Hőkamera építkezéshez: típusok és a házellenőrzés szabályai

A magánház szigetelési munkáinak eredményességét objektíven számos jellemző alapján lehet értékelni. A legtöbb esetben ez a fűtésre fordított villamosenergia-mennyiség és a hőmérők leolvasása. De ha a hőszigetelés nem bizonyult hatékonynak, az okok megtalálása speciális berendezés nélkül nehéz.

Ilyen helyzetekben építőipari hőkamerát vesznek igénybe. Az általunk bemutatott cikkben részletesen ismertetjük a készülék működési elvét és szerkezeti sajátosságait. Bemutatjuk a használati szabályokat és a hőkamerás felvétel során kapott adatok feldolgozását.

Miért van szükség hőkamerás felvételre?

Egy villa, nyaraló vagy lakóház építőipari hőkamerával történő vizsgálata lehetővé teszi, hogy a termogramon lássuk, mi történik az épület különböző tárgyainak és szerkezeteinek belsejében anélkül, hogy hozzájuk érnénk. Ezt roncsolásmentes vizsgálatnak nevezik.

Az ilyen jellegű ellenőrzés megmutatja a falakban lévő fűtőcsövek és a padlófűtés állapotát anélkül, hogy fel kellene törni a vakolatot vagy a csempét.

A hődiagnosztika alapja a hőmező egyenetlenségeinek rögzítésének elve, ami lehetővé teszi a vizsgált objektumok állapotának megítélését.

Egyes modellek érzékenysége eléri a fok századrészeit, aminek köszönhetően nemcsak a szerkezetek felületén lévő hőnyomot lehet látni, hanem azt is megtudhatjuk, mi történik belül.

A modern hőkamerák egyedülálló előnye más ellenőrzési eszközökkel szemben éppen az a lehetőség, hogy a tárgyak belsejébe tekintsünk anélkül, hogy megsértenénk azok integritását. Már a hőmérsékleti értékek minimális eltérése a normától is hibák jelenlétére utalhat, például a villamos hálózatban.

A magánház hőkamerás ellenőrzése számos különböző feladat megoldásában segíthet:

• behatárolni a hőszivárgások helyét és meghatározni azok intenzitásának mértékét;
• ellenőrizni a párazárás hatékonyságát és feltárni a kondenzvíz képződését különböző felületeken;
• helyesen kiválasztani a szigetelés típusát és kiszámítani a szükséges hőszigetelő anyag mennyiségét;
• felfedezni a tető, csővezetékek és távhővezetékek szivárgását, a fűtési rendszer hőhordozójának elvesztését;
• ellenőrizni az ablakhőszigetelő üvegezés légzárását és az ajtóegységek beépítésének minőségét;
• elvégezni a szellőztetés és a légkondicionáló rendszer diagnosztikáját;
• meghatározni az épület falainak repedéseit és azok méretét;
• megtalálni a hőellátó rendszer dugulásainak helyeit;
• diagnosztizálni a villamos vezetékek állapotát és feltárni a gyenge érintkezéseket;
• Rágcsálók élőhelyeinek felfedezése a házban;
• A szárazság/magas páratartalom forrásainak megtalálása a magánépületben.

Az építőipari hőkamera lehetőséget ad a felépített épület paramétereinek a műszaki követelményekkel való összhangjának gyors ellenőrzésére, az ingatlan minőségének a vásárlás előtti felmérésére, valamint a belső kommunikációk működésének diagnosztizálására.

A hőszigetelő anyagok lerakásának megkezdése előtt elvégzett, termográfiai szkennerrel történő házvizsgálat segít a szigetelési költségek helyes kiszámításában.

A munkák befejezése után a hőkamerás felvétel lehetővé teszi a végeredmény ellenőrzését és a hőveszteséget okozó szerelési hibák felfedezését. Az ellenőrzés megmutatja a hideghidakat is, amelyek gyorsan megszüntethetők a téli szezonra való felkészülés során.

Régi építmények rekonstrukciója vagy javítása előtt az infravörös kamerás eszköz segít feltárni a leghidegebb zónákat, a beázási helyeket, a padlófűtés problémáit, valamint objektíven felmérni a tervezett építési munkák mértékét.

Felépítés és működési elv

Minden hőkamera érzékeny eleme az érzékelő, amely az élettelen és élő természet különböző objektumainak, valamint a háttérnek az infravörös sugárzását elektromos jelekké alakítja. A kapott információt a készülék feldolgozza és a kijelzőn termogramok formájában jeleníti meg.

Minden élő szervezetben az anyagcsere-folyamatok eredményeként hőenergia szabadul fel, amely kiválóan látható a berendezés számára.

Mechanikus készülékeknél az egyes alkatrészek felmelegedése a mozgó elemek összekapcsolódási pontjain fellépő állandó súrlódás miatt következik be. Elektromos típusú berendezéseknél és rendszereknél az áramvezető alkatrészek melegednek fel.

A tárgyra irányítás és a felvétel után az IR-kamera azonnal egy kétdimenziós képet hoz létre, amely teljes körű információt tartalmaz a hőmérsékleti értékekről. Az adatok elmenthetők a készülék memóriájába vagy külső adathordozóra, de USB-kábellel PC-re is átvihetők részletes elemzés céljából.

Egyes hőkamera-modellek beépített interfésszel rendelkeznek a digitális információ azonnali vezeték nélküli átviteléhez. A hőkamera látómezejében regisztrált hőkontraszt lehetővé teszi a jelek megjelenítését a készülék képernyőjén a fekete-fehér paletta félárnyalataiban vagy színesben.

A termogramokon a vizsgált szerkezetek és felületek infravörös sugárzásának intenzitása jelenik meg. Minden egyes pixel egy adott hőmérsékleti értéknek felel meg.

A hőmező egyenetlensége alapján feltárhatók a ház szerkezeti hibái, az építőanyagok hibái, a hőszigetelés hiányosságai és a nem megfelelő javítások.

A hőkamera fekete-fehér kijelzőjén a legvilágosabbak a meleg zónák lesznek. A hideg tárgyak gyakorlatilag megkülönböztethetetlenek lesznek.

A színes digitális kijelzőn a többinél erősebben sugárzó területek piros színnel jelennek meg. A sugárzás intenzitásának csökkenésével a spektrum a lila felé tolódik el. A termogramon a leghidegebb zónák fekete színnel lesznek jelölve.

A hőkamerával kapott eredmények feldolgozásához elegendő a készüléket személyi számítógéphez csatlakoztatni. Ez lehetővé teszi a termogram színpalettájának újbóli beállítását, hogy a kívánt hőmérséklet-tartomány a legjobban látható legyen.

A modern multifunkciós eszközök speciális detektormátrixszal vannak felszerelve, amely rengeteg apró érzékeny elemből áll.

A hőkamera lencséje által rögzített infravörös sugárzás erre a mátrixra vetül. Az ilyen infrakamerák képesek érzékelni a 0,05-0,1 °C-os hőmérséklet-kontrasztot.

A legtöbb hőkamera modell folyadékkristályos kijelzővel van felszerelve az információk megjelenítéséhez. A kijelző minősége azonban nem minden esetben utal a teljes infravörös berendezés magas színvonalára.

A fő paraméter a kapott adatok kódolásához használt mikroprocesszor teljesítménye. Az információfeldolgozás sebessége döntő szerepet játszik, mivel az állvány nélkül készült felvételek elmosódottak lehetnek.

A hőkamerás eszközök működése az általános háttér és a tárgy közötti hőmérsékletkülönbség rögzítésén, valamint a kapott adatok emberi szem számára látható grafikus képpé alakításán alapul.

Egy másik fontos paraméter a mátrix felbontása. A több érzékeny elemmel rendelkező eszközök jobb minőségű kétdimenziós képeket adnak, mint az alacsonyabb detektormátrix-felbontású hőkamerás készülékek.

Ez a különbség azzal magyarázható, hogy egy érzékeny cellára a vizsgált tárgy kisebb felülete jut. A nagyobb felbontású grafikus képeken az optikai zaj szinte észrevehetetlen.

A hőkamerás készülékek típusai

Egy magánház hőveszteségének infrakamerával történő ellenőrzése lehetővé teszi a lehető legpontosabb mérések és az összes hőmérsékleti adat minőségi elemzésének elvégzését. Ezt követően a gyorsan megszerzett adatok alapján szakszerűen elvégezhetők a javítási munkálatok és/vagy a lakóépület korszerűsítése.

