzystywanie urządzeń i układów pomiarowych różnego typu w diagnostyce i ocenie działania systemów zaopatrzenia w ciepło. Przykładem takich urządzeń są kamery termowizyjne.

Termowizja

Termowizja to jedna z metod badawczych polegająca na zdalnej i bezdotykowej ocenie rozkładu temperatur na powierzchni lub powierzchniach badanych obiektów [1]. W połowie XIX w. Gustav Kirchhoff sformułował prawo promieniowania, które mówi, że zdolność emisyjna ciała będącego w równowadze termodynamicznej zależy wyłącznie od jego temperatury. Około 30 lat później Jozef Stefan i Ludwig Boltzmann moc wypromieniowywaną przez ciało doskonale czarne o określonej temperaturze opisali zależnością (nazwaną prawem Stefana–Boltzmana):

gdzie:

Φc– strumień energii wypromieniowywany w kierunku prostopadłym do powierzchni ciała doskonale czarnego [W/m2],
σ – stała Stefana–Boltzmanna,
T – temperatura [K].

Ogólne prawo promieniowania (opisujące rozkład długości fal promieniowania cieplnego) zostało w 1900 r. sformułowane przez Maksa Plancka. Stało się ono jedną z podstaw dla rozwoju fizyki kwantowej.
Każde ciało o temperaturze wyższej od 0 K jest źródłem promieniowania. W rzeczywistych warunkach promieniowanie to jednak nie w pełni podlega ogólnym prawom określonym dla ciała doskonale czarnego, m.in. na skutek zjawisk absorpcji i odbicia.

Termowizja opiera się na pomiarze i badaniu rozkładu promieniowania pochodzącego od obserwowanego obiektu. Faktycznie mierzona jest moc promieniowania ciał. Jednak ponieważ moc ta jest zależna od temperatury ciał, przyjmuje się, że w ten sposób może też zostać ustalony rozkład temperatury na ich powierzchni. Należy pamiętać, że istotnym czynnikiem wpływającym na ostateczny wynik jest emisyjność danej powierzchni. Jeżeli jest ona jednorodna na całej badanej powierzchni, zwykle nie ma problemu z interpretacją wyników pomiarów.

Gorzej, gdy powierzchnia jest niejednorodna. Obserwowane wówczas zmiany mocy promieniowania nie będą zależeć wyłącznie od rozkładu temperatur, ale wpływać będą na nie bezpośrednio również same cechy takiej powierzchni i zastosowanie konkretnych materiałów. Problemy w interpretacji może też powodować kształt badanej powierzchni i kierunek obserwacji.

Współczynnik emisyjności

W celu opisu promieniowania ciał rzeczywistych przy wykorzystaniu zależności sformułowanych dla ciała doskonale czarnego wprowadzone zostało m.in. pojęcie współczynnika emisyjności. Określony jest on jako proporcja [1]:

gdzie:
Wλ – widmowa gęstość mocy energii promieniowania ciała rzeczywistego,
Wλ,c – widmowa gęstość mocy energii promieniowania ciała doskonale czarnego.

Współczynnik ten zależy zarówno od rodzaju ciała i jego powierzchni, jak i od temperatury oraz długości fali promieniowania. Dla wypolerowanej powierzchni złota wynosi zaledwie 0,02, a dla skóry ludzkiej – 0,98 [1]. W praktyce wykorzystuje się uśrednione (po długości fali promieniowania) wartości współczynnika emisyjności ε. Przykładowe wartości dla wybranych materiałów przedstawiono w tabeli 1.

Źródła promieniowania

Oprócz wykorzystywania ogólnej wiedzy z zakresu fizyki podczas badań termowizyjnych należy mieć też na uwadze występowanie w środowisku różnych źródeł promieniowania. W celu rozróżnienia promieniowania powierzchni badanego obiektu od promieniowania pochodzącego z innych źródeł stosowane jest pojęcie promieniowania cieplnego tła. Stanowi ono konkretne zakłócenie dla prowadzonych obserwacji, czasem całkowicie uniemożliwiające właściwe zinterpretowanie uzyskanych wyników.

Ze względu na praktyczne wykorzystanie źródeł promieniowania w technice wyróżnia się źródła naturalne oraz sztuczne. Sztucznymi źródłami promieniowania są obiekty, których temperaturę zwiększamy celowo, aby stały się one źródłem emitującym promieniowanie. Mogą to być np. promienniki podczerwieni, lampy wyładowcze itp. Źródłami naturalnymi są natomiast wszystkie obiekty znajdujące się w naszym środowisku, zarówno na Ziemi (gleba, rośliny, skały, budynki, pojazdy, ludzie, zwierzęta itp.), w atmosferze (gazy, spaliny, chmury), jak i w kosmosie (Słońce, Księżyc, gwiazdy, przestrzeń kosmiczna) [1].

Dlatego trudno jest rozgraniczyć, co jest promieniowaniem bezpośrednio pochodzącym od badanego obiektu, a co skutkiem oddziaływania tła otoczenia (fot. 1). Bywa nawet, że promieniowanie tła jest na tyle duże, że uniemożliwia obserwację promieniowania powierzchni obserwowanego obiektu.

   01.02.2010

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Obejrzyj film o bezinwazyjnej renowacji rur » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Mamy dla Ciebie nową ofertę urządzeń klimatyzacyjnych »

wentylacja

 



10 pytań o sterowanie ogrzewaniem grzejnikowym » Oszczędzaj nawet do 63% na zużyciu wody »
sterownik do pompy wodnej
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy czyszczenie klimatyzacji musi być drogie »

czyszczenie klimatyzacji

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Jak działa technologia klimatyzacji bez przeciągów »

wentylacja

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
6/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Mikrokogeneracja w budownictwie mieszkaniowym
  • - Modernizacja budynków wielorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl