УДК 69.058.7

Левинский А.С., Слободяник П.Т., Голофеева М.А.

Одесский национальный политехнический университет

Украина

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ

Одним из основных путей экономии энергоресурсов является уменьшение теплопотерь через ограждающие конструкции (ОК) строительных сооружений, которые составляют до 30 % общих энергопотерь.

Тепловизионное обследование строительных сооружений, благодаря своей оперативности, наглядности и достоверности получаемых результатов, успело зарекомендовать себя как один из основных способов диагностики ограждающих конструкций по окончанию строительства и в период эксплуатации. Это одно из передовых направлений неразрушающего тепловизионного контроля за состоянием ОК и является эффективным способом выявления дефектов теплоизоляции и сокращает затраты на экспертизу строительства.

Тепловизионный контроль – это тепловизионная диагностика объектов в инфракрасной области спектра с длиной волны 8…14 мкм, построение температурной карты поверхности, наблюдение динамики тепловых процессов и расчет тепловых потоков [1].

Основными преимуществами тепловизионного контроля являются удобство, оперативность и наглядность методик . Метод позволяет выявить нарушение теплозащиты ОК, возникшие в результате нарушения технологии изготовления строительных материалов; ошибок и нарушений при строительстве зданий; естественного старения материалов под воздействием погодных условий.

Сегодня в строительстве применяется множество новых теплоизоляционных материалов. Их использование привело к снижению теплопотерь зданий. В тоже время это означает, что относительно небольшие дефекты теплоизоляции могут иметь существенные последствия.

Для уменьшения теплопотерь здания требуется эффективная перепланировка, тепловизионный контроль ОК и документальное оформление теплоизоляции в форме акта тепловизионного обследования.

Для решения указанных выше задач необходимо соответствующее оборудование. Незаменимыми инструментами для обследования зданий, сооружений являются приборы для бесконтактного измерения температуры – инфракрасные пирометры и тепловизоры.

Тепловизоры помогают найти места, через которые происходят утечки тепла на объектах, а также при сборе всей необходимой информации оценить величину этих утечек. Результаты обследования позволяют провести анализ состояния ограждающих конструкций на предмет качества теплозащитных свойств, выявления скрытых дефектов в конструкции, а также разработать предложения относительно проведение теплоизолирующих мероприятий для достижения оптимальной энергетической эффективности [1].

Для исследования тепловых потерь представим измерительную систему, которая включает в себя две составляющие: аппаратную (тепловизор) и программно-информационную (на базе программы SmartView_3.1, которая выполняет функции по управлению измерениями, визуализации результатов, обработки и хранения).

Рисунок 1 – Общий вид структуры системы тепловизионного контроля

На рисунке 2 показана принципиальная схема тепловизора.

Рисунок 2 – Упрощенная схема блоков тепловизора

Инфракрасное излучение через оптическую систему передается на приемник, представляющий собой неохлаждаемую матрицу термо-детекторов. Матрица (решетка) миниатюрных детекторов воспринимает инфракрасные сигналы и превращает их в электрические импульсы, которые после усиления преобразуются в видеосигнал. Полученный видеосигнал, посредством электронного блока измерения, регистрации и математической обработки оцифровывается и отображается на экране компьютера или дисплее тепловизора.

Были проведены исследования тепловых потерь учебного корпуса Одесского национального политехнического университета. Измерения проводились с помощью тепловизора Fluke Ti9. На рисунке 3 представлена измерительная установка.

Рисунок 3 – Измерительная установка

Выполнена серия измерений с целью выявления мест утечек тепла и анализ тепловых потерь здания. Инфракрасное сканирование температур ограждающих конструкций проводилось с внешней стороны здания. Температура окружающей среды составила - 12 °С.

На рисунке 4 приведено термографическое изображение.

В результате обследования:

- были выявлены места с повышенными тепловыми потерями.

- определена эффективность замены окон с деревянной рамой металлопластиковыми окнами.

- проведена оценка утепления здания отдельных частей здания и его эффективность.

Выводы:

Тепловизионная диагностика позволяет быстро выявить скрытые строительные дефекты, являющиеся причиной потерь тепла. Это способствует устранению локальных тепловых потерь и формированию набора данных для определения потенциала энергосбережания.

Список литературы:

1. Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы. Техника. Применение. – М.: Мир, 1988 – 416 с.