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La Termografia
La termografia è una tecnica di analisi non distruttiva che si basa sull'acquisizione di immagini nell'infrarosso.
Attraverso l'utilizzo di una termocamera si eseguono controlli non distruttivi e non intrusivi.
Il metodo termografico trova oggi applicazione in numerosi settori: siderurgia, edilizia, veterinaria, industria chimica, beni culturali, aeronautica, automotive, protezione dell'ambiente.
La Termografia nell'industria
La Termografia trova nell'industria un terreno fertile per la sua applicazione.
Un impianto produttivo costituito da macchinari complessi alimentati da energia elettrica, dove i fluidi caldi e freddi asservono varie utenze e dove magari si trovano forni o impianti che funzionano ad alta temperatura fornisce innumerevoli opportunità per l'impiego dell'analisi termica.
Ecco che la termografia si applica essenzialmente a tre ambiti:
- La manutenzione su condizione;
- La prevenzione dei rischi di incendio e di fermata di produzione;
- La Ricerca e Sviluppo.
I primi due ambiti vengono a compenetrarsi poiché la prevenzione del rischio di incendi dovuti a corto circuito o di mancata produzione richiede l'effettuazione di interventi di prevenzione che vanno ad interessare gli impianti più critici. La manutenzione su condizione si applica agli impianti in modo globale,
sia sulle parti elettriche che meccaniche e supporta gli addetti ad una migliore efficacia ed efficienza nelle attività.
La termografia si pone come una, se non la principale, delle tecniche di diagnostica.
Nel campo della Ricerca e Sviluppo molteplici possono essere le applicazioni a seconda della tipologia di prodotto o processo in gioco. Esempi di applicazione al processo sono ad esempio l'ottimizzazione di stampi di fonderia, la verifica delle temperature superficiali di prodotti alimentari soggetti a cottura, l'uniformità di temperatura in componenti all'uscita di forni di trattamento.
E' tuttavia sulle applicazioni manutentive che la termografia la fa da padrone. Con essa possono essere verificati impianti elettrici di ogni genere, sottostazioni e cabine elettriche.
La grande flessibilità raggiunta dalle apparecchiature oggi in commercio, la possibilità di effettuare rapidamente riprese senza contatto ed in condizioni di sicurezza rende la termografia un mezzo assolutamente indispensabile per le verifiche sugli impianti.
Ove non sia possibile accedere agli impianti, poiché i rischi connessi all'apertura di quadri elettrici o cabine siano rilevanti o non possibili in condizioni di carico, possono essere installate opportune "finestre termiche" cioè finestre di materiale trasparente all'infrarosso tali da rendere possibile la visione degli apparati posti al di là di esse.
La termografia è di aiuto anche per determinare problematiche relative a malfunzionamenti su macchine e impianti meccanici in genere. Ne sono un esempio l'identificazione di problemi su cuscinetti volventi o a strisciamento, di malfunzionamenti in impianti di raffreddamento, la verifica degli isolamenti in forni fusori o di trattamento, la verifica dello stato delle coibentazioni o dei materiali refrattari in forni fusori o di trattamento, la verifica dell'ostruzione di impianti di captazione fumi più moltissimi altri. Inoltre tutti i circuiti contenenti fluidi termostatati, siano essi ad alta o bassa temperatura, possono essere verificati mediante l'utilizzo di termo camere.
La termografia in edilizia
L'impiego della tecnica termografica trova un altro terreno ideale nelle applicazioni in edilizia, in particolare in tre ambiti principali:
- La ricerca guasti;
- La verifica dello stato di conservazione degli immobili;
- La diagnosi energetica.
La termografia permette di trovare in modo agevole perdite in impianti idraulici che siano attraversati da fluidi caldi o freddi anche se gli impianti sono disposti all'interno di muratura o interrati. Questo purché sia rilevabile la variazione di temperatura che tali fluidi generano nella muratura o nel terreno circostante. Similmente, la termografia permette di tracciare il percorso di tubazioni o di rilevarne la presenza se non nota.
L'energia radiante è funzione della temperatura superficiale dei materiali, a sua volta dipendente dalla conducibilità termica e dal calore specifico dei materiali stessi. Queste grandezze fisiche esprimono in termini quantitativi la capacità del materiale a trasmettere o a trattenere il calore e quindi la sua velocità nel riscaldarsi o raffreddarsi. Per effetto dei differenti valori della conducibilità termica e del calore specifico, i diversi componenti di un manufatto, quale ad esempio un involucro edilizio, assumeranno comportamenti diversi e quindi differenti temperature quando sottoposti a sollecitazioni termiche come l'irraggiamento solare o siano riscaldati dagli impianti. La termografia utilizza questi effetti per riconoscere differenze nei materiali o anomalie costruttive.
Per quanto riguarda l'accertamento dello stato di conservazione degli immobili, la termografia riveste quindi un ruolo primario nelle tecniche di accertamento di problemi quali il distacco di intonaco, l'infiltrazione di acqua sotto rivestimenti (ad esempio membrane bituminose), la verifica di risalite di umidità o di fenomeni di umidità o condensa dovuti ad impianti idraulici danneggiati o mal coibentati e da ponti termici di edifici.
In tali casi la termografia permette un veloce accertamento delle condizioni degli edifici per un pronto ed economico piano di intervento, per la riduzione dei danneggiamenti necessari al ripristino delle condizioni ottimali e del disagio degli utenti.