A termográfiai diagnosztikához kétféle eszközt használnak:

• helyhez kötött hőkamerák;
• hordozható infrakamerák.

A helyhez kötött készülékeket főként ipari üzemekben használják. Az elektromos hálózatok rendszeres ellenőrzésére és összetett technikai berendezések folyamatos felügyeletére szolgálnak. A helyhez kötött hőkamerarendszerek félvezető fotodetektor mátrixokra épülnek.

Hordozható hőkamerák segítségével végeznek energiaauditot lakóépületekben és magánházakban. Ezeket az eszközöket egyszeri helyi ellenőrzésre és teljes körű diagnosztikára is használják.

A hordozható hőkamerák szilícium alapú, nem hűtött mikrobolométerekre épülnek, és kiválóan alkalmasak nehezen hozzáférhető helyeken való használatra.

A hőkamerás felvétel egy hatékony, érintésmentes vizsgálati módszer, amelyet célszerű légzárást mérő aerodinamikai berendezéssel (blower door) kombinálni az épületek légáteresztő képességének mérésére és ellenőrzésére.

A funkcionális lehetőségektől függően háromféle hőkamerát különböztetünk meg:

1. Megfigyelő készülékek — csak különböző hőkontrasztú objektumok megjelenítését biztosítják, gyakran monokróm formában.
2. Mérőeszközök — grafikus képet hoznak létre az infravörös sugárzás tartományában, és minden fényjelzési pontnak meghatározott hőmérsékleti értéket rendelnek.
3. Vizuális pirométerek — érintésmentes hőmérsékletmérésre és egyes objektumok hőterének megjelenítésére szolgálnak, hogy észleljék a normál értéktől eltérő zónákat.

A jó funkcionális hősugárzás-vevők ára 3000 dollártól kezdődik. Megvásárlásuk egyszeri házvizsgálathoz egyszerűen nem rentábilis. Sok cég ma már napibérletként kínál építőipari hőkamerákat. Ez egy nagyon kényelmes szolgáltatás.

Teljes körű professzionális hőkamerás vizsgálatot is rendelhet egy házhoz/nyaralóhoz. A hőkamerás felvétel átlagos költsége magánlakóingatlan esetén 5 dollár négyzetméterenként.

Általában a hőkamerák ára a funkcionalitásuk mutatója. De még az olcsóbb modellek is hatékonyan végeznek infravörös diagnosztikát. Ezért a választásnál az alapvető műszaki jellemzőkre és a konkrét feladatok megoldásának képességére érdemes támaszkodni.

A hőkamerák funkcionális képességei függnek az infravörös érzékelő felbontásától, érzékenységétől és a működési hőmérséklet-tartománytól

Nagy előny a kiegészítő funkciók megléte, nevezetesen: digitális nagyítás, lézermutató, termogramokhoz megjegyzések készítése, állítható színjelzés, maximális és minimális hőmérsékletű területek meghatározása.

A különféle kiegészítők – levehető széles látószögű optikai objektívek az általános terv áttekintéséhez, teleobjektívek a kritikus területek részletezéséhez, összecsukható állványok, akkumulátor tároló konténerek – jelentősen leegyszerűsítik a hődiagnosztikát a házban.

A hőkamera használatának szabályai

A hődiagnosztikai vizsgálat fő feladata a hőveszteségek és a mérnöki rendszerek hibáinak hibátlan feltárása, valamint a lakóépület esetleges gyenge pontjainak felfedezése az építés szakaszában.

Az épületek hődiagnosztikája magában foglalja:

• a spektrum 8-15 µm-es hosszúhullámú infravörös tartományában végzett vizsgálat;
• a vizsgált tárgyak és felületek hőmérsékleti térképének elkészítése;
• a hőfolyamatok dinamikájának monitorozása;
• a hőáramok pontos kiszámítása.

A lakóépület ellenőrzését elvégzik mind az épületen kívül, mind azon belül. Az első esetben az infravörös felvétel lehetővé teszi a levegőáramok beszivárgásának durva hibáinak észlelését az épület határoló szerkezetein keresztül, valamint a hőszigetelés hibáit. A második esetben a fűtési rendszer és az elektromos ellátó hálózat működési hibáinak feltárását.

