Thermographie
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L'AFNOR définit la thermographie comme la « technique permettant d'obtenir, au moyen d'un appareillage approprié, l'image thermique d'une scène observée dans un domaine spectral de l'infrarouge ».
On parlera plus généralement de thermographie infrarouge
Sommaire |
[modifier] Thermographie infrarouge aérienne appliquée aux déperditions thermiques des bâtiments
Il s'agit d'utiliser des images aériennes , dans l'infrarouge et en hiver, pour mettre en évidence les défauts d'isolation des toitures afin de prioriser les investissements en économies d'énergie par isolation des combles (investissement souvent le plus rentable en terme d'économie d'énergie et pour atteindre les objectifs du Protocole de Kyoto. La thermographie aérienne infrarouge permet de rendre visible les déperditions de chaque bâtiment grâce à un thermogramme et à une échelle de couleurs, qui peuvent servir à produire des cartes.
Un hélicoptère ou un avion équipé d’un capteur infrarouge thermique survole la ville à une altitude usuelle de 500 mètres. La thermographie aérienne permet d'estimer le niveau de déperditions de chaque bâtiment par la toiture mais ne peut fournir d'information fiable sur les façades. La mesure d'émissivité est dépendante de l'angle de vue et si l'incidence est favorable sur les toitures, elle est très défavorable sur les façades. De plus, une façade est composée d'éléments divers, aux inerties thermiques variées: les réponses thermiques sont donc composites et ne peuvent donc être comparées entre elles a priori.
En moyenne, 30 % des déperditions thermiques d’un bâtiment s’effectuent par la toiture, 25 % par les murs et 13 % par les vitres.[1]
La carte thermique finale est une représentation, dans l'emprise cadastrale des bâtiments, des luminances enregistrées en thermographie infrarouge. Elle permet de :
- Dynamiser le tissu social économique local (travaux d’amélioration de l’habitat)
- Affiner la connaissance de son patrimoine (écoles, salles de sport, bâtiments administratifs et techniques, habitations, entreprises, etc.)
- Engager un programme de communication
En France après une expérience ancienne dans le bassin minier du nord de la France (soutenue par l'AFME), des villes comme Dunkerque, Marseille, Reims, Gap, Nice, Annecy ou Grenoble ont utilisé récemment cet outil. Grenoble envisageait d'isoler les bâtiments les plus « déperditifs » dès mi 2008, en visant un rythme de 1.000 logements à isoler de 2008 à 2012-2013 (budget d’un million d’€/an, plus subventions..), pour un parc total de 80.000 logements[2]. La Région Île-de-France a adopté, en mai 2006, un "plan énergie" qui apporte 40 % du financement aux établissements publics de coopération intercommunale désirant entreprendre une thermographie aérienne sur leur territoire.
[modifier] Limites de la thermographie aérienne infrarouge appliquée au bâtiment
La thermographie infrarouge est, pour être techniquement précis, une mesure de luminance d’une surface, dans le spectre de sensibilité de la caméra. La quantité de rayonnement émise par une surface dépend de très nombreux paramètres, et pour ce qui est du spectre infrarouge, la température de la surface en elle-même n’est qu’un des nombreux paramètres de sa luminance. Par ailleurs, et ce qui est beaucoup plus perturbant (et trompeur), c’est que la température de surface d’une toiture n’est que rarement une image de ce qui se passe thermiquement aux étages au dessous.
L'image thermographique permet ainsi seulement de mettre en évidence un symptôme, qui devra être interprété par l'analyse d'un thermicien avant de pouvoir être traduite en une estimation du niveau de déperdition d'un bâtiment.
La thermographie infrarouge est un outil de diagnostic, permettant de déceler des désordres invisibles à l’œil nu. Elle permet, avec une image prise au plus près, de détecter des variations thermiques locales, et donc de visualiser des défauts d’isolation qui peuvent être ignorés, ou permettre de démontrer des défauts qui sont soupçonnés. Dans l’existant, elle permet de mettre en évidence les défauts majeurs à traiter en priorité. Dans le neuf, elle peut être un puissant outil de mesure de la qualité d’une réalisation.