In alcuni casi è necessario ricorrere a tecniche sofisticate quali la "termografia attiva", utilizzando ad esempio l'irraggiamento solare per identificare anomali comportamenti delle strutture sottoposte a riscaldamento indice di infiltrazioni di acqua o della presenza di intercapedini.
Tanto più l'analisi richiede precisione e sensibilità, tanto più le termocamere di ultima generazione, capaci di risoluzioni termiche dell'ordine di frazioni minime di grado si rendono indispensabili.
La termografia è inoltre una tecnica fondamentale per accertare lo stato generale di isolamento degli edifici, la presenza di ponti termici, di anomalie costruttive, di individuazione di trame murarie, di infiltrazioni d'aria da infissi e finestrature.
Consente inoltre una analisi qualitativa utile all'effettuazione di ulteriori tecniche di analisi, quali la termoflussimetria per la determinazione pratica della trasmittanza delle pareti e del "blower door" per la determinazione del grado di permeabilità all'aria degli involucri.
Edilizia
- Identificare vuoti e/o cavità nella muratura, occultate dal rivestimento.
- Identificare differenti tessiture murarie, occultate dall'intonaco.
- Localizzare la presenza di elementi strutturali lapidei, metallici o lignei, coperti da decorazioni e/o modanature.
- Rivelare cavità o canne fumarie occluse perché in disuso o murate.
- Osservare ammorsature tra strutture murarie con materiali differenti.
- Osservare centinature di coperture voltate.
- Osservare strutture in c.c.a. (solai, travi, pilastri).
- Rivelare la presenza di impianti idrici, termici e sanitari in funzione ed identificarne eventuali perdite.
- Rivelare le canalizzazioni di distribuzione degli impianti elettrici.
- Rivelare le dispersioni dovute a deficienze di coibentazione, posa non corretta degli isolanti e delle guaine (e soprattutto del cappotto termico isolante!), mancata adesione dell'isolante con il sottofondo murario, distacchi corticali non visibili ad occhio nudo, danneggiamento delle impermeabilizzazioni e relative infiltrazioni d'acqua.
- Coadiuvare il certificatore nella diagnosi energetica degli edifici, ponderando l'incidenza dei ponti termici nell'isolamento dell'involucro.
- Rivelare eventuali elementi metallici nella muratura (capo chiavi, catene, etc.).
- Rivelare distacchi di pannelli, piastrelle, pietre o mosaici in facciata e/o sui pavimenti.
- Rivelare infiltrazioni d'aria nei serramenti, indicando errato montaggio o allineamento.
- Verificare il regime termo igrometrico della muratura, individuando eventuali problemi di muffa, condensa, umidità e capillarità nelle strutture.
- Verificare eventuali protettivi e idrorepellenti applicati sulle strutture.
- Verificare e collaudare gli eventuali sistemi di deumidificazione della muratura e loro efficacia.
- Eseguire una manutenzione predittiva per verificare il degrado precoce dei materiali.
- Verificare l'omogeneità nella realizzazione di manufatti in calcestruzzo, sia per gettata in sito che precompressi.
- Verificare l'omogeneità dopo interventi di ristrutturazione di facciate e/o parti di esse con malte e resine cementizie diverse dalle originali.
- Monitorare edifici storici o beni artistici che vanno preservati e mantenuti in determinate condizioni.
Industria
- Verifica dei quadri elettrici (hot spot, surriscaldamento, sbilanciamento delle fasi, innesto lasco, crimpaggio/serraggio lasco, ossidazione dei componenti metallici, ossidazione su porta fusibile, interruttori danneggiati, sovraccarico di linea, problematiche di cablaggio o morsetteria, cavi piegati a ridotta proprietà conduttiva, trasformatori e condensatori difettosi).
- Previsione dei guasti per anticipo degli interventi su macchine elettromeccaniche (surriscaldamento e/o usura cuscinetti, attriti anomali, mancanza o insufficienza di lubrificante, surriscaldamento oltre specifiche tecniche, motori, pompe, surriscaldamento degli avvolgimenti interni – rotorici o statorici, disallineamento di giunti fuori asse).
- Individuazione di pannelli fotovoltaici danneggiati o difettosi.
- Nell'industria nautica si può eseguire il controllo delle carene individuando zone di umidità, eventuali fratture, delaminazioni, o più semplicemente ricercando eventuali strutture interne al composito quali lande, bulbi ecc., o chiodature in caso di imbarcazioni in legno, o individuando vecchie riparazioni (ad es. stuccature), altrimenti invisibili. Si possono inoltre localizzare i fori non opportunamente sigillati, ricercare infiltrazioni d'umidità per imbarcazioni in vetroresina (osmosi).
- Nell'industria aeronautica ed aerospaziale si impiega la termografia di tipo "lock in" sia per l'analisi termoelastica degli sforzi (TSA: transportation security administration) per la rilevazione non distruttiva di difetti su materiale composito.
- Nella produzione e distribuzione energetica (teleriscaldamento), è possibile individuare e localizzare le perdite, valutare lo stato delle coibentazioni e degli allacciamenti di fornitura del calore.
- Verifica delle linee elettriche ad alta tensione (strefolature, ossidazioni ed altre anomalie).
Contenzioso
- Perizie giudiziali (consulenze tecniche di parte o d'ufficio).
- Perizie preliminari al rilascio di polizze assicurative (verifica delle precondizioni minime ed analisi del rischio / convenienza a tutela dell'erogante).
- Verifiche e collaudi operativi, per attestare la posa ed installazione "a regola d'arte".
- Verifiche delle precondizioni necessarie ad effettuare un determinato intervento.