A hődiagnosztikát érdemes a hideg időszakban végezni, amikor a külső és a belső hőmérsékleti értékek közötti különbség több mint 10 Celsius-fok.

Minél nagyobb a hőmérséklet-különbség, annál pontosabbak az ellenőrzés eredményei. Ezenkívül a helyes adatok megszerzéséhez a vizsgált lakóépületet legalább 2 napon keresztül megszakítás nélkül kell fűteni. Nyári időszakban az épület hőkamerás vizsgálata gyakorlatilag haszontalan a minimális hőmérséklet-különbség miatt.

Az épületek hősugárzás-vevőkkel (hőkamerákkal) történő ellenőrzése a tárgyak vagy szerkezetek felületein lévő hőmérsékleti mezők eloszlását mutatja egy adott időpillanatban. Ezért az infrakamerás felvételek elkészítése nagymértékben függ számos olyan körülménytől, amelyek betartása kritikus a helyes eredmények eléréséhez.

A készülék működését befolyásolja az erős szél, a nap és az eső. Hatásukra a ház lehűl vagy felmelegszik, így az ellenőrzés hatástalannak tekinthető. A vizsgált szerkezetek és felületek a hődiagnosztika megkezdése előtt 10-12 órán keresztül nem lehetnek kitéve erős közvetlen napfénynek vagy visszavert sugárzásnak.

Az ajtó- és ablaktömböket ajánlott rögzített helyzetben tartani 12 órával az infrakamerás felvétel előtt és az épület ellenőrzése során.

A ház vizsgálatának megkezdése előtt a készüléken be kell állítani az alapbeállításokat, mégpedig:

• a hőmérséklet alsó és felső határának beállítása;
• a hőképes felvétel tartományának beállítása;
• az intenzitás szintjének kiválasztása.

A többi paramétert a hőszigetelés típusától, a falak és a födémek anyagától függően állítják be. A magánház energiaauditját az épület alapozásának, homlokzatának és tetőszerkezetének ellenőrzésével kezdik.

Ezen a szakaszon nagyon fontos alapos diagnosztikát végezni, mivel az egy síkban lévő területek jelentősen eltérnek, és a hősugárzás-vevők ezt mindenképpen megmutatják.

A külső rész ellenőrzése után hozzáfognak a diagnosztikai intézkedésekhez a lakóépületen belül. Itt az összes építési hiba és mérnöki rendszerhiba körülbelül 85%-át tárják fel.

A felvételt az ablakblokkoktól az ajtók felé haladva végzik, lassan megvizsgálva az összes technológiai nyílást és falat. Eközben a szobák közötti ajtókat nyitva hagyják, hogy stabilizálják a felmelegedett levegő áramlását, és minimalizálják a mérési hibák valószínűségét.

A hőkamerás ellenőrzés a határoló szerkezetek különböző zónáinak szakaszos ellenőrzését foglalja magában, amelyeknek az infrakamerás felvételhez feltétlenül nyitottnak kell lenniük. Ehhez fel kell szabadítani az ablakpárkány alatti teret, akadálytalan hozzáférést kell biztosítani a szegélylécekhez és a sarkokhoz.

Az épület belső termográfiája idejére a falakat meg kell szabadítani a szőnyegektől, képektől, levált régi tapétáktól és egyéb tárgyaktól, amelyek akadályozzák a vizsgált objektum közvetlen láthatóságát.

A fűtőradiátorokkal felszerelt házakat csak a külső oldalról szokás felvenni. A homlokzatok diagnosztikáját kedvező időjárási körülmények között végzik – nedves köd, füstöltség, csapadék hiányában.

A kapott adatok értelmezése

A hőkamerás eszközök rögzítik a 3 °C-tól kezdődő hőmérséklet-különbséget, és ez a termogramon egy anomális zónaként jelenik meg a jellegzetes színspektrumban. Azonban maga a spektrális zónakép nem elég alap ahhoz, hogy a diagnosztizált területet hibásnak tekintsük.

Minden anomális zónára el kell végezni a hőtechnikai számításokat, és csak azután lehet következtetéseket levonni a vizsgált objektumok állapotáról.

Ezért a hordozható hőkamerákhoz műszeres szoftver is jár a termogramok minőségi és mennyiségi elemzéséhez, valamint jelentések készítéséhez.

Mindez azt jelenti, hogy az infrakamerával való munkához nincs szükség speciális képzettségre. A felhasználói kézikönyv elolvasása után nem nehéz önállóan elvégezni a hőkamerás ellenőrzést és az eredmények feldolgozását a kínált programban. A kapott mutatók elemzése után az alkalmazás szakértői értékelést ad a felvételekről.

Ezen kívül a berendezéssel gyűjtött információ átvihető statisztikai adatfeldolgozó programokba – táblázatkezelőkbe vagy speciális mérnöki segédprogramokba, például a MathLabbe.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy a hőkamera hibás beállítás esetén pontatlan eredményeket adhat. Hasonló helyzetek az olyan felületek vizsgálatakor fordulnak elő, mint az üveg, a fényes csempe, a tükör.

A közeli tárgyak infravörös sugárzása visszaverődik ezeken a felületeken, ami a termogramok torzulásához vezet. A tükröző felületek hőmérsékletének pontos meghatározásához hőkamerás eszközökben további korrekciós tényezőket kell beállítani.

Figyelembe kell venni a hideg sugárzást is, amely visszaverődhet a lakóépület ablakairól és tetejéről. A kapott termogram jelentősen hidegebb lehet, mint a ház valós állapota.

A szerkezetek felületén lévő hőmérsékleti mezők eloszlásának kvantitatív elemzési módszere nem veszi figyelembe a sugárzási tényezőt és a környezet háttérsugárzását. Ráadásul mindegy, hogy a felvételt helyszínen készítik-e infrakamerával, vagy a kapott eredményeket szoftverrel dolgozzák fel.

A diagnosztikai eljárások épületen belüli elvégzése során megbízhatóbb eredmények születnek, mivel a külső időjárási viszonyok nem befolyásolják a vizsgált felületeket. A megfelelő programokkal feldolgozott végső termogramok megfelelnek a valóságnak.

Az építőipari hőkamera használata lehetővé teszi az épület hővédelmének objektív értékelését, a hideghidak és a szigetelés megereszkedésének kimutatását, valamint a rejtett sérülések és az ablaktömbök, ajtónyílások beszerelésének hibáinak, a tető, falak és födémek rossz minőségű illesztéseinek megtalálását.

Az infravörös diagnosztika lehetőséget ad a hőveszteség minimalizálására irányuló munkák helyes, vagyis gazdaságos elvégzésére a lakóépületben, csökkentve a padlószigetelés és egyéb szerkezetek hőszigetelésének költségeit.

A kutatási eljárás elvégzése lehetővé teszi, hogy szakszerűen válassza ki a falszigetelést és a mennyezetszigetelést a magánépületben. Ennek eredményeként csökkennek a magánház fűtési költségei.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A hőkamera működési elve, az épület szigetelés utáni ellenőrzése a hibák szempontjából, és a képek helyes értelmezése infravörös sugarakban a videóban:

A termográfiai szkennerek funkcionális képességei:

Videó arról, hogyan kell elvégezni az elemzést és elkészíteni a ház diagnosztikájának műszaki jelentését hőkamerás eszközzel a Testo IRSoft szoftvermodul használatával:

Ma a hőkamerás vizsgálat infrakamerával a roncsolásmentes monitorozás élvonalbeli technológiája, amely lehetővé teszi különböző szerkezetek, kommunikációs hálózatok és elektromos berendezések állapotának ellenőrzését.

A hőkamerával végzett hőveszteség-vizsgálatot azért végzik, hogy megelőzzék a vészhelyzetek kialakulását, feltárják a hő- és vízszigetelés hibáit, és felfedezzék a ház mérnöki rendszereinek meghibásodásait.

Van tapasztalata a hőkamera használatában a vidéki háza/lakása gyenge pontjainak vizsgálatára? Esetleg megoszthatna hasznos információkat az épületszerkezet hőveszteségének meghatározásával kapcsolatban? Kérem, írjon megjegyzéseket, tegyen fel kérdéseket, töltsön fel fotókat a cikk témájával kapcsolatban az alábbi blokkban.