[modifier] Thermographie dans le cadre de la maintenance électrique
Une autre application de cette technologie est la mise en évidence de défaillances des appareils électriques.
Cette maintenance préventive a pour but de prévenir des détériorations voir des destructions des équipements électriques. L'intérêt essentiel est de prévenir des incendies d'origine électrique. Des cosses mal serrées, des organes surchargés, se visualisent immédiatement avec la thermographie. On peut également mettre en évidence des circuits dans lesquels l'absence de courant révèle un défaut.
Le contrôle devant avoir lieu sur une installation en état normal de fonctionnement, cela ne cause aucun arrêt de production. En outre, en tant que mesure à distance, la thermographie s'affranchit des contraintes liées au respect des distances de sécurité.
[modifier] Thermographie dans l'industrie
La thermographie est un outil de diagnostic dans l'industrie.
Les utilisations sont nombreuses, comme par exemple le contrôle qualité en continu sur des soudures ou la détection de fuites. Elle est utilisée en particulier dans les industries de pointe, comme pour le contrôle des fours en pétrochimie, ou dans l'aéronautique. Mais aussi en tant que méthode de maintenance conditionnelle.
Une caméra thermique permet aussi de détecter aisément et rapidement les problèmes de surchauffe et point sensible d'une installation mécanique et électrique. La détection automatique du point froid/chaud accentue immédiatement les zones à risques directement sur l'écran de la caméra thermique. D'un seul coup d'oeil vous détectez facilement et rapidement le point le plus froid/chaud dans la scène thermique.
Une caméra thermique peut être utilisée pour les applications suivantes:
- Maintenance préventive d'organe de production comme: moteur, roulement, engrenage, pompe, ...
- Inspection de système électrique comme: armoire électrique, Transformateurs BT / MT / HT, ...
- Assurance qualité en production comme: corps étranger, analyse de la distribution de température.
- Process & contrôle comme: four, niveau de cuve, purgeur de vapeur, valve, réfractaire, ...
Avec une caméra thermique, il est facile de détecter les surchauffes mécaniques et électriques permettant ainsi de mettre en place des actions de maintenance moins coûteuses qu'un arrêt de production!
Il est important de détecter de manière anticipée et sûre les dommages en préparation dans les éléments importants d’une installation de production afin de garantir la production, la fiabilité et un niveau de sécurité élevé des machines. Un échauffement peut être synonyme d’une surcharge notamment dans le cas d’éléments mécaniques tels que des roulements. Celui-ci survient par exemple par frottement, du fait d’un défaut d’ajustage, de tolérances des pièces ou de graissage.
La détection automatique du point chaud permet une localisation simple et rapide des défauts. Des anomalies de répartition thermique des composants dans des procédés de production doivent être détectées rapidement et sans risque, donc sans contact. En vérifiant les composants électriques, par exemple sur des cartes, permet de détecter précisément les composants en surchauffe.
[modifier] Thermographie dans le domaine médical
La thermographie permet dans les applications médicales de repérer des surchauffes locales. Elle peut être employée autant pour la détection de traumatismes que pour le suivi en hyperthermie. L’étude par thermographie infrarouge de la température de la peau est un moyen d’apprécier l’état physiologique de la peau mais aussi d’une certaine façon celle des tissus sous-jacents. Elle présente un intérêt dans le diagnostic des pathologies ou dans le suivi des actes thérapeutiques où il y a atteinte de la vascularisation : brûlures, greffe, ischémie, angiogenèse, angioplastie.
[modifier] Sources
[modifier] Notes
- ↑ ADEME, Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie
- ↑ Journal de l'environnement, Fev 2008
