Термографическая диагностика: как с пользой применить на ферме

Любое тело, температура которого выше 0 Кельвинов, т.е., - 273,15⁰С (абсолютный ноль), является источником инфракрасного излучения. В электромагнитном спектре, инфракрасное излучение лежит в диапазоне от 0,78 до 100 мкм и не попадает в диапазон, видимый человеческим глазом (0,38-0,78 мкм). Термография – это метод, позволяющий проводить измерения точной температуры объекта на расстоянии, без необходимости вступления с ним в физический контакт, с помощью термографической камеры, фиксирующей интенсивность излучения и переводящей его в графический вид.

Температуру на расстоянии можно замерить и инфракрасным термометром, но только в одной точке. Термографические камеры способны измерить температуру во всем изображении с разрешением, которое эквивалентно использованию 19 200 инфракрасных термометров одновременно.

«Инструменты, которыми мы пользуемся на ферме, должны обеспечивать комфорт животным и быть энергоэффективными».

1. Проверьте уровень теплоизоляции:

Назначение термоизоляции – воспрепятствовать передаче тепла изнутри наружу и наоборот, с тем, чтобы года не допустить потерь тепла в холодное время года и избежать его накапливания в жару. Правильная изоляция позволяет сократить энергозатраты, обеспечить комфорт животным, уменьшить образование конденсата, продлить срок эксплуатации здания и правильно распределить работу систем обогрева и охлаждения. Также, следует иметь возможность как можно лучше управлять температурой и движением воздуха внутри помещений.

Выявление ошибок при проектировании и строительстве. Здание должно быть «упаковано» в изоляцию: она должна быть одинаковой толщины и не должна иметь разрывов.

На Рисунке 1 мы видим, что изоляция фасада (голубой цвет) недостаточна, однако на крыше она приемлема. Она выполнена с разрывами, что приводит к перепаду температур в 10⁰С, повышая тем самым риск образования конденсата и не позволяя держать под должным контролем регулирование температуры и управление циркуляцией воздуха. На Рисунке 2, за исключением небольших мостиков холода (голубой цвет), которые не оказывают большого влияния, уровень теплоизоляции крыши и фасада является правильным.

Профилактическое обслуживание: раннее выявление с целью сокращения затрат.

Затраты на ремонт будут небольшими, если проводить периодическое профилактическое обслуживание и все проблемы выявлять на раннем этапе, как в случае, показанном на Рис.3.

2. Проверка на отсутствие конденсации, отсыревания и распространения грибка:

Отсыревание из-за конденсации происходит, когда температура стены ниже температуры «точки росы» окружающего воздуха. Измеряя влажность, мы можем понять, каков риск образования конденсата в каждой точке. Термографическая камера визуализирует области, в которых такой риск выше, красным цветом (>90%), а те, где это риск ниже – зеленым цветом (<65%). Остальными цветами (желтый-оранжевый) показываются области, в которых степень риска имеет промежуточное значение (65-80%).

Мониторинг: выявление участков, подвергающих риску комфорт животных и сохранность конструкций.

На Рисунке 4 риск является высоким. Следует определить, в чем причина (она может быть не одна), например: теплоизоляция, «мостики холода», вентиляция, плотность животных, отопление и т.п. На Рисунке 5 видно, что риск невысок, поскольку условия являются правильными.

3. Проверьте, что значительные «мостики холода» отсутствуют.

«Мостики холода» - это участки ограждающих конструкций здания, в однородности и термостойкости которых имеются отклонения, возникшие по разным причинам: изменения толщины ограждающих конструкций, использование разных материалов, прохождение конструктивных элементов с другой теплопередачей и т.д. Они также являются чувствительными участками с повышенным образованием конденсата в холодное время года.

Мониторинг: выявление участков ограждающих конструкций с нарушением однородности в новых помещениях (качество строительства) и в уже используемых помещениях (профилактическое обслуживание).

«Мостики холода» вызывают перепад температур (Рисунок 6) и риск образования конденсата (Рисунок 7). В основе решения проблемы – профилактика, контроль качества строительства или проведение периодических ремонтов, не требующих значительных затрат, при условии, что их («мостиков холода») появление обнаружено на раннем этапе.

4. Убедитесь в отсутствии инфильтраций воздуха.

Инфильтрация – это подсос воздуха через щели в окнах, дверях, отверстия в стенах и т.п. Такие инфильтрации в значительной степени влияют на потребление энергии и комфорт животных в помещении. В связи с этим, их следует обнаружить и найти решение, как с ними справиться. Существуют специальные наборы для обнаружения и количественной оценки существующих инфильтраций через ограждающие конструкции, применяемые в рамках «проверки под давлением». Использование термографической камеры позволит дополнительно провести качественную оценку этих инфильтраций.

Профилактическое обслуживание: обнаружение нежелательных притоков воздуха и их прекращение.

Потолки в помещении должны быть в отличном состоянии и их можно периодически проверять. В большинстве случаев, выявить инфильтрацию гораздо сложнее, чем устранить. Рисунки 8 и 9 – классический пример этому.

5.2. Следите за работой энергетических систем:

Убедившись в том, что конструктив «пассивных» элементов (теплоизоляция, потолки и т.п.) является адекватными, с точки зрения минимизации потребностей в «активной» энергии (отопление, охлаждение и т.п.), следует, с помощью термографии, проверить, насколько корректно эти элементы работают. Рассмотрим 2 примера.

Системы отопления:

Обогрев посредством конвекции с помощью простой ребристой трубы. На погонный метр трубы может подаваться до 150 Вт (если температура воды >70⁰С). На Рисунке 10 мы видим, что обе линии коротки, особенно нижняя. Тут решением будет не удлинить трубу, а повысить температуру воды.

Системы охлаждения:

Правильно работающая испарительная система охлаждения – это эффективный способ избежать перегрева из-за жары. Рисунок 11 демонстрирует, что температура поверхности (красный и желтый цвета) является недостаточно низкой. Наблюдаем «сухие области», снижающие уровень комфорта. Кроме того, в желтых областях, а также из-за выпадения на консоли известкового налета, вентилятор работает (сопротивление) с большей нагрузкой и потребляет больше энергии. Эта панель требует обслуживания или ее нужно попросту заменить.