božidar srša, d.i.s. 1 zagreb, 21.4 - profine-croatia.hr · vidljiva svjetlost je dio spektra...
TRANSCRIPT
Zagreb, 21.4.20091Božidar Srša, d.i.s.
2
INFRACRVENOM TERMOGRAFIJOMDO DIJAGNOSTIKE
KOD IZGRADNJE, ADAPTACIJE I REKONTRUKCIJE GRAĐEVINA
Božidar Srša, d.i.s. Zagreb, 21.4.2009
3
INFRACRVENA TERMOGRAFIJA
predstavlja korištenje infracrvene termovizijske kamereu cilju prikazivanja i mjerenja termalne energije
koju zrači neki objekt
4
INFRACRVENA TERMOGRAFIJA-
“DRUGI PAR OČIJU”
-
5
INFRACRVENA TERMOGRAFIJA-
“DRUGI PAR OČIJU”
-
INFRACRVENO ZRAČENJE
njegovo postojanje je dokazao 1800. g. sir Wiliam Herschel
Jožef Stefan i Ludwig Bolzmann su dokazali da je energija zračenja površine tijela razmjerna četvrtoj potenciji njegove apsolutne temperature.
Max Planck je dokazao ovisnost intenziteta zračenja o valnoj duljini i temperaturi
VIDLJIVI DIO SPEKTRA
vidljiva svjetlost je ELEKTROMAGNETSKI VAL
oko može registrirati elektromagnetske valove različitih valnih duljina
VIDLJIVA SVJETLOST je dio spektra elektromagnetskih valova koje naše oko može registrirati
svjetlost različitih valnih duljina raspoznajemo kao RAZLIČITE BOJE
VIDLJIVA SVJETLOST
10
PLANCKOVI DIJAGRAMIspektralna zračenja kod različitih temperatura prema Planck-ovom zakonu ( površina ispod krivulje = ukupna snaga zračenja pri danoj temperaturi )
KARAKTERISTIČAN TERMOGRAM
11
MEHANIZMI PRIJENOSA TOPILNE
KONDUKCIJA ili PROVOĐENJE
KONVEKCIJA ili KOMEŠANJE sa / bez promjene agregatnog stanja
RADIJACIJA ili ZRAČENJE
u području INFRACRVENOG SPEKTRA svaki objekt čija je temperatura iznad apsolutne nule
EMITIRA TOPLINU
-
npr. kocke leda emitiraju zračenje u području infracrvenog
što je viša temperatura objekta koju ono emitira to je veća količina emitiranog IC zračenja
TERMOVIZIJA nam omogućava da sagledamo:
ONO ŠTO NAŠE OČI NE MOGU VIDJETI
W = f ( ε1
T )
TOPLINSKO ZRAČENJE -
RADIJACIJA
T
–
apsolutna temp.u 0C
ε
–
emisivnost –
sposobnost emitiranja nekog tijela u odnosu na crno tijelo
TOPLINSKO ZRAČENJE
–
je funkcija: -
TEMPERATURE-
POVRŠINE OBJEKTA
- EMISIVNOSTI
U = W / m2 K
TOPLINSKI GUBITAK
U
–
KOEFICIJENT PROLAZA TOPLINE
pokazuje koliko topline u vatima (W) prođe u jednoj sekundi kroz četvorni metar nekog materijala debljine 1m, ako je temperaturna razlika ulazne i izlazne površine 1K (kelvin)
-
što je brojka manja materijal je bolji izolator
1m
1m
1m
15
Tu
Tsv1
Tsu
λ1Tu
Tsv2
Tsu
λ2
( ) A⋅−=Φ
λδϑϑ 21
IZMIJENJENI TOPLINSKI TOKkao funkcija pojedinih utjecajnih veličina
provođenje topline kroz stjenke RAZLIČITIH KOEFICIJENATA TOPLINSKE VODLJIVOSTI
λ1 > λ2
16
( ) A⋅−=Φ
λδϑϑ 21
IZMIJENJENI TOPLINSKI TOKkao funkcija pojedinih utjecajnih veličina
provođenje topline kroz stjenke RAZLIČITIH DEBLJINA
δ1 <
δ2Tu
Tsv1
Tsu
δ1
Tu
Tsv2
Tsu
δ2
17
pretvara nevidljivo, infracrveno zračenje u vidljivi prikaz
zračenje koje dolazi s površina promatranog objekta prolazi kroz sustav leća i fokusira se na detektor
