Zastosowanie kamer termowizyjnych w konserwacji i naprawie urządzeń chłodniczych

Możliwości zastosowania kamer termowizyjnych w branży chłodniczej i ogólnie HVAC są obecnie niemal nieograniczone. Technologia termografii w podczerwieni sprawdzi się wszędzie tam, gdzie trzeba „prześwietlić” rury, ścianki oraz układy elektryczne i mechaniczne urządzeń i systemów chłodniczych a także konstrukcje budowlane.

 Dzięki kamerom można szybko odnaleźć nieszczelności czy miejsca powstawania pleśni, zlokalizować uszkodzenia mechaniczne oraz komponenty elektryczne o pogarszającej się kondycji, a także nieodpowiedni rozkład przepływu powietrza. A ponadto wykryć przyczyny strat energii w systemach.

Czym są kamery termowizyjne?

Kamery termowizyjne zyskują obecnie popularności dzięki postępowi technologicznemu, który sprawia ze urządzenia te są obecnie mniejsze i przystępniejsze cenowo, niż dawniej.  Są produkowane zarówno przenośne kamery kompaktowe, jak i urządzenia bez wyświetlacza – przeznaczone do współpracy ze smartfonem. Kamery termowizyjne wykorzystują technologię termografii: zamieniają niewidzialne promieniowanie cieplne, emitowane przez dany obiekt, na obraz widzialny na ekranie, aby precyzyjnie mierzyć temperaturę powierzchni tego obiektu. Różne kolory wyświetlane na ekranie odpowiadają różnym wartościom temperatur. Kamery pracują w paśmie średniej podczerwieni (o długości fali 9..14 μm), co pozwala na rejestrację promieniowania cieplnego w przedziale temperatur spotykanych w warunkach codziennych, bez konieczności oświetlania ich zewnętrznym źródłem światła. Stąd także inna nazwa: termografia w podczerwieni (IRT). Nowoczesne kamery termowizyjne mogą posiadać nawet około 90 000 punktów pomiaru temperatury, dzięki czemu widzą każdy szczegół skanowanego obiektu, a nieprawidłowości mogą być wykryte z większej odległości.

Zastosowania kamer termowizyjnych w branży chłodniczej

Oto obszary zastosowania kamer termowizyjnych do testowania systemów HVAC oraz wczesnego lokalizowania powstałych problemów, zanim przerodzą się one w poważne i kosztowne awarie:

• Wykrywanie wycieków wody. Technik wyposażony w kamerę termowizyjną może zidentyfikować problemy związane z wodą, będące trudnymi do wykrycia za pomocą metod tradycyjnych.  Są to np. nieprawidłowo zaizolowane termicznie czy uszczelnione rury, znajdujące się na strychach czy niskich korytarzach, umożliwiających dostęp do węzłów sanitarnych i innych urządzeń. W takich miejscach skrapla sie para wodna, rura staje się mokra i kapie z niej woda. Kamery termowizyjne skanują obiekty i wykrywają zmiany temperatury, co pozwala na lokalizację miejsc stwarzających problemy z odprowadzaniem wody oraz wycieków wewnątrz systemów chłodzenia.
• Lokalizowanie miejsc powstawania pleśni. Problemem towarzyszącym opisanym wyżej wyciekom wody jest pleśń. Gdy dojdzie do kondensacji pary wodnej, w miejscach takich tworzy się pleśń, zagrażająca zdrowiu mieszkańców budynku. Kamery termowizyjne wykorzystują pomierzoną na zewnątrz temperaturę i wilgotność powietrza oraz zmierzoną temperaturę powierzchni do obliczenia wilgotności względnej powierzchni dla każdego punktu pomiarowego. Dzięki temu można odpowiednio wcześnie wykryć miejsca powstawania pleśni i zapobiec jej rozwojowi.
• Przewidywanie awarii elektrycznych i mechanicznych. Technologia termowizyjna jest szczególnie cenna w przewidywaniu i zapobieganiu awariom układów elektrycznych i mechanicznych w systemach HVAC, zanim do nich dojdzie. Jest to tzw. konserwacja zapobiegawcza oraz predykcyjna. Korzystając z technologii obrazowania termicznego, technicy mogą np. wykryć, że temperatura niektórych podzespołów jest zbyt wysoka, co wskazuje na ich uszkodzenie oraz sygnalizuje zbliżającą się awarię całego układu. Taki wadliwy komponent można zawczasu wymienić na nowy, co zapobiegnie nieoczekiwanym i kosztownym przestojom. Z kolei podwyższona emisja ciepła z komponentów mechanicznych może wskazywać na zwiększone tarciem (spowodowane brakiem środka smarnego) czy niewłaściwe osiowanie elementów wirujących. Tu również szybkie rozwiązanie problemu zapobiegnie poważniejszym w przyszłości.
• Monitorowanie przepływu powietrza. Specjaliści HVAC uważają kamery termowizyjne za przydatne narzędzie również do monitorowania cyrkulacji powietrza i wykrywanie problemów z wyciekami powietrza oraz nieprawidłowym rozkładem temperatury. Obrazowanie termiczne zapewnia szersze skanowanie systemu, poprzez oszacowania wymiany ciepła na podstawie pomiarów temperatury powierzchni i dostarcza bezcennych informacji, których ludzkie oko nie jest w stanie uzyskać.
• Kontrolowanie kosztów energii. Szacuje się, że nieszczelne rury instalacji HVAC mogą powodować 20-40% strat energii grzewczej i chłodniczej. Technologia obrazowania termicznego, dzięki wysokiej rozdzielczości temperaturowej i szczegółowości generowanych obrazów, może pomóc w szybkim i efektywnym oszacowaniu strat energii w systemach ogrzewania i chłodzenia budynku. Za pomocą kamer termowizyjnych można skanować budynek pod kątem szczelności powietrznej i ujawniać problemy, takie jak awarie ogrzewania promiennikowego, niewystarczająca izolacja i mostki termiczne oraz inne straty energii, spowodowane przez nieefektywne systemy HVAC.

