利用 Parrot Anafi 热能四旋翼无人机进行红外热成像,对建筑物进行能源分析。

Tecnura Pub Date : 2024-07-26 DOI:10.14483/22487638.19916
Didier Aldana-Rodríguez, Cristian Lozano-Tafur
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Esta metodología fue desarrollada con base en los procedimientos establecidos en las normas (ASTM E1862-97 (2010)), (ASTM E1933–99a (2017)) e (ISO 18434-1 (2008)) entre otras, enlas que se definen procedimientos estandarizados para la aplicación de termografía infrarroja como método de inspección no destructivo.\nResultados: Fueron obtenidos tres termogramas de dos edificios de la Fundación Universitaria Los Libertadores sede Bogotá (edificio Bolívar y edificio Santander), dos termogramas de la fachada exterior y uno del techo. El análisis de estos termogramas con termografía cualitativa y cuantitativa permitió detectar pérdidas de energía y anomalías, en las ventanas exteriores y el techo, tales como fugas y/o entradas de calor o frío, en los ductos de ventilación y en las fachadas exteriores. Los deltas y/o gradientes de temperatura de alrededor de 3°C medidos en las ventanas, permitieron detectar fugas de temperatura en los marcos y/o uniones de las ventanas, así mismo gradientes de temperatura entre los 5 °C – 11 °C permitieron detectar fugas en los ductos de ventilación.\nConclusiones: La termografía pasiva cualitativa y cuantitativa permite la evaluación energética y mantenimiento eficaz de edificios, mediante la inspección de fachadas, techos de edificios, equipos de ventilación y refrigeración. Para ello es importante configurar correctamente en la cámara y/o en software de postprocesamiento de termogramas, los valores de emisividad térmica de los materiales bajo inspección y la temperatura aparente reflejada, que son los dos parámetros más relevantes e influyentes en los resultados al momento de utilizar la técnica de termografía infrarroja, porque los valores de los deltas y gradientes de temperatura están en función de estos dos parámetros.\nFinanciamiento: Este producto de investigación está asociado al proyecto de investigación titulado: “Análisis energético y estructural de edificios, mediante termografía infrarroja y algoritmos de inteligencia artificial” asociado a la Fundación Universitaria Los Libertadores. 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摘要

目标: 本研究的总体目标是验证使用被动、定性和定量红外热成像技术对建筑物进行能源评估的效率,该技术可通过早期检测窗户、通风和/或空调系统的泄漏以及安装在建筑物屋顶的太阳能电池板可能受到的损坏来优化资源。方法:为实施诊断程序,使用 Flir E5 手持式热像仪和配备 Flir Lepton 热像仪的 Parrot Anafi Thermal 四旋翼无人机来获取温度梯度图,并使用 FlirTools 软件对其进行分析,以寻找可能的异常情况。这种方法是根据标准(ASTM E1862-97 (2010))、(ASTM E1933-99a (2017))和(ISO 18434-1 (2008))中规定的程序制定的,这些标准规定了应用红外热成像技术作为非破坏性检查方法的标准化程序。结果:从波哥大自由大学基金会的两座大楼(玻利瓦尔大楼和桑坦德大楼)获得了三张热图,其中两张是外墙热图,一张是屋顶热图。通过定性和定量热成像技术对这些热图进行分析,可以发现外窗和屋顶的能量损失和异常情况,如通风管道和外墙的泄漏和/或冷热输入。在窗户上测量到的约 3°C 的三角洲和/或温度梯度可以检测到窗框和/或窗户接缝处的温度泄漏,而 5°C - 11°C 的温度梯度则可以检测到通风管道的泄漏:定性和定量被动热成像技术可以通过检测建筑物外墙、屋顶、通风和冷却设备,对建筑物进行能源评估和有效维护。为此,正确配置被检测材料的热发射率值以及热像仪和/或热像图后处理软件中的表观反射温度非常重要,这是使用红外热成像技术时对结果影响最大的两个相关参数,因为三角区和温度梯度值是这两个参数的函数。资助:本研究成果与题为 "利用红外热成像技术和人工智能算法对建筑物进行能源和结构分析 "的研究项目有关,该项目与自由大学基金会有关。它还与哥伦比亚陆军航空兵学校(ESAVE)的电子学和无人机苗圃有关。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Análisis energético de edificios, mediante termografía infrarroja aplicada con un dron cuadricóptero Parrot Anafi thermal
Objetivo: El objetivo general de este estudio es validar la eficiencia la evaluación energética de edificios mediante la técnica de termografía infrarroja pasiva, cualitativa y cuantitativa que permita la optimización de recursos mediante la detección temprana de fugas en ventanas, sistema de ventilación y/o aire acondicionado, así como posibles daños en paneles solares instalados en techos de edificios. Metodología: Para implementar el procedimiento de diagnóstico, se utilizó una cámara termográfica de mano Flir E5 y el dron cuadricóptero Parrot Anafi Thermal que está equipado con una cámara termográfica Flir Lepton, equipos que permitieron obtener gráficas llamadas termogramas en los que se observan gradientes de temperatura, los cuales se analizaron mediante el Software FlirTools en busca de posibles anomalías. Esta metodología fue desarrollada con base en los procedimientos establecidos en las normas (ASTM E1862-97 (2010)), (ASTM E1933–99a (2017)) e (ISO 18434-1 (2008)) entre otras, enlas que se definen procedimientos estandarizados para la aplicación de termografía infrarroja como método de inspección no destructivo. Resultados: Fueron obtenidos tres termogramas de dos edificios de la Fundación Universitaria Los Libertadores sede Bogotá (edificio Bolívar y edificio Santander), dos termogramas de la fachada exterior y uno del techo. El análisis de estos termogramas con termografía cualitativa y cuantitativa permitió detectar pérdidas de energía y anomalías, en las ventanas exteriores y el techo, tales como fugas y/o entradas de calor o frío, en los ductos de ventilación y en las fachadas exteriores. Los deltas y/o gradientes de temperatura de alrededor de 3°C medidos en las ventanas, permitieron detectar fugas de temperatura en los marcos y/o uniones de las ventanas, así mismo gradientes de temperatura entre los 5 °C – 11 °C permitieron detectar fugas en los ductos de ventilación. Conclusiones: La termografía pasiva cualitativa y cuantitativa permite la evaluación energética y mantenimiento eficaz de edificios, mediante la inspección de fachadas, techos de edificios, equipos de ventilación y refrigeración. Para ello es importante configurar correctamente en la cámara y/o en software de postprocesamiento de termogramas, los valores de emisividad térmica de los materiales bajo inspección y la temperatura aparente reflejada, que son los dos parámetros más relevantes e influyentes en los resultados al momento de utilizar la técnica de termografía infrarroja, porque los valores de los deltas y gradientes de temperatura están en función de estos dos parámetros. Financiamiento: Este producto de investigación está asociado al proyecto de investigación titulado: “Análisis energético y estructural de edificios, mediante termografía infrarroja y algoritmos de inteligencia artificial” asociado a la Fundación Universitaria Los Libertadores. También está asociado al semillero de electrónica y drones de la Escuela de Aviación del Ejercito de Colombia (ESAVE)
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