Karol Bielecki

Rozporządzenie F-gazowe (UE) nr 517/2014 z 16 kwietnia by ograniczyć grożące ryzyko zmian klimatycznych, kraje uprzemysłowione uzgodniły ograniczenie emisji gazów cieplarnianych o 80-95% do roku 2050 (począwszy od 1990 r.). W znacznej mierze na efekt cieplarniany wpływają (oprócz wielu innych źródeł) gazy F, czyli gazy fluorowane. Działanie tych gazów w momencie ich przedostania się do atmosfery jest często o 1000 razy (i więcej) gorsze niż emisja porównywalnej ilości CO₂.

Oprócz wspomnianych bezpośrednich zakazów nowością jest przeprowadzanie nakazanych kontroli szczelności. Określają one ustawowo zalecaną częstotliwość kontroli nieszczelności w urządzeniach chłodniczych i/lub klimatyzacjach. Okres przechowywania dokumentów kontrolnych wynosi co najmniej 5 lat. Użytkownik urządzenia jest odpowiedzialny za przeprowadzenie kontroli i dokumentację.

Wobec powyższego istotnym elementem eksploatacji tego typu urządzeń jest kwestia precyzyjnej lokalizacji wycieku gazu. Popularną metodą wykorzystywaną przez serwisantów i służby utrzymania ruchu zajmujących się detekcją gazów chłodniczych jest wykorzystanie tzw. Sniffera (nazywanego w żargonie technicznym „wąchaczem”). Detektor ten pomimo swojej stosunkowo niskiej ceny nie pozwala na precyzyjne określenie miejsca wycieku. Urządzenia tego typu są również bardzo czułe na bliskość elementów metalowych, które zaburzają wynik pomiaru.

Alternatywa dla Snifferów są kamery termowizyjne wykorzystujące zaawansowane oprogramowanie umożliwiające detekcję bardzo niewielkich zmian temperatur w czasie, które charakteryzują wyciek gazów chłodniczych.

Przykładowym rozwiązaniem jest kamera termowizyjna Fluke Ti450 SF6  (Rysunek 4) deykowana do detekcji gazów SF6 oraz gazów chłodzniczych takich jak:

• R404A
• R134A
• R410A
• R407C
• Isceon M029A

Rysunek 1. Kamera termowizyjna Fluke Ti450SF6

Kamera ta wykorzystuje mikoblometer niechłodzony pozwalający na detekcję promieniowania podczerwonego w zakresie 8-14 mikrometrów. W tym zakresie dochodzi również do największej transmisji w promieniowaniu podczerwonym gazów chłodniczych. Wykrycie stosunkowo niewielkiego wycieku, jest możliwe dzięki zastosowaniu algorytmu porównującego niewielkie zmiany temperatury pomiędzy poszczególnymi klatkami obrazu rejestrowanymi przez kamerę. Tego typu rozwiązanie pozwala na detekcję wycieku gazu nawet o wartościach

Rysunek 2. Przykład detekcji wycieku gazu R404A z użyciem kamery termowizyjnej

Wykorzystanie mikroblometru niechłodzonego, oznacza ze kamera ta może również służyć do standatrowej diagnostyki termowizyjnej celem pomiaru rozkładu temperatury (Rysunek 3). Ponad to w przeciwieństwie do mikroblometrów chłodzonych, które są czułe na wszelkiego rodzaju wibracje i wstrząsy, kamera Fluke