Close

27.01.2013

Методические погрешности тепловизионного энергоаудита строительных сооружений

В электронном научном журнале «Вестник науки Сибири» № 5 за 2012 год опубликована статья Владимира Платоновича Вавилова (д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий лабораторией Института неразрушающего контроля Томского политехнического университета) и Ирины Анатольевны Лариошиной (аспирант Института неразрушающего контроля ТПУ) о результатах экспериментальной оценки погрешности тепловизионных измерений при проведении энергоаудита строительных сооружений.

В ситуации, сложившейся в области тепловизионного энергоаудита, авторы отмечают ряд неприятных особенностей, а именно: слабое метрологическое обоснование тепловизионных измерений; использование дешевых тепловизоров с небольшим форматом термоизображений (160×120 и менее); невыполнение методических рекомендаций по обеспечению точных температурных измерений.

Ряд экспериментов по измерению температуры фасада и температуры остекления был выполнен с помощью тепловизора ThermaCAM P65 (FLIR Systems) с разрешением матрицы 320×240 точек и пределом допустимой основной погрешности ±2°С.

В статье приведены экспериментальные оценки погрешности тепловизионного измерения температуры фасадов строительных сооружений. Дана оценка влияния на результат типичных ошибок: невыполнение методических рекомендаций по правилам проведения тепловизионной съемки, введение ошибочных настроек тепловизора (коэффициент излучения, отраженная температура, дистанция, температура воздуха), слишком короткое время съемки после включения тепловизора.

[button color=»#ffffff» background=»#333333″ size=»medium» src=»http://sjs.tpu.ru/journal/article/download/506/416″]Скачать статью (pdf, 670 кб)[/button]

Ссылки

Томский политехнический университет: http://tpu.ru

Электронный научный журнал «Вестник науки Сибири»: http://sjs.tpu.ru

27.01.2013

7 Comments on “Методические погрешности тепловизионного энергоаудита строительных сооружений

Алексей Д.
03.02.2013 в 12:51

Сложно не согласиться с авторами.
Конечно, идеальных условий на практике не достичь на 100% и если с самого начала процесса тепловизионной съёмки хотя бы быть близким к рекомендуемым условиям, то в процессе обработки не возникает огорчений. На то и есть человек разумный, чтобы адаптировать примерять условия к факторам, например погодным. Обратно, увы, человечество ещё не научилось :)
По поводу камер с низким разрешением и чувствительностью, тоже отчасти согласен, но как Вы думаете, где будет успех с бюджетной камерой и классным специалистом или классной камерой в купе с противоположным??
Порой недоумеваешь, насколько можно всё испортить от ввода параметров и выбора позиции с ракурсом до финальных выводов в отчёте.
Хуже когда заказчик не понимает всей серьёзности по отношению к порядку и качеству выполнения работ.
Отсюда и вывод — какой спрос, такое и предложение. Поэтому на рынке присутствует и то и другое.
Тем не менее статья очень чётко раскрывает в каких пределам нужно, а в каких можно действовать и детально расшифровывает нормативные требования.
Вывод: статья полезна для практического применения.

Ответить
Алексей Д.
03.02.2013 в 12:58

Поправлю последнее предложение:
… и детально расшифровывает *действительное, применительно к нормативным требованиям*.

Ответить
Вавилов ВП
04.02.2013 в 12:48

Спасибо Алексею Д. за положительный отзыв. Честно говоря, электронный «Вестник науки в Сибири» — это не тот журнал, где хотелось бы публиковать серьезные статьи, но современная научная жизнь требует публикаций, по крайней мере, если речь идет об аспирантах (мой соавтор И.А.Лариошина). Видимо, более любопытной и «дискутабельной» может быть моя ранняя статья: В.П.Вавилов. Пессимистический аспект тепловизионного энергоаудита строительных сооружений.-Дефектоскопия, №12, 2010. С.49-54. Параллельно с настоящим комментарием я попробую переслать данную статью на этот ресурс.
PS. Что лучше: новичок за рулем «Феррари» или ас-водитель за рулем «Запорожца». Ответ, наверное, однозначен. И это ответ на вопрос Алексея Д. о соотношении «качества» оператора и тепловизора.

Ответить
Денис Лездин
09.02.2013 в 19:50

Статья Владимира Платоновича «Пессимистический аспект…» опубликована →.

