Polski

Wpływ wiatru na obrazy termograficzne

2 Marsz 2020 | Termografia

Aby w pełni zrozumieć wpływ wiatru (wymuszonej konwekcji) na powierzchnie, należy najpierw poznać podstawowe zasady wymiany ciepła. Energia termiczna zawsze przemieszcza się od miejsca ciepłego do zimnego, o ile inna siła nie wymusi zmiany tego ruchu.

Korzystając z kamery termowizyjnej do inspekcji obiektu — niezależnie od tego, czy znajduje się wewnątrz czy na zewnątrz — trzeba zwracać szczególną uwagę na otoczenie. Należy pamiętać o wymuszonej konwekcji spowodowanej przez wiatr, wentylatory, czy nawet pompy, ponieważ takie zjawisko może wpłynąć na końcowy wynik pomiaru temperatury obiektu.

Istnieje kilka założeń, które mogą pomóc w określeniu stopnia zwiększenia odczytywanej temperatury w przypadku występowania wymuszonej konwekcji. Równania matematyczne, na których opierają się prawo stygnięcia Newtona, współczynnik przenikania ciepła (oparty na prawie Fouriera) czy prawo Plancka, mogą przyprawić o zawrót głowy. W ciepłownictwie wykorzystujemy uproszczoną wersję powyższych wzorów, aby zrozumieć wpływ wiatru na inne obiekty. Poniżej kilka przykładów:

  • Wiatr wiejący z prędkością 16 km/h zmniejsza temperaturę obiektu o połowę.
  • Wiatr wiejący z prędkością 24 km/h zmniejsza temperaturę obiektu o dwie trzecie.

Normalna praca podczas oddziaływania wiatru

Poniższe zdjęcia przedstawiają wyniki kontrolowanego eksperymentu wykonanego dla obwodu trójfazowego o obciążeniu na poziomie 40%. Temperatura otoczenia wynosiła 22°C, podczas gdy temperatura złącza fazy A wynosiła 41,7°C. Do stworzenia wymuszonej konwekcji powietrza użyto małego wentylatora, który wytworzył wiatr o prędkości 6,4 km/h, co zmierzono kieszonkowym wiatromierzem Kestrel 3000. Po włączeniu wentylatora temperatura tego samego elementu spadła o 7% do 37,6°C.

Określanie prędkości wiatru w klasyczny sposób

Jeśli nie masz wiatromierza, możesz skorzystać ze skali Beauforta do określenia prędkości wiatru:

Stopień skali BeaufortaPrędkość wiatru (km/h)Zjawiska
10–4,8Lekkie znoszenie dymu wskazujące kierunek wiatru
26,4–11,3Wiatr wyczuwalny na twarzy, szelest liści, wiatrowskaz porusza się
312,9–19,3Liście stale się poruszają, małe flagi rozciągnięte na wietrze
420,9–29,0Wiatr unosi pył i papier, małe gałęzie poruszają się

Pozostałe korekty i czynniki środowiskowe

Chociaż nie można przygotować się na wszystkie okoliczności podczas inspekcji, to warto być przygotowanym przynajmniej na niektóre z nich dzięki poniższym wskazówkom.

  • Podczas pomiarów w pomieszczeniach zmniejsz ryzyko wymuszonej konwekcji, wyłączając instalacje grzewczą, wentylacyjną i klimatyzacyjną.
  • Podczas pomiarów w wietrznym otoczeniu zawsze zakładaj, że problem jest poważniejszy, niż na to wygląda, i odpowiednio skoryguj wyniki.