Measurements of heterogeneous heat streams permeating through damage to refrigerated bodies

This paper presents a description of the author's method of determining the heat flux penetrating the partition on the basis of a thermographic image. The method is based on a comparison of the temperatures of two areas, one of which is a heatloaded area with a known heat flux (measured in this case by means of a heating box) and the other control area that was not heat-loaded. Based on preliminary tests, a "calibration" of the method based on differential measurements was carried out using a thermographic camera. Two areas were observed with a thermographic camera, one of which was thermally loaded with various heat fluxes and temperature increases were observed using a thermographic camera in relation to the surface temperature of an identical reference plate but not thermally loaded. As a result of "calibration", a relationship arose that linked the temperature difference with a registered thermographic camera to the heat flux measured with the heating box. The new method was validated by making subsequent series of measurements, this time with models of heat bridges that most often occur in refrigerated bodies and after determining the heat flux, the calculated values were compared with the results of measurements with a heating box.

W artykule przedstawiono autorską metodę oceny strumienia ciepła na podstawie zdjęcia termowizyjnego. Metoda bazuje na porównaniu temperatur powierzchni dwóch obszarów z których jeden jest obszarem obciążonym cieplnie znanym strumieniem ciepła (zmierzonym w omawianym przypadku skrzynką grzewczą) a drugim obszarem kontrolnym, który nie jest obciążony cieplnie. Na podstawie badań wstępnych dokonano „skalowania” techniki termowizyjnej różnymi strumieniami ciepła i obserwowano wzrost temperatury za pomocą kamery termowizyjnej w stosunku do temperatury powierzchni płyty wykonanej z tych samych materiałów ale nieobciążonej cieplnie. W wyniku „skalowania” powstała zależność wiążąca różnicę temperatur obserwowaną kamerą termowizyjną ze strumieniem ciepła, mierzonym skrzynką grzewczą. Dla zwalidowania opracowanej metody wyznaczania gęstości strumienia ciepła na podstawie zdjęcia termowizyjnego przeprowadzono kolejne serie badań z modelami mostków ciepła. Po dokonaniu obróbki uzyskanego materiału, porównano uzyskane wyniki z wynikami pomiarów strumienia ciepła za pomocą skrzynki grzewczej. Uzyskane rozbieżności między wynikami analizy a danymi doświadczalnymi są porównywalne z dokładnością pomiaru strumienia ciepła za pomocą mierników gęstości strumienia ciepła. Opracowana metoda pozwala analizować strumienie ciepła w miejscach o dużych gradientach strumienia ciepła, jakie występują w obrębie mostków ciepła szczególnie eksploatacyjnych związanych z zawilgoceniem materiału, a w których czujniki gęstości strumienia ciepła, uśredniające strumień na powierzchni czujnika, mogą wprowadzić znaczące błędy.