Тепловизор для обследования зданий и сооружений – что это такое, и как им пользоваться

В снижении затрат, связанных с оплатой счетов за потреблённую тепловую и электрическую энергии, заинтересованы абсолютно все потребители энергоресурсов. Среди путей решения подобных задач есть несколько направлений: использование современных материалов, обладающих лучшими теплоизоляционными свойствами, и новых видов оборудования, имеющего высокий КПД использования и высокую энергоэффективность, а также снижение потерь тепловой энергии в существующих зданиях и сооружениях. Для определения места с наибольшими потерями тепла служат специальные приборы, предназначенные для этих целей. Тепловизор для обследования зданий и сооружений – тема настоящей статьи.

Что такое тепловизор, и для чего нужен

Тепловизор – это технический прибор, предназначенный для определения распределения температуры на поверхности обследуемого объекта без непосредственного контакта с ним. В режиме обследования оператор, выполняющий измерения, получает результат в виде цветного изображения, на котором разные значения температуры изображаются различными цветами. Подобные технические устройства используются в различных отраслях промышленности и сферах жизнедеятельности человека:

• Объекты электроэнергетики и электрического хозяйства различного назначения.
• Строительство заданий и сооружений.
• Устранение аварий и чрезвычайных ситуаций, связанных со спасением людей и животных.
• Военные операции.
• Охота и туризм.
• Медицинские обследования человека.

С помощью тепловизора можно проверить дом на тепловые потери, как на стадии его строительства, так и в процессе эксплуатации, обнаружить контактные соединения в электрических сетях, наиболее греющиеся в процессе работы. Данные приборы помогают МЧС в поиске пострадавших, когда присутствует задымление, и нет освещения на месте произошедшей аварии. Военные пользуются тепловизорами для обнаружения неприятеля в тёмное время суток и именно для этих же целей, подобными устройствами пользуются и охотники, с той лишь разницей, что они выслеживают зверя. В медицине также уже достаточно давно тепловизоры используются при обследовании человека: лечение опухолей различного вида, в том числе злокачественных, выявление людей с повышенной температурой – при опасности возникновения эпидемий, особенно при завозе их с территории зарубежных государств.

Кроме этого, тепловизоры используются на различных видах транспорта в режиме его эксплуатации и ремонта: нагрев подшипников и колёсных пар, настройка систем кондиционирования и режимом выхлопа отработанных газов и т.д. Данные приборы могут быть использованы при контроле ультразвуковой сварки и качества изготовления электронного оборудования, технологических процессов различных производств, а также работы систем трубного транспорта: теплоцентрали, нефте- и газопроводы.

Устройство и принцип работы

Работа тепловизора основана на эффекте термографии, заключающемся в получении изображения в диапазоне инфракрасного излучения. Инфракрасная камера фиксирует излучение, преобразует его в цифровой сигнал и отображает на мониторе устройства в формате тепловизионной картинки. Современные модели промышленного типа могут передавать полученное изображение на внешнее электронное устройство для обработки, распечатки и дальнейшего использования. Принцип действия подобных устройств представлен на следующем рисунке.

Основные элементы конструкции, а также средства управления работой прибора представлены ниже:

• объектив (1);
• дисплей (2);
• кнопки управления (3);
• корпус устройства с удобной рукояткой (4);
• клавиша запуска устройства в работу (5).

Основные характеристики

Все современные модели– это цифровые измерительные устройства, основным элементом которых является электронная матрица − каждый её пиксель фиксирует температуру в отдельной точке обследуемого объекта (пространства). Для удобства использования точки, имеющие разную температуру, выводятся различного цвета – от тёмно-синего до красного, что соответствует значениям от более низких к более высоким значениям. Основными техническими характеристиками данных приборов являются:

• Термочувствительность. Это наиболее важный параметр, определяющий погрешность измерения в двух рядом расположенных точках (NETD). Он измеряется в °С, и чем он ниже, тем выше качество получаемого изображения. Для приборов ночного видения эта величина составляет 0,025−0,05°С, а для моделей, используемых при выполнении энергоаудита, – 0,05−0,08°С.

• Размеры и разрешение ИК-детектора, а также ЖК-дисплея. Размеры ИК-детектора (матрицы) определяют технические возможности прибора в плане получения более точной информации об исследуемом объекте в каждой его точке (количество значений температуры – количество пикселей). Размер ЖК-дисплея важен в том случае, если модель не оснащена интерфейсом для подключения к внешнему ПК или слотом карты памяти.

• Диапазон измеряемых температур. Данный показатель определяет сферу использования прибора и его стоимость. Чем шире диапазон измеряемых температур, тем выше цена подобных устройств. У разных моделей диапазон может составлять от -40…+500°С, поэтому при выборе прибора следует представлять режим измерений, которые предстоит выполнять с его использованием.

• Режимы отображения и сохранения данных.

В тепловизорах основными режимами работы являются:

• полный ИК-экран («Full IR») – инфракрасное изображение выводится на весь экран устройства;
• кадр в кадре («Picture-in-Picture») – выводится окно с ИК-изображением в месте направленного действия прибора в окружении фотографических изображений обследуемого объекта;
• автоматическое слияние («Alpha Blending») – характеризуется совмещённым изображением объекта в видимом и инфракрасном спектре;
• ИК/цветовая сигнализация («IR/Visible Alarm») – выдаёт изображение в соответствии с заданными настройками в ИК-диапазоне, остальные элементы обследуемого объекта отображаются в обычном изображении;
• полностью видимый («Full Visible Light») – обычная цифровая фотография.

Все выпускаемые тепловизоры имеют режим работы «Full IR», остальные режимы доступны только у конкретных моделей, на что следует обращать внимание при покупке данного оборудования.

Функциональное и дополнительное оснащение

Функциональность – это один из важнейших показателей любого технического устройства, что в полной мере относится и к тепловизорам. Среди дополнительных функций, наиболее часто доступных на подобных приборах, выделяют:

• автоматическое отображение наиболее горячей точки обследуемого объекта;
• zoom – возможность приблизить объект с помощью установленной оптики и выполнить обследование на определённом удалении от него;
• определение мест с повышенной влажностью;
• возможность наложение ИК-изображения на видимое (режим «Twin Pix»);
• отображение полученного изображения в режиме «изотермы», когда определённым цветом отображается заданная температура, а другими – все прочие значения;
• режим видеосъемки в ИК-диапазоне – также присутствует у наиболее дорогих устройств.

В качестве дополнительного оснащения отдельных моделей производители предлагают:

• лазерную наводку, облегчающую идентификацию конкретных элементов обследования;
• съёмные объективы, позволяющие увеличить возможности «zoom»;
• прочие элементы, которые доступны для каждой конкретной модели прибора.

Требования к оборудованию и специалистам по тепловизионному обследованию зданий

Тепловизионное обследование зданий – это составляющая часть мероприятий, выполняемых при осуществлении энергоаудита, что регламентировано Федеральным законом № 261-ФЗ от 23.11.2009 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и внесении в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и распоряжением Правительства РФ от 27.12.2010 № 2446-р Государственная программа РФ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности до 2020 года».

Кроме этого, выполнение обследований регулируют ещё целый ряд Постановлений Правительства РФ, Приказы Минэнерго, а также прочие документы, принятые в регионах нашей страны, как на уровне глав этих субъектов, так и муниципалитетов. Кроме организационных документов, регламентирующих выполнение и необходимость выполнения подобных работ, тепловизионное обследование выполняется в соответствии с техническими требованиями, относящимися к Правилам выполнения этих работ, требованиям к объектам исследования и допуску к их выполнению:

• По допуску к выполнению работ:

• ПБ 03-372-00 «Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля».

• По правилам выполнения работ:

• ГОСТ 26254-84 «Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций»;
• ГОСТ 26629-85 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций»;
• ГОСТ 25380-82 «Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции»;
• ГОСТ Р 54852-2011. «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций»;
• РД-13-04-2006 «О порядке проведения теплового контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах».

• К строительным конструкциям и сооружениям:

• СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»;
• МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях».

Как проводится обследование дома тепловизором

Обследование многоквартирного жилого дома, коттеджа или промышленного объекта с использованием тепловизора выполняется лицензированной организацией, имеющей право на выполнение подобных работ. Исключением являются случаи, когда собственник объекта проводит данное обследование самостоятельно, и полученные данные ему необходимы для личного пользования. Для успешного выполнения работ по обследованию зданий и сооружений необходимо соблюдать следующие условия:

• при выполнении измерений на улице не должно быть никаких осадков, в противном случае результаты будут недостоверными;
• при съёмке дома или иного сооружения тепловизором должен присутствовать перепад температур внутри исследуемого объекта и снаружи;
• тепловые границы объекта измерений должны быть замкнуты;
• при обследовании зданий большой площади измерения должны выполняться на равноудалённом расстоянии для каждого замера, что достигается использованием дальномера или иного измерительного прибора.

Как пользоваться конкретной моделью тепловизора, подробно описано в инструкции по его эксплуатации, а в связи с большим количеством моделей, представленных на соответствующем рынке, невозможно рассмотреть все режимы работы для различных устройств в рамках одной информационной статьи.

В каком виде выдаётся отчёт о термографии после обследования объекта

После того как работы по обследованию объекта завершены, организация, выполнившая работы, предоставляет целый пакет документов, регламентированных ГОСТ Р 54852-2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций», в состав которого входят:

• сведения об исследуемом объекте;
• ссылки на методики, стандарты и прочие нормативные документы, на основании которых выполнялись измерения;
• условия, при которых проводились работы (температура, влажность, атмосферное давление и т.д.);
• дата и время выполнения исследований;
• информация об использованном оборудовании, его проверке, а также квалификации персонала, проводившего измерения;
• термограммы, полученные в результате выполнения работ;
• описание обнаруженных дефектов;
• рекомендации по способам устранения обнаруженных замечаний.

Все документы подписываются специалистами, выполнявшими работы, и утверждаются руководителем организации (лаборатории), выполнившей тепловизионное обследование с обязательным указание даты составления отчёта. В связи с тем, что для получения официального документа о выполнении энергоаудита необходимо обращаться только к аккредитованным специалистам, а им, в свою очередь, приходится нести определённые затраты на получение разрешений, поверку оборудования и обучение персонала, то стоимость выполнения подобных работ достаточно высока.

В разных регионах нашей страны цена обследования может разительно отличаться, что обусловлено такими параметрами, как:

• место проведения исследований (удалённость от месторасположения организации, выполняющей работы);
• объём выполняемых работ, зависящий от площади (объёма) обследуемого объекта;
• количество заявленных измерений (перечень) и необходимость наличия рекомендаций по устранению выявленных замечаний.

В среднем цена обследования загородного дома площадью до 100 м² для застройщика составит 6 000–8 000 рублей, с учётом выдачи официального документа о проведённом исследовании, при отсутствии таковой – стоимость будет ниже. При увеличении площади стоимость также увеличивается в среднем на 1000 рублей за каждые 100 м² и 2500–5000 руб. – в случае необходимости рекомендаций по устранению замечаний. Конечно же, если индивидуальный застройщик хочет определить места наибольших тепловых потерь в своём загородном доме, даче или коттедже, то можно не прибегать к услугам лицензированных лабораторий, а сделать всё самостоятельно. В этом случае можно взять тепловизор в аренду, воспользоваться приложением для смартфона или изготовить прибор самостоятельно.

Как выбрать тепловизор для самостоятельного контроля за утечками тепла

При выборе модели для самостоятельного контроля утечек тепла и состояния энергетического оборудования критериями будут следующие показатели:

• Технические характеристики – определяют возможности конкретной модели: термочувствительность, размер матрицы и дисплея, диапазон измеряемых температур.
• Функциональность и наличие дополнительных возможностей.
• Габаритные размеры и вес.
• Надёжность и бренд производителя.
• Стоимость.

Лучшие модели в средней ценовой категории

В настоящее время на рынке электронных приборов, используемых для выполнения различных измерений, в том числе и для тепловизионного контроля, представлен большой выбор моделей отечественных и зарубежных производителей. Наиболее популярные модели тепловизоров в средней ценовой категории представлены в следующей таблице.

Модель, страна производитель	Технические характеристики	Средняя цена (по состоянию на апрель 2018г.), руб.
«Testo 865» (Германия)	Разрешение − 160×120 пикселей; Диапазон температур:от -20 до +280˚С; Режим использования: от -15 до +50˚С; Погрешность – 2%; вес – 510 г.	70000
«Flir i5» (США)	Разрешение − 100×100 пикселей; Диапазон температур: от -20 до +250˚С; Погрешность – 2%; Вес – 340 г.	95000
«Testo 870-2» (Германия)	Разрешение − 160×120 пикселей; Диапазон температур: от -20 до +280˚С; Режим использования: от -15 до +50˚С; Погрешность – 2%; Вес – 550 г.	130000
«RGK TL-160» (Россия)	Разрешение − 160×120 пикселей; Диапазон температур: от -20 до +350˚С; Режим использования: от -20 до +50˚С; Погрешность – 2%; Вес – 500 г.	145000
«Fluke TiS65» (США)	Разрешение − 260×195 пикселей; Диапазон температур: от -20 до +550˚С; Режим использования: от -10 до +50˚С; Погрешность – 2%; Вес – 770 г.	325000

Отзыв о модели «Testo 875»:

Отзыв о модели «Flir C2»:

Отзыв о модели «Testo 875-2»:

Мобильный тепловизор для смартфона − насколько реальны показания

В современном мире трудно представить человека без какого-либо электронного гаджета, средства связи или иного прибора индивидуального пользования. Наиболее всего распространены среди пользователей смартфоны различных производителей, но мало кто знает, что это электронное устройство может быть использовано в качестве тепловизора. Для такого использования достаточно лишь установить необходимое приложение и купить специальную накладку – устройство, устанавливаемое на смартфон.