optika koja se koristi u IC uređajima po obliku jednaka je onoj kod fotografskih uređaja, no različita po materijalima iz kojih je napravljena. Materijali koji se koriste za izradu leća moraju biti
propusni za IC zračenje
NAČELO RADA TERMOGRAFSKOG SUSTAVA
TERMOGRAFSKI SUSTAV
18
NAČELO RADA TERMOGRAFSKOG SUSTAVA
19
djelovi svih termovizijskih kamera su:
·
optička leća (nije staklena)·
sustav za razlučivanje slike
·
detektor infracrvenog zračenja (poluvodički)·
elektroničko pojačalo
osnovni parametri kamere su:
· područje mjerenja temperature· razlučivost temperaturnih razlika·
prostorna razlučivost
· točnost·
brzina skeniranja
INFRACRVENE KAMERE
20
INFRACRVENE KAMERE
21
ANALIZA TERMOGRAFSKOG SNIMKA OBJEKTA
22
IZVJEŠTAJI TERMOGRAFSKOG SNIMKA OBJEKTA
23
medicina
veterina
strojarstvo
elektrotehnika
očuvanje kulturne baštine
ZGRADARSTVO
24
PODRUČJA KORIŠTENJA IC TERMOGRAFIJE
25
detekcija vlage i pukotina na ravnim krovovimadetekcija pukotina / zrak /prisutnost vlage u građevinikontrola i otkrivanje cijevi i vodova -
podno grijanje
toplinski gubici, toplinski mostovi
pribavlja vrijedne informacije kod renoviranja građevnog objektakontrola kod izgradnje, rekonstrukcija i “popravaka”
KORIŠTENJE IC TERMOGRAFIJE U GRAĐEVINARSTVU / ZGRADARSTVU
26
LOŠA IZOLACIJA TOPLINSKI MOSTOVI
…kao kvalitativna metoda:
KORIŠTENJE IC TERMOGRAFIJE U GRAĐEVINARSTVU / ZGRADARSTVU
27
KORIŠTENJE IC TERMOGRAFIJE U GRAĐEVINARSTVU / ZGRADARSTVU
LOŠA IZOLACIJA TOPLINSKI MOSTOVI
28
LOŠA IZOLACIJA TOPLINSKI MOSTOVI
KORIŠTENJE IC TERMOGRAFIJE U GRAĐEVINARSTVU / ZGRADARSTVU
29
TOPLINSKI MOSTOVI
30
TOPLINSKI MOSTOVI
31
LOŠE BRTVLJENJE
32
VLAGA
33
PRIJE I NAKON REKONSTRUKCIJE
34
KONTROLA INSTALACIJA PODNOG GRIJANJA
DETEKCIJA PROPUŠTANJA
35
UTVRĐIVANJE STRUKTURE ZIDA ISPOD SLOJA ŽBUKE
SP01
Crkva sv. Jurja, Mateško Selo
36
TEMPERATURNO “PONAŠANJE”
PROTUPOŽARNIH VRATA
1500 0C
37
… te kao kvantitativna metoda:
38
PRIJE REKONSTRUKCIJE POSLIJE REKONSTRUKCIJE
ENEGRETSKA UČINKOVITOST?!
39
ENERGETSKA UČINKOVITOSTje zbroj isplaniranih i provedenih mjera s ciljem korištenja
MINIMALNO MOGUĆE KOLIČINE ENERGIJE, a da razina udobnosti i stopa proizvodnje ostanu sačuvane
40
Uspješna
toplinska
zaštita
koju
nudi
dvostruko
ili
trostruko ostakljenje
prozora
zasniva
se na:
zatvorenom zračnom jastuku između stakala
na kvalitetnim prozorima je taj međuprostor ispunjen nekim inertnim plinom
unatoč
tomu najbolji suvremeni prozori s trostrukim staklom i dodatnim naparenim slojem za propuštanje ili reflektiranje infracrvenog (toplinskog) zračenja imaju koeficijent prolaza topline od U = 0,4 -
0,8 W/m2K
kvalitetnje izoliran vanjski zid danas relativno lako dostiže vrijednost odU = 0,3 -
0,4 W/m2K
41
Jednostruko ostakljenje 5,6 -1,0°C
Dvostruko izo-staklo 2,9 - 3,1 + 8,4°C
Trostruko izo-staklo 2,1 + 12,1°C
NominalnaU-vrijednost(W/m2K)
Temperatura unutrašnje površine stakla
42
Termografski presjek sistema prozora
43
ENERGETSKE POTREBE
44
ENERGETSKE POTREBE
RH
45
Udjeli sektora i podsektora opće potrošnje u neposrednoj POTROŠNJI ENERGIJE U 2005.
g.
Prema podacima iz godišnjeg izvješća Ministarstva gospodarstva, rada i poduzetništva
46
11%
15%
62%GRIJANJE
PTV
RASVJETA +UREĐAJI +KLIMATIZACIJA
KUHANJE 12%
Struktura POTROŠNJE ENERGIJE u kućanstvima u Hrvatskoj
47
ENERGIJSKI BROJ
48
49
Prema planu energetskog razvoja RH do 2010. godine:
tekuća goriva (do 42 %)
zemni plin (do 32 %)
snaga vode i ugljena (do 24 %)
Očekuje se da će udio obnovljivih izvora 2010.
g. porasti za 5,0 %
ENERGETSKI IZVORI RH
50
Direktiva 89/106/EEC o usklađivanju zakonskih i upravnih propisa država članica o građevnim proizvodima /Council Directive 89/106/EEC of 21 December 1988 on the approximation of laws, regulations and administrative provisions of the Member States relating to construction products (Official Journal L40/12of1989-02-11)
Direktiva 93/76/EEC o ograničavanju emisija ugljikovog dioksida kroz povećanje energetske efikasnosti / Council Directive 93/76/EEC of 13 September 1993 to limit carbon dioxide emissions by improving energy efficiency (SAVE) (Official Journal L 237 , 22/09/1993)
Direktiva 2002/91/EC o energetskim karakteristikama zgrada /
Directive 2002/91/EC of the European Parliament and of the Council of 16
December 2002 on
the energy performance of buildings (Official Journal L 001, 04/01/2003).
Za sektor zgradarstva bitne su 3 EU DIREKTIVEkoje se odnose na područje toplinske zaštite, uštede energije i zaštite okoliša:
Direktive, smjernice, preporuke, normativni akti
51
Direktiva 2002/91/EC
-
s energetskog aspekta zgrada se promatra kao
ENERGETSKA CJELINA
obuhvaća: energetske karakteristike građevinske konstrukcije i elemenata
svu instaliranu energetsku opremu unutar zgrade (sustav za grijanje, pripremu tople vode, rasvjetu, hlađenje, prozračivanje)
direktivom nije obuhvaćena neinstalirana oprema unutar zgrade (npr. kućanski uređaji, uredska oprema, samostojeća rasvjetna tijela i dr.)
Direktiva utvrđuje pet bitnih elemenata:
·
zajednička metodologija za proračun energetskih karakteristika zgrada·
primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za nove zgrade
·
primjena minimalnih zahtjeva energetske efikasnosti za postojeće zgrade-
prilikom većih rekonstrukcija (korisne površine iznad 1000 m2)
·
energetska certifikacija (energetska iskaznica) zgrada·
redovite inspekcija kotlova i sustava za kondicioniranje zraka u zgradama
52
Sve zgrade koje se grade, prodaju ili iznajmljuju bit će certificirane
i takvi ENERGETSKI CERTIFIKATI
s podacima o godišnjoj potrošnji
ENERGIJE zgrade bit će dani na uvid svim zainteresiranim strankama.
