Як вибрати тепловізор для енергоаудиту

Основним приладом для пошуку місць витоків тепла, або навпаки холоду (якщо йдеться про морозильники та холодильники), щоб поставити чіткі завдання ремонтникам та будівельникам, є інфрачервоний тепловізор для енергоаудиту.
Його популярність обумовлена здатністю формувати в режимі реального часу барвисту картинку – термограму, де видно у звичному для нас оптичному діапазоні температурні відтінки, сині та зелені – холодні зони, червоно-жовто-оранжеві – тепліші.

Але оскільки на ринку України представлений добрий десяток брендів (і це йдеться тільки про “розкручені”, а значить і дорожчі) плюс другий ешелон китайських виробників, які часто-густо може трохи поступаються за параметрами, зате коштують відчутно дешевше, розберемо про основних 5-ти показників, але їх більш ніж достатньо для правильного вибору, а інші, другорядні, лише трохи розширюють набір базових функцій або взагалі рідко використовуються.

Як вибрати тепловізор для енергоаудиту

Роздільна здатність мікроболометра

До речі, це один з основних показників для смартфона, дисплея ноутбука і як бачимо тепловізора теж. Різниця лише в тому, що йдеться про кількість так званих інфрачервоних пікселів. Чим більше, тим більш насиченою виходить карта розподілу температур. У бюджетних побутових тепловізорах картинка розмита. І визначається це якраз роздільною здатністю мікроболометра або інфрачервоної матриці. Однак, навіть якщо порівняти 2 камери з однаковою роздільною здатністю на практиці, часто комплектуючі мають вирішальне значення. Наприклад, за відгуками, тепловізори FLIR забезпечують дуже високу якість зображення. Але заради справедливості сказати і ціни на них встановлені не маленькі і придбати під силу тільки професіоналам, які за свої послуги з енергоаудиту беруть великі гроші та окупність приладу настає досить швидко.
Про які цифри йдеться ?

1. У дешевих тепловізорах інфрачервона роздільна здатність становить 30*30 (тут і говорити просто нема про що – можна сказати іграшка для дитини).
2. 60*60 це трохи краще, але це все одно, що дивитися на світ крізь окуляри з запітнілим склом, тільки в ІЧ спектрі).
3. Починаючи з 120*160, камеру з такою матрицею вже можна розглядати як кандидата для покупки.

А ось представлені у продажу моделі тепловізорів з показником 320*240, 384*288 це вже категорія преміум, якраз для майстрів профі, що спеціалізуються на енергоаудиті будинків, квартир, споруд. Тим більше, що вони потребують таких інструментів у зв'язку з ухваленням Закону України “Про енергетичну ефективність будівель” у 2017 році, яким відкритий великий багатомільйонний ринок відповідних послуг.

Температурна чутливість до ІЧ спектру

Також дуже важливий показник, що визначає значною мірою, чи можливо буде спостерігати найдрібніші деталі, наприклад витік повітря через неякісно встановлені металопластикові вікна, виявити мікро тріщину в котлі або електрику виявити підвищену температуру силової електричної шини через різко зрослий струм через проводи, коли побутові споживачі включили обігрівачі взимку чи кондиціонери влітку.

Термочутливість вимірюється в десятих чи сотих частках градуса. Наприклад, якщо порівняти два тепловізори однієї і тієї ж торгової марки (щоб бути об'єктивним) і в одного чутливість буде 0,15°K, а в іншого 0,07°K, другий покаже ясніше зображення.
Як це пояснити докладніше?
Припустимо, що у нас є стіна будинку і на ній викликає підозру ділянка заввишки 1 метр, тому що зовнішній огляд показав, що відвалилися великі шматки цегли та бетону і можливо є наскрізні тріщини, невидимі неозброєним оком.
Якщо уявити, що температура в межах 1-го метра змінюється з 19 до 20 градусів,:

• у тепловізорі з чутливістю 0,15 °K вся ця ділянка буде розбита на 1°K/0,15°K≈7 частин;
• а з показником 0,07 K на 1 K/0,15 K 14 частин.

Або іншими словами, образно кажучи, перший побачить щілину завтовшки у волосся, куди при морозі буде дорогоцінне через величезні тарифи тепло, а другий залишиться "сліпим".

Підсумовуючи, першим двом розглянутим параметрам, зауважимо, що незалежно від брендів, саме вони значною мірою визначають ціну тепловізора. Всі інші технічні характеристики вносять вже незначну "доважку". Тому при виборі дивіться насамперед на роздільну здатність (саме в інфрачервоному діапазоні!) і на термочутливість, щоб зупинитися дійсно на гідній моделі і вписатися до свого бюджету.

Діапазон вимірюваних дистанційно температур

А ось цей параметр, не такий важливий. Але! Тільки якщо йдеться про енергоаудит. І причина зрозуміла. Доводиться мати справу з температурами в межах, якщо брати найхолоднішу зиму і спекотне літо від -50 до +50 градусів. Стіни не нагріваються і не охолоджуються відповідно більше чи менше.

Навіщо? А щоб розширити сферу застосування.
Наведемо лише один приклад.
Відкрити капот автомобіля і побачити, що там відбувається в тепловому спектрі - чи не перегрівається радіатор, яку температуру має головка циліндра або залізти в салон і виявити, що повітропроводи пічки вкриті тріщинами. Може перегріваються колісні диски через гальмівну колодку, що заклинила. Та ще багато  чого проблемного може бути в авто, особливо якщо колеса "відмотали" не одну сотню тисяч кілометрів.
Так, звичайно, у продажу можна зустріти тепловізори з верхньою межею і 1000 і навіть 1600 градусів, для "гарячих" робіт, що зазвичай характерно для високотемпературних дистанційних термометрів, але у них настільки вузька сфера застосування (виплавка металів), купити їх можуть як правило закупники металургійних комбінатів, заводів та фабрик, оскільки ціна досягає десятків і навіть сотень тисяч гривень, тому ми про це навіть не говоритимемо.

Оптична камера на додавання до інфрачервоної

Тобто, вона показує те, що ми бачимо очима. Дивно? Заплатити чималу суму, щоб бачити те, що спостерігаємо і без приладу.
І це правильно, якщо не враховувати опцію, яка є навіть у недорогих тепловізорах з Китаю – це змішування зображень.
Що це таке і для чого потрібно ?

Якими б не були хороші інфрачервоні півтони, вони завжди будуть нам чужі. На відміну від деяких риб, комах, змій, жаб, які насправді реально бачать в ІЧ-спектрі, цей діапазон завжди буде для нас чужим і підсвідомо так хочеться подивитися, що все-таки ховається там - за синьою або помаранчевою ділянкою. І цей інтерес не пустий.
Візьмемо механічну деталь, що обертає, яка гріється через тертя, відсутність мастила і нам потрібно провести перевірку тепловізором, щоб вчасно уникнути аварійної ситуації. Нехай це буде підшипник кочення. Яскрава тривожна пляма, мабуть. А сильніше гріється внутрішній чи зовнішній обід? Натискаючи кнопки, комбінуємо оптичне зображення з інфрачервоним, експериментуючи з різним співвідношенням (ІЧ - 75 %, 25 - видима картинка) і знаходимо однозначну причину проблеми.

Налаштування коефіцієнта емісії

А це із термінології термометрів для безконтактного вимірювання температур. Але ж по суті тепловізорні пристрої працюють за тим самим принципом, тільки вони "просунутіші". І мають той самий недолік – якщо не врахувати відбивну здатність, числове значення серйозно відрізнятиметься від еталонного.
Що це означає ?

Чому не тане сніг на шапках гір? Так, низька температура повітря. Але ж сонячні промені нагрівають все одно постійно. Питання в тому, що іскриста поверхня має високий коефіцієнт відображення і “відправляє” більшу частину енергії назад у космос.
Така сама картина спостерігається з полірованою сталлю, алюмінієм і взагалі будь-яким обробленим металом. А от якщо вона покрита оксидною плівкою або піддавалась піскоструминній обробці, для кожного з описаних випадків температура бути різна, хоча якщо її виміряти термопарою, з'ясується, що всі вони нагріті однаково. Тому при виборі тепловізора для енергоаудиту все ж таки рекомендується трохи доплатити за наявність цієї корисної опції.