Ответить
Павел
18.02.2013 в 04:55

Добрый день! Статья, конечно, интересная, но в ней сделан аспект на применение тепловизора немного не по назначению. В начале при оценке dW/W не указывается, какая составляющая в погрешности приходится на температуру наружной поверхности ОК, какая — на тепловой поток. Если максимальная погрешность определения температуры, как указано в статье, составляет 4°С, то погрешность определения R при dt=20 — 4/20 = 20%. Естественно, при большей dt она будет меньше. Кроме того при измерении R прибором типа «Поток» (единственный метод, допускаемый ГОСТ) происходить непрерывная регистрация наружной температуры. Применять для этого тепловизор, заменяя датчик прибора? Поэтому разовые измерения тепловизором температуры стены с погрешностью определения R связано несколько искусственно. Кроме того в том же ГОСТ 54852-2011 есть процедура обработки термограмм для устранения методической погрешности. А если применять тепловизор в тех задачах, где он и должен применяться (определение наличия дефектов, выбор точек для установки «Потока», оценка R по п. 9.5 ГОСТ 54852-2011), там везде фигурирует разность температур в реперной и дефектной точке. При наличии методической погрешности и достаточного значения разности, ошибка в разности будет намного меньше, чем погрешность температуры.

Буду рад, если автор критически прокомментирует мои мысли.

Ответить
Денис Лездин
24.02.2013 в 00:01

Павел, это действительно тот случай, когда мнение администрации сайта (мое) может не совпадать с точкой зрения автора размещенной публикации. Я тоже могу со многим поспорить. Хотя, с основным выводом я полностью согласен — не стоит пытаться по наружной тепловизионной съемке измерять теплопотери или сопротивление теплопередаче. Это одна из необходимых публикаций аспиранта В. П. Вавилова (о чем он написал выше в комментарии), но хорошо, что тема вызывает интерес и обсуждается.

Я знаю достаточно примеров, когда «горе-тепловизионщики» измеряют среднюю температуру фасада тепловизором (с непонятно какими настройками), температуру уличного воздуха термометром, потом разницу умножают на 23 и вот они теплопотери (неточные и бессмысленные). Такая схема даже в методики попадает.

Мне кажется, что в статье намеренно изначально возложены излишние надежды на тепловизор, чтобы потом показать практическую бессмысленность таких измерений. При правильном регламенте обследования здания тепловизор весьма точен, эффективен и полезен, однако описание этого регламента выходит за рамки данной статьи.

Измерение сопротивления теплопередаче давайте оставим приборам контактного мониторинга температур и потоков (точки установки все равно помогает выбрать тепловизор). Измерение воздухопроницаемости пусть выполняет испытательный стенд типа аэродверь. А тепловизионная съемка хорошо выявляет дефекты теплозащиты и воздухопроницаемости, обнаруживает места на фасаде с повышенными теплопотерями (качественный анализ, т.е. относительно других конструкций в пределах фасада), помогает рассчитать коэффициент теплотехнической однородности и мн. др. задачи.

Павел, спасибо за отклик, если кто-то из авторов сочтет возможным, ответит вам в этом обсуждении.

Ирине Лариошиной успехов в исследованиях!

Ответить
Вавилов ВП
27.02.2013 в 14:17

Павел, я намеренно сделал название статьи несколько вызывающим (слово «пессимистический»), чтобы возбудить дискуссию. Однако я боюсь углубиться в нее, т.к. это все заслуживает более серьезной статьи. Очень коротко мои комментарии.
1. Я согласен с мыслью, что, если нужно правильно измерять R, то нужно следовать ГОСТу и использовать многоканальные измерители потока и температуры. Здесь тепловизор играет второстепенную роль. И до тепловизора строительные теплофизики успешно измеряли R.
2. Статья навеяна попытками найти в тепловизоре панацею, тогда как это просто плохой термометр. Тем не менее, мы пытаемся перейти от качественных оценок к количественным.
3.Оценка погрешности дана для случая тепловизора, а не контактного термометра, потому что мы использует именно тепловизор для усреднения температуры по всему фасаду. Температуру воздуха, наверное, лучше измерять контактным способом, однако и тут можно зайти в дебри вопросов. В любом случае, идея в том, что датчик потока дает 6% ошибки, а вот неточное измерение температуры при малой разности температур фасада и воздуха приводит к очень большой погрешности.
Конечно, если нужна разность температур, то суммарная погрешность может компенсироваться, однако я привел наихудшую возможность измерения случайных не связанных друг с другом величие, хотя на практике все не так плохо.
4. Да, как правило, на практике все не так плохо.Например, при правильном обращении с пружинным тепломером, мы часто получали данные близкие к тем, что дает многоканальный датчик за несколько суток. Далее, сравнивали фактические теплопотери с фактическими, и ошибка обычно в пределах разумного, хотя всегда под вопросом фактические инфильтрационные потери всего здания.
5. Сакраментальный вопрос: кто из возникших как грибы небольших фирм, купивших недорогой тепловизор с целью заработать на энергоаудите, работает строго по ГОСТу для определения R?
ВП Вавилов

Ответить

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *