Využití termokamer testo ve stavební praxi
Vývoj termokamer v nedávné době zaznamenal značný nárůst díky jejich cenové dostupnosti. Dnes je již standardem, že každá větší stavební firma a spousta menších mají ve své výbavě termokameru pro kontrolu své práce a kontrolu práce svých subdodavatelů. V tomto článku se dozvíte několik užitečných informací o moderních termokamerách.
Vojenský vývoj umožnil vznik zcela nového vědního oboru Termodiagnostika
Moderní termokamery jsou vybaveny tepelně stabilizovaným detektorem složeným z matice negativních termistorů vyrobených z oxidu vananičitého VO2. Senzor tohoto typu je nazýván mikrobolometr. Původní vývoj nesměřoval k tak mírumilovným účelům jako je termodiagnostika staveb nýbrž jím byli vybaveny tepelně naváděné rakety. I optika samotné termokamery nemůže být z běžného skla, ale je vyrobena z germánia, které na rozdíl od skla propouští infračervené záření ve vlnových délkách 4 až 14um. Jedná se o pásmo, kde se nachází maximum vyzařovaného záření absolutně černého tělesa o teplotě 300 K což je přibližně 27°C. Jen pro zajímavost: viditelné světlo (záření) se pohybuje v oblasti vlnových délek 400 až 800 nm, kde se nahází maximum vyzařovaného záření absolutně černého tělesa o teplotě 5700 K (shodou okolností povrchová teplota Slunce).
Absolutně černé těleso
Absolutně černé těleso je takové těleso, které neodráží žádné záření. V termografii používáme faktor emisivity. Pokud je emisivita rovna jedné, jedná se o těleso které neodráží infračervené záření a veškeré záření, které se k nám šíří od měřeného objektu pochází od samotného objektu. Naopak pokud je emisivita blízká nule téměř všechno záření které termokamera příjme, je odrazem objektů v okolí.
Na obrázku jedna je znázorněno, odkud pochází intenzita infračerveného záření, která dopadne na detektor termokamery.
Poměr mezi těmito složkami určují faktory Emisivity, reflexivity a transmisivity.
Transmisivitu můžeme pro většinu materiálů a pro úplně všechny stavební materiály považovat za nulovou. Vzorec je pak možné zjednodušit. Do profesionálních termokamer se zadává faktor emisivity (reflexivitu si termokamera po vypuštění transmisivity sama vypočte) a odražená teplota. Odražená teplota je průměrem teplot všech objektů, které se nacházejí před měřeným objektem. Ve stavební praxi je to kombinace veškerého okolí měřeného objektu.
Emisivitu měřených materiálů zjišťujeme podle tabulek. Odraženou teplotu měříme přímo na místě.
Příklad jak termokamera vypočítává teplotu
Řekněme, že je v termokameře nastavena emisivita 0,95 (typické ve stavební termografii) a odražená teplota 20°C. Termokamera z intenzity přijatého infračerveného záření vypočte teplotu s využitím následujícího postupu: 95% přijatého záření pochází od samotného objektu a 5% je odrazem objektů s teplotou 20°C.
Z uvedeného vyplývá několik důležitých poznatků:
- pokud je nastavena v termokameře emisivita 1,00 není do výpočtu teploty zahrnuta nastavená odražená teplota.
- pokud je emisivita měřeného povrchu vysoká okolo 0,90, není kritické přesné nastavení odražené teploty (typické pro stavební termodiagnostiku).
- pokud je emisivita měřeného povrchu nízká není možné určit tepotu tohoto objektu bezkontaktním způsobem. Je to stejné, jako bychom chtěli ve viditelném spektru říci, jakou barvu má zrcadlo.
Odražená teplota
Určení odražené teploty je velice snadné protože je možné ji změřit.
Termokamerou s nastavenou emisivitou e = 1,00 změříme teplotu největšího teplotního zdroje. V exteriéru je to většinou teplota nebe, v interiéru je to teplota vzduchu (předpokládá se, že vnitřní zdi mají stejnou povrchovou teplotu jako vzduch)
Využijeme například hliníkové folie jako Lambertova zářiče a na této fólii změříme termokamerou s e = 1,00 teplotu (tím odraz veškerého okolí).