Существуют различные модели подобных устройств, которые подходят только для определённых операционных систем (Аndroid или IOS) или универсального типа использования. Для работы в тандеме смартфон и тепловизор после установки приложения необходимо воспользоваться разъёмом для соединения смартфона и накладки. Тепловизор (накладка) соединяется со смартфоном при помощи microUSB (для Андроид) и разъёма «lightning» (для IOS). Наиболее востребованными моделями подобных приспособлений для смартфонов являются «Flir One» (США−Швеция−Китай) и «Seek Thermal» (США), позволяющие превратить электронный гаджет в простейший тепловизор.

Основные технические характеристики «Flir One»:

• разрешение − 80×60 пикселей;
• диапазон температур: от -25 до +120˚С;
• режим использования: от 0 до +45˚С;
• дальность – 60 метров;
• погрешность – 2%;
• вес – 34 г;
• стоимость – 17000 рублей.

Серии моделей «Flir One» и «Seek Thermal» различаются по техническим характеристикам, назначению и стоимости. Так, модель «Flir One GEN 3 PRO», оснащённая лучшей матрицей, способна выполнять измерения на расстоянии до 120 метров и стоит от 25000 рублей. Серия насадок «Seek Thermal» также включает несколько модификаций, различающихся по техническим характеристикам и цене:

Модель	Характеристика	Средняя цена (по состоянию на апрель 2018г.), руб.
«Seek Thermal Compact PRO»	Совместима только с Android. Термальный датчик с высокой чувствительностью, Широкий угол обзора Регулируемое фокусное расстояние, обнаружения тепловых источников на удалении до 54 метров. Тепловизор позволяет быстро и удобно диагностировать механическое и электрическое оборудование и записывать изображения и видеоролики проведенной диагностики на ваш смартфон.	49000
«Seek Thermal Compact XR»	Тепловизор для мобильного телефона iOS (iPhone/iPad/iPod). Дальность действия 500 метров. Отлично подойдет для использования в быту, а также для охотников.	19900
«Seek Thermal Compact»	Представляет собой дополнительное приспособление для преобразования устройств iOS в тепловизионную камеру. Отображение изображения в заданной палитре; Распознавание горячей/холодной точек; Измерение температуры в центральной точке; Фиксация цветом тех объектов, у которых температура выше или ниже заданной; Максимальная дальность видимости составляет 250 метров.	22000

Модели мобильных устройств и накладок не позволяют выполнить качественное обследование зданий и сооружений, тем не менее, характер и места утечек тепла, а также распределение температур на инженерных коммуникациях – вполне способны определить и указать.

Как собрать тепловизор своими руками, и стоит ли вообще этим заниматься

При наличии свободного времени, имея начальные знания в области электроники и главное – желание, самостоятельно изготовить тепловизор можно, однако, без заводских комплектующих всё равно не обойтись. Это касается инфракрасного термометра и комплекта фонарных светодиодов, веб-камеры или фотоаппарата, а также прочих элементов (датчик температуры и т.д.), без которых невозможно собрать подобный прибор. Как сделать тепловизор из имеющихся комплектующих, можно узнать, посмотрев следующий видеосюжет.

Видео: Самодельный сканирующий тепловизор из датчика температуры

 

По какой цене и где выгодно купить тепловизор для обследования зданий – обзор цен

Купить тепловизор для обследования зданий невозможно в магазинах шаговой доступности или обычных торговых сетях. Реализацией подобного оборудования занимаются специализированные компании, работающие с контрольно-измерительной техникой, средствами измерений и контроля различного назначения. Стоимость тепловизоров, предназначенных для обследования зданий и сооружений, выше, чем у моделей, используемых охотниками и туристами, что обусловлено их техническими возможностями и сферой использования.

Стоимость наиболее популярных моделей, рассмотренных в настоящей статье, была приведена выше, однако, для того, чтобы понять цены на данные изделия, по состоянию на начало II квартала 2018 года, эти данные сведены в следующую таблицу и систематизированы.

Модель	Средняя цена (по состоянию на апрель 2018г.), руб. (в торговой компании или на интернет-ресурсе)
«Testo 865»	70000	69000	69000
«Flir i5»	95000	-	-
«Testo 870-2»	130000	129000	129000
«RGK TL-160»	145000	144900	-
«Fluke TiS65»	325000	407150	-
«Seek Thermal Compact»	19900	19950	-
«Seek Thermal Compact PRO»	49900	49900	-
«Flir One»	17000	-	-
«Flir One GEN 3 PRO»	25000	-	-

Разнообразие моделей позволяет выбрать и купить строительный тепловизор в соответствии с техническими потребностями и финансовыми возможностями пользователя, а также подобрать модель для охоты и отдыха.

Как вам статья?