Przykłady konkretnych zastosowań termografii w chłodnictwie

Badanie za pomocą kamer termowizyjnych okazało się bardzo skuteczne w przypadku chłodni, mroźni czy innych tego typu, wykorzystywanych w przemyśle oraz magazynach spożywczych. Ponieważ temperatura może tam osiągać tak niskie wartości, jak -30°C, jakość izolacji termicznej oraz szczelność odgrywa kluczową rolę, wpływając zarówno na zużycie energii jak i jakość przechowywanych produktów. Szczelność powietrzna przegród z płyt warstwowych jest szczególnie istotna w przypadku chłodni przemysłowych. Płyty te muszą być łączone w odpowiedni sposób, co zapobiega powstawaniu mostków termicznych oraz kondensacji wilgoci. Badanie chłodni za pomocą kamery termowizyjnej umożliwia wykrycie wad izolacji cieplnej oraz nieszczelności, przez które ciepłe powietrze może wnikać do wnętrza. Termowizja doskonale sprawdza się w przypadku wielu zadań związanych z przeglądami i konserwacją centrów danych. Aby obiekty te mogły działać sprawnie, wymagają idealnych warunków chłodzenia znajdujących się w nich serwerów. W tym celu często stosuje się metodę separacji gorącego i zimnego powietrza. Szafy serwerowe ustawiane są w rzędach frontami do siebie na podłodze podniesionej (technicznej). Zimne powietrze z klimatyzatora serwerowni CRAC płynie od podłogi do zimnych korytarzy, chłodząc w ten sposób serwery umieszczone w szafach typu rack. Natomiast ciepłe powietrze z układów chłodzenia serwerów jest wypompowywane do gorącego korytarza, skąd jest ono kierowane z powrotem do klimatyzatora. Ponieważ centra danych stają się coraz bardziej rozbudowane, obrazowanie termiczne zyskało na znaczeniu, jako sposób zapewnienia optymalnej wydajności systemu chłodzenia z gorącymi i zimnymi korytarzami. Za pomocą kamer termowizyjnych można wykryć takie problemy jak źle poprowadzone kanały czy awarie urządzeń elektrycznych, a następnie zdecydować, jakie środki zaradcze należy podjąć.

Wykorzystanie kamer termowizyjnych do kontroli i diagnostyki systemów HVAC umożliwia:

• monitorowanie rozkładów temperatur w szafach serwerowych;
• lokalizowanie źle poprowadzonych i nieszczelnych kanałów;
• wykrywanie elektrycznych lub mechanicznych uszkodzeń jednostek CRAC;
• lokalizowanie źródeł strat energii;
• wykrywanie uszkodzeń izolacji termicznej;
• odnajdowanie miejsc wycieków i gromadzenia się kondensatu;
• lokalizowanie nie działających lub uszkodzonych wentylatorów serwerów.

Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki

Opracowanie redakcja : (T.H.)

Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.klimatyzacja.pl