53
Bitan čimbenik u ostvarivanju energetske uštede u zgradarstvu je implementacija energetskih iskaznica, odnosno energetskih certifikata zgrade:
•
Danska -
godišnje izdaje od 45.000 do 50.000 energetskih iskaznica za manje stambene objekte kao i za stanove•
Gornja Austrija -
od 1993. do 2000. izdano 25.000 energetskih iskaznica za
zgrade s time da su kriteriji za potrebnu godišnju toplinu od 75 kWh/m2, a iz 1993. postroženi i u 2001. su 50 kWh/m2, a očekuje se da će uskoro biti samo 15 kWh/m2•
Njemačka - od 1994. za svaku novosagrađenu zgradu izdaje energetsku
iskaznicu•
Slovenija -
izdano je 70-tak energetskih iskaznica i radi se na uspostavi
sustava ovlaštenih stručnjaka za izdavanje tih iskaznica
Primjera radi, u nastavku su dane energetske iskaznice zgrada izdane u nekim državama EU:
54
SLOVENIJA
55
56
DANSKA
57
AUSTRIJA - Gornja
AUSTRIJA - Donja
58
NJEMAČKA
59
ČEŠKA
60
Hrvatska
61
Hrvatska
62
Hrvatska
63
Hrvatska
64
IC Termografija / Termovizija / u RH
• HUICT -
hrvatska udruga infracrvene termografije-
implementacija IC Termografije u normativne akte RH
• FSB Zagreb –
izobrazba ovlaštenih i licenciranih termografista –
I stupanj
• STSI
• Institut “Hrvoje Požar”
• Brodarski institut Zagreb
• Pojedine tvrtke u okviru vlastite djelatnosti ili kao uslužna djelatnost
65
Da bi se u RH ostvarila planirana ušteda energije kroz racionalnu potrošnju energije u zgradarstvu, u postupku je implementacija Direktive 2002/91/EU.
Smanjenjem potrošnje energije u zgradarstvu omogućit će se izvršavanje obveza RH, koje slijede iz ratifikacije Kyoto protokola, po pitanju smanjenja emisije stakleničnih plinova.
Bitan čimbenik u provedbi Direktive 2002/91/EU su energetske iskaznice zgrada, koje moraju izdavati nezavisni, odnosno nepristrani stručnjaci.
Pri tome preporuča se uporaba IC termografije kao objektivne i brze metode utvrđivanja gubitaka topline u zgradarstvu, kako za novo sagrađene objekte, tako i objekte koji se trebaju rekonstruirati, odnosno za sve objekte kojima se izdaje energetska iskaznica.
… i umjesto zaključka…
66
Pogledajte svijet oko sebe drugim očima
Hvala na pažnji.
67
Popis literature[1] ALTENER Projects; http://ec.europa.eu/energy/intelligent/projects/altener_en.htm[2] SAVE Projects; http://ec.europa.eu/energy/intelligent/projects/save_en.htm[3] Energy Efficiency Through Insulation: The Impact on Global Climate Change, North AmericanInsulation Manufacturers Association, Geneva, 1996.[4] DIRECTIVE 2002/91/EU; http://www2.env.uea.ac.uk/gmmc/energy/energy_pdfs/
EU_buildings_directive.pdf[5] DIRECTIVE SAVE 93/76/EEC; http://www.managenergy.net/products/R532.htm[6] Kolega V., ENERGIJA 54(2), „Energetski audit zgrada javne namjene –
načini prikupljanja podataka“, Zagreb, 2005.[7] Zakon o energiji (NN 68/2001, 177/2004), Zakon o fondu za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost (NN 107/2003), Zakon o gradnji (N.N. 175/03 i 100/04), Tehnički propis o uštedi energije i toplinskoj zaštiti kod zgrada (NN 79/05)[8] Duić
N., Juretić
F., Zeljko M., Bogdan Ž., Kyoto protocol objectives in Croatia energy planning,
http://powerlab.fsb.hr/neven/papers/madeira2000croatia.pdf , 2000.[9] Green and Competitive -
The Energy, Environmental, and Economic Benefits of Fiber Glass
andMineral Wool Insulation Products, Energy Conservation Management, Inc., Alliance to SaveEnergy, Barakat & Chamberlin, Inc., http://www.naima.org/updates/green.html ,
1966.[10] David H., The insulation industry, its contribution to combat climate change,
http://www.eurima.org/downloads/Belgian Presidency of the Council of the EU.pdf , 2001.[11] OPET Slovenija –
ZRMK TIG, Ljubljana, Nov. 19, 2001.[12] The First National Communication of The Republic of Croatia
to the United Nations Framework Convention On Climate Change (UNFCCC), Ministry of Environmental
Protection and Physical Planning, Republic of Croatia, 2001, http://unfccc.int/resource/docs/natc/cronc1.pdf , 2001.[13] Željka Hrs
Borković, dipl.ing.arh., Mirela Suša, dipl.ing.str., „Primjena IC termografije u zgradarstvu“, http://www.huict.hr/images/pictures/impl_doc_1_14.pdf