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Diagnostic thermographique : intérêt pratique en élevage

Les caméras thermiques peuvent mesurer les températures de toute l'image avec des résolutions égales à 19.200 thermomètres infrarouges en même temps.

Mercredi 4 Juillet 2012 (il y a 5 ans 5 mois 7 jours)

La radiation infrarouge est émise par tout corps dont la température est supérieure à 0° Kelvin c'est-à-dire - 273,15º Celsius (zéro absolu). Dans le spectre électromagnétique, la radiation infrarouge se situe dans le rang de 0,78 à 100 µm, en dehors du champ visible pour l'œil humain (0,38-0,78 µm). La thermographie est une technique qui permet de mesurer des températures exactes à distance sans nécessité de contact physique avec l'objet à évaluer, en utilisant une caméra thermique qui enregistre l'intensité de la radiation et la transforme en image visible.

Comment fonctionne la caméra thermographique ?
Caméra thermographique

Les thermomètres infrarouges peuvent aussi mesurer les températures à distance mais sur un seul point. Les caméras thermiques peuvent mesurer les températures de toute l'image avec des résolutions égales à 19.200 thermomètres infrarouges en même temps.

Medición en 19.200 puntos y medición en 1 punto

Les applications réalisées en élevage sont orientées vers le confort des animaux et le rendement énergétique

1. Vérifier le niveau d'isolation thermique

L'objectif de l’isolation thermique est de rendre difficile les transmissions de chaleur de l'intérieur vers l'extérieur et vice versa pour éviter les pertes de chaleur dans les périodes froides et les entrées de chaleur en périodes chaudes. Une isolation adaptée permet d’économiser l’énergie, d'augmenter le confort des animaux, de réduire les condensations, de conserver le bâtiment et de dimensionner correctement le système de chauffage et de réfrigération. De plus on aura un meilleur contrôle intérieur de la température et du mouvement de l'air.

Diagnostic de la conception et de la construction : l'isolation doit "empaqueter' le bâtiment, doit être continue et avec la même épaisseur.

Sur l'image 1 on observe une isolation mauvaise en façade (en bleu) et acceptable en couverture, elle est discontinue, provoquant des différences de température superficielle de 10 ºC qui augmentent le risque de condensations et compliquent le contrôle de la température et de la circulation de l'air. Sur l'image 2, en exceptant les petits ponts thermiques (bleu), qui ne devraient pas significativement influer, le niveau d'isolation est correct tant en couverture qu'en façade.

Image 1. Image thermographique de façade et de couverture intérieure en salle de post-sevrage (hiver). Image 2. Image thermographique de façade et de couverture intérieure en salle de post-sevrage (hiver).

Imagen termográfica (escalado con valores límite) de fachada y cubierta interior en sala de transición (invierno).

Température ambiante extérieure de 4º C et intérieure de 19º C

Imagen termográfica (escalado con valores límite) de fachada y cubierta interior en sala de transición (invierno).

Température ambiante extérieure de 4º C et intérieure de 27º C

Entretien préventif : détection précoce pour diminuer les coûts

Image 3. Image thermique d'une couverture (hiver). On voit de petites zones où l'isolation est détériorée. Detérmination d'un histogramme sur une zone de l'image. Zone avec isolation correcte (rectangle H)
avec une valeur moyenne de 25,2 ºC

Histograma

Ligne de profil: détermine le profil de T°c le long d'une ligne de l'image. La zone détériorée (ligne P) a une valeur moyenne de 21,2 ºC Línea de perfil

La réparation a un faible coût si on effectue un entretien préventif périodique et si on détecte tôt les problèmes comme dans le cas de l'image 3.

2. Vérifier l'absence de condensation, d'humidité et la propagation de moisissures

L'humidité par condensation se produit quand la température superficielle d'un mur est inférieure au point de rosée de l'atmosphère. En mesurant l'humidité, la température ambiante et la température superficielle, on peut connaître le risque de condensation à chaque point de mesure. Avec la caméra thermique, on observe les surfaces avec un risque plus important en rouge (> 80%) et celles avec un risque moindre en vert (> 65%). Les autres couleurs (jaune-orange) montrent des zones à risques intermédiaires (65-80%).

Suivi : détecter des zones à risques pour le confort des animaux et la détérioration des structures

Image 4: Superposition d'images (thermique + numérique) montrant une probabilité élevée de condensation. Image 5: Superposition d'images (thermique + numérique) montrant une probabilité faible de condensation.