Využijeme bezkontaktního teploměru například testo 810. A změříme s nastavenou e = 1,00 průměrnou povrchovou teplotu okolních předmětů v různých směrech od měřeného objektu.
Správné nastavění emisivity a odražené teploty má vliv na určení absolutní teploty. Ve stavební termodiagnostice se spíše termokamera používá pro hledání teplotních rozdílů. V takovém případě není nutné absolutně přesné nastavení emisivity a odražené teploty.
Příklad měření zateplené a nezateplené části dvojdomku
Na tomto jednoduchém příkladě nám profesionální vyhodnocovací SW umožňuje podrobněji popsat teplené úniky, kterým je možné zabránit dodatečným zateplením
Reálný snímek ukazuje vizuální pohled na fasádu domu. Termokamery testo pořizují reálný snímek okamžitě současně s termogramem (tepelný snímek).
Termogram stejné oblasti nám jasně ukazuje, že zateplená část je studenější než nezateplená část domu.
Profesionální vyhodnocovací SW umožňuje statisticky vyjádřit jak teplá je část se zateplením a bez zateplení.
Tomuto statistickému vyjádření se ve vyhodnocovacím SW říká histogram.
Jak je z naměřených histogramů patrné, tepelná doména způsobená chybějícím zateplením způsobuje tepelné ztráty. Taktéž je z histogramů patrné, že průměrná teplota na povrchu nezateplené zdi budovy je o 1°C vyšší.
Detekce míst s rizikem vniku plísní
Termokamery testo mohou snadno detekovat místa, kde hrozí kondenzace vody a tím vznik plísní. Do termokamery zadáte teplotu a vlhkost okolního vzduchu a dopočtený rosný bod. Termokamera pak snadno označí místa, kde hrozí kondenzace a vznik plísní.
Často se totiž stává, že po zateplení je nutné více větrat popřípadě jiným vhodným způsobem udržovat vzdušnou vlhkost v místnostech v přiměřených mezích. Pokud se nevětrá může to způsobit, že na studenějších místech uvnitř budovy bude kondenzovat voda a to může způsobit růst nebezpečných plísní.
Komfortní přístroj pro měření vlhkosti je například testo 610, nebo testo 625 (s možností rádiového měření vlhkosti).
Pro dlouhodobější monitorování chování uživatelů bytů se doporučuje použití záznamníků teploty a vlhkosti například testo 174H.
Podmínky měření pro kontrolu pláště budov
K tomu aby mohlo být nalezeno místo úniku tepla z budovy je nutné, aby k takovému úniku vůbec docházelo. Proto je definován tzv. minimální teplotní rozdíl mezi vnitřkem budovy a okolím. Tento teplotní rozdíl, by neměl být menší než 15 K po dobu 24 hodin před měřením.
Pokud se jedná o kontrolu TZB není teplotní rozdíl důležitý. Pouze je potřeba, aby kontrolované TZB bylo v provozu.
Termokamery testo jsou vždy vybaveny přepínatelnými měřicími rozsahy, proto mohou být snadno použity jak pro kontrolu pláště budov (měřicí rozsah -20°C až +100°C), nebo pro kontorlu TZB rozsah (0°C až +280°C popř. +350°C). Termokamery testo je také možné vybavit filtrem pro měření vysokých teplot, potom je s nimi možné měřit až do teploty 550°C.
Nové termokamery testo znamenají "více vidět"
Začátkem listopadu 2010 uvedl německý výrobce měřicí techniky firma Testo AG dva nové typy termokamer. S přístrojem testo 876 otevírá společnost Testo cenový segment pod 5.000,- Euro (136.500,- Kč) pro přístroje v designu videokamery. Termokamera testo 882, ve známém designu termokamer Testo, umožňuje díky rozlišení detektoru 320 x 240 pixelů uživatelsky snadnou a přitom přesnou práci.
Nové modely jsou již třetí generací termokamer, které uvedla společnost Testo, AG, specializující se na měřicí techniku, která nastoupila na trh termografie v roce 2007. Daniel Auer, vedoucí oblasti produktového managementu infračervené měřicí techniky k tomu uvádí: "Testo neustále spojuje silnou techniku s inovacemi. Na tuto profesionální techniku jsme také sázeli při vývoji našich termografických řešení - a jak se jednoznačně ukazuje v posledních letech - jsme s touto strategií velmi úspěšní. S těmito novými přístroji opět udáváme technické standardy v oboru a nabízíme ještě vyšší přidanou hodnotu pro naše zákazníky.
Testo 876 - silná technika v designu videokamery
S přístrojem testo 876 přináší Testo AG na trh první termokameru testo v klasickém designu videokamery. V tomto cenovém segmentu přebírá společnost Testo celosvětově úlohu předjezdce.
900 gramů lehká termokamera je vybavena otočným displejem, díky kterému je možné pořizovat termografické snímky i na těžko přístupných místech.
V oblasti profesionální průmyslové termografie jsou tím nabízeny zcela nové možnosti: s otočeným displejem o 180 stupňů je dokonce snadné bez problémů měřit s přístrojem nad hlavou. Stejně jak pro použití v oblasti stavební termografie, tak i v oblasti průmyslové údržby, nabízí tento přístroj více bezpečnosti: těžko dosažitelná místa v budovách nebo na průmyslových zařízeních mohou být nyní snímána i z jiných úhlů. Pro optimální zajištění přesnosti detailů je zde možno flexibilně nasadit výměnný objektiv. Díky své nízké hmotnosti a snadnému ovládání se termokamera testo 876 ideálně přizpůsobuje potřebám termodiagnostika.
Nejlepší kvalita obrazu: testo 882
Termokamera testo 882 slibuje, jako první Testo-kamera s detektorem v rozlišení 320 x 240 pixelů, vysoce kvalitní zobrazení detailů a to bez nutnosti výměnného objektivu. Tento nový model, který je vybaven 32° objektivem, nabízí svému uživateli všechny detaily snímaného objektu již na první pohled a poskytuje tak podmínky pro jeho rychlou, bezproblémovou a přesnou termografickou práci. Stejně jako u modelu testo 876 je také u termokamery testo 882 akcentována bezpečnost: i ty nejmenší chyby na těžko dostupných nebo nebezpečných místech průmyslových zařízení, mohou být nyní z bezpečné vzdálenosti přesně odhaleny s pomocí tohoto přístroje. S detektorem o velikosti 320 x 240 pixelů nesplňuje testo 882 pouze aktuální standardy stavební termografie, ale také platné směrnice Spolkového svazu pro užitou termografii v Německu.
Diskuze o energetické efektivitě podporuje trh termografie
Zájem o infračervenou termografii neustále roste spolu se vzrůstajícími možnostmi a aplikacemi pro využití termokamer. Nedávno stanovila Spolková vláda ve svém energetickém konceptu nutné cíle a opatření pro energeticky efektivní budoucnost Německa. Nosný význam zde přináší optimalizace energetické efektivity a energetická sanace budov. V této souvislosti se pouze v Německu jedná o trh, který odhaduje energetická agentura NRW na 350 miliard Euro. Nové budovy budou muset splňovat od roku 2020 nulový energetický status, stávající budovy pak budou tento status splňovat od roku 2030. Termokamery testo bezpečně odhalí energetické ztráty díky nedostatečnému těsnění, tepelným mostům nebo stavebním chybám či poškození budov - a to zcela spolehlivě, jednoduše a rychle.
Koncern Testo AG
Společnost Testo AG se sídlem v německém Schwarzwaldu je celosvětově jedním z vedoucích výrobců přenosné a stacionární měřicí techniky. Podnik využívající nejnovější technologie nabízí měřicí řešení mimo jiné do oblastí klima a životního prostředí, průmyslových aplikací, měření emisí a kontroly kvality v potravinářství. Koncern Testo AG, v souladu se svým sloganem "Budoucnost zavazuje", investoval jen v krizovém roce 2009 celých 17 % svého obratu do výzkumu a vývoje. Firma má v současnosti 28 dceřinných společností a více než 70 zastoupení po celém světě a pracuje v ní 1.900 zaměstnanců.
Digitální měřicí přístroje: teploměry, vlhkoměry, měřiče proudění; přístroje pro zaregulování vzduchotechniky; systémy pro validaci čistých prostorů, měření turbulencí, kvality ovzduší, hlukoměry, luxmetry, analyzátory kouřových plynů; detektory, ...
