Diagnóstico termográfico: utilidades práticas na exploração

A radiação infravermelha é emitida por qualquer corpo cuja temperatura seja superior a 0º Kelvin, ou seja, −273,15º Celsius (zero absoluto). No espectro electromagnético, a radiação infravermelha está no intervalo de 0,78 a 100 µm, fora do campo visível para o olho humano (0,38-0,78 µm). A termografia é uma técnica que permite medir temperaturas exactas à distância sem a necessidade de contacto físico com o objecto a avaliar, utilizando uma câmara termográfica que regista a intensidade da radiação e converte-a numa imagem visível.

Como funciona a câmara termográfica?

Os termómetros de infravermelhos também podem medir temperaturas à distância mas num só ponto. As câmaras termográficas podem medir temperaturas em toda a imagem com resoluções equivalentes a 19.200 termómetros de infravermelhos ao mesmo tempo.

“As aplicações que estamos a realizar na exploração são dirigidas ao conforto dos animais e à eficiência energética”

1. Comprovar o nível de isolamento térmico:

O objectivo do isolamento térmico é dificultar as transmissões de calor do interior para o exterior e vice-versa para evitar as perdas de calor em períodos frios e o ganho do mesmo em épocas quentas. Um isolamento adequado permite o aforro energético, aumentar o conforto nos animais, reduzir as condensações, conservar o pavilhão e dimensionar correctamente o sistema de aquecimento e refrigeração. Além disso, teremos um melhor controlo interior da temperatura e movimento do ar.

Diagnóstico de desenho e construção: O isolamento deve “empacotar” o edifício, deve ser contínuo e com a mesma espessura.

Na imagem 1 observamos um mau isolamento da fachada (azul) e aceitável na cobertura, é descontinuo, provocando diferenças de temperatura superficial de 10 ºC, que aumentam o risco de condensações e dificultam o controlo da temperatura e a circulação do ar. Na imagem 2, exceptuando as pequenas pontes térmicas (azul), que não deveriam influir significativamente, o nível de isolamento é correcto tanto na cobertura como na fachada.

Manutenção preventiva: Detecção precoce para reduzir custos.

Linha de perfil: determina o perfil de Tª ao longo de uma linha da imagem. A zona deteriorada (linha P) tem um valor médio de 21,2 ºC

A reparação tem um custo baixo se realizamos uma manutenção preventiva periódica e detectamos os problemas de forma precoce, como no caso da imagem 3.

2. Verificar a ausência de condensações, humidades e propagação de bolor:

A humidade por condensação produz-se quando a temperatura superficial de uma parede é inferior à temperatura do "ponto de orvalho" do ambiente. Medindo humidade, temperatura ambiente e temperatura superficial, podemos conhecer o risco de condensação em cada ponto de medição. Com a câmara termográfica visualizamos as áreas com maior risco à encarnado (>80%) e as de menor a verde (<65%). O resto das cores (amarelo-laranja) mostran zonas de risco intermédio (65-80%).

Monitorização: Detetar zonas com risco para o conforto dos animais e deterioração de estruturas.

Na imagem 4 existe elevado risco. Deveremos detectar as causas, que podem ser múltiplas como seja o isolamento, pontes térmicas, ventilação, densidade de animais, aquecimento, etc. Na imagem 5 vemos um risco baixo já que as condições são correctas.

3. Comprovar que não há pontes térmicas significativas.

As pontes térmicas são zonas da envolvente do edifício nas que se evidencia uma variação de uniformidade e resistância térmica da construção, seja por uma alteração da espessura do reboco, dos materiais usados, por penetração de elementos constructivos com diferente condutividade, etc. Também são partes sensíveis onde aumenta a possibilidade de produção de condensações em épocas frias.

Monitorização: Detectar zonas da envolvente com falta de uniformidade nos pavilhões novos (qualidade construtiva) e funcionamento (manutenção preventiva).

As pontes térmicas provocam diferenças de temperatura (imagem 6) e risco de condensação (imagem 7). A solução baseia-se na prevenção, no controlo de qualidade inicial ou na reparação periódica, que tem um custo baixo se detectamos precocemente o seu aparecimento.

4. Comprovar a ausência de infiltrações de ar.

Uma infiltração é a passagem do ar através de ranhuras das janelas, portas, fossas, buracos nas paredes, etc. O rendimento energético da sala e o conforto dos animais vêem-se afectados de forma importante pelas infiltrações. Portanto, devemos encontrá-las e solucionar o problema. Existem equipamentos para avaliar e quantificar as infiltrações existentes na envolvente mediante um “teste de pressão”. A câmara termográfica complementará o diagnóstico qualitativo destas infiltrações.

Manutenção preventiva: Diagnosticar e solucionar entradas de ar não desejadas.

A estanquicidade da envolvente do edifício tem que ser excelente e podemos comprová-lo periodicamente. Na maioria dos casos é mais difícil diagnosticar infiltrações do que solucioná-las. As imagens 8 e 9 são exemplos clássicos.

5. Controlar os sistemas activos de energia:

Uma vez comprovado que as acções “passivas” de desenho (isolamento, estanquicidade, etc.) são adequadas para minimizar as necessidades energéticas “activas” (aquecimento, refrigeração, etc.), também deveremos verificar com a termografia se trabalham correctamente. Veremos 2 exemplos.

Sistemas de aquecimento:

Aquecimento ambiente por convecção mediante tubo de alheta simples. Capaz de fornecer uns 150 w por cada metro linear de tubo (se a temperatura da água >70 ºC). Na imagem 10 vemos que ambas linhas são curtas, sobretudo a inferior. A solução não é instalar mais tubo mas sim fazer com que a temperatura da água aumente.

Imagem 10: Sobreposição de imagens (térmica + digital) para analisar o funcionamento do aquecimento por convecção numa sala de baterias (inverno). A Tª da linha superior (encarnado) está entre 53,5 e 65,5 ºC; a Tª da linha inferior (amarelo) está entre 38,5 e 53,4 ºC.

Sistemas de refrigeração:

A refrigeração evaporativa é um método eficaz para evitar stress por calor, sempre e quando funcione correctamente. A imagem 11 mostra que a temperatura de superfície (encarnado e amarelo) não é suficientemente baixa para o processo de arrefecimento interior. Vemos “áreas secas” (encarnado) que reduzem o conforto. Além disso, nas zonas amarelas e debido a incrustações de cal no painel, o ventilador trabalha mais forçado (resistência) e consome mais. Este painel necessita manutenção ou simplesmente deve ser substituído.

Imagem 11: Sobreposição de imagens (térmica + digital) para analisar o funcionamento do painel de refrigeração na gestação (verão).