Riesgo de condensación

Sur l'image 4, il existe un risque élevé. On devrait détecter les causes qui peuvent être multiples, comme l'isolation, les ponts thermiques, la ventilation, la densité des animaux, le chauffage, … Sur l'image 5 on voit un faible risque puisque les conditions sont correctes.

3. Vérifier qu'il n'y a pas de ponts thermiques significatifs.

Les ponts thermiques sont des zones de l'enveloppe du bâtiment dans lesquelles on met en évidence un changement d'uniformité et de résistance thermique de la construction, que ce soit par un changement de l'épaisseur de la paroi, des matériels employés, par présence d'éléments de construction avec différentes conductivités, etc.. Ce sont aussi des parties sensibles où la possibilité de production de condensations en période froide peut augmenter.

Suivi : Détecter des zones de l'enveloppe avec un manque d'uniformité dans des bâtiments neufs (qualité de la construction) et en fonctionnement (entretien préventif)

Image 6: Superposition d'images (thermique + numérique) pour analyser les différences de température superficielle (hiver). On visualise de plus faibles températures aux jointures entre les parois, entre la paroi et la couverture et des issures dans les parois. Image 7: mêmes photos superposées (thermique + numérique) pour montrer la plus grande probabilité de condensation par manque de continuité. Risque de condensation en fonction de la couleur de l'image (rouge=critique, vert = non critique)

Diferencias de temperatura superficial

Les ponts thermiques provoquent des différences de température (image 6) et des risques de condensation (image 7). La solution est basée sur la prévention, le contrôle de la qualité initiale ou la réparation périodique, qui a un faible coût si on détecte tôt leur apparition.

4. Vérifier l'absence d'infiltration d'air

Une infiltration est le passage de l'air à travers des rainures de fenêtres, de portes, de fosses, de trous dans les murs, etc... Le rendement énergétique de la salle et le confort des animaux se trouvent affectés de façon importante par les infiltrations. Par conséquent, on devra les trouver et les résoudre. Il existe des équipements pour évaluer et quantifier les infiltrations existantes dans l'enveloppe grâce à un “test de pression”. La caméra thermique complétera le diagnostic qualitatif de ces infiltrations. .

Entretien préventif : Diagnostiquer et résoudre les entrées d'air non désirées

Image 8: Image thermographique (échelle avec des valeurs limites) avec des infiltrations d'air par le châssis d'une porte (salle de PS, hiver). Image 9: Image thermographique (échelle avec des valeurs limites) avec des infiltrations d'air par le mur intérieur par manque d'isolation (salle de PS, hiver).

Entradas de aire no deseadas.

L'étanchéité de l'enveloppe du bâtiment doit être excellente et on peut le vérifier régulièrement. Dans la plupart des cas, il est plus difficile de diagnostiquer des infiltrations que de les résoudre. Les photos 8 et 9 sont des exemples classiques.

5. Contrôler les systèmes actifs d'énergie

Une fois vérifié que les actions "passives" de la conception (isolation, étanchéité, etc..) sont adaptées pour minimiser la demande énergétique "active" (chauffage, réfrigération, etc..), on devra aussi vérifier avec la thermographie s'ils fonctionnent correctement. Voyons 2 exemples.

Systèmes de chauffage

Le chauffage ambiant par convection grâce à un tube à ailette simple. Capable de fournir environ 150 W par mètre linéaire de tube (si la température de l'eau > 70 ºC). Sur l'image 10 on voit que les deux lignes sont insuffisantes, surtout celle de dessous. La solution n'est pas d'installer plus de tubes mais de faire que la température de l'eau augmente

Sistemas de calefacción Image 10: Superposition d'images (thermique + numérique) pour analyser le fonctionnement du chauffage par convection dans un post-sevrage (hiver). La T°c de la ligne supérieure (rouge) est entre 53,5 et 65,5 ºC; la T°c de la ligne inférieure (jaune) est entre 38,5 et 53,4 ºC.

Systèmes de réfrigération :

La réfrigération par évaporation est une méthode efficace pour éviter le stress par la chaleur, toujours quand elle fonctionne correctement. L'image 11 montre que la température de surface (rouge et jaune) n'est pas suffisamment basse pour le processus de refroidissement intérieur. On voit “des surfaces sèches” (rouge) qui réduisent le confort. De plus, dans les zones jaunes et à cause d'incrustations de calcaire dans le panneau, le ventilateur travaille davantage (résistance) et consomme plus. Ce panneau nécessite de l'entretien ou doit être simplement remplacé.

Sistemas de refrigeración Image 11: Superposition d'images (thermique + numérique) pour analyser le fonctionnement du panneau de réfrigération en gestantes (été)

Opinion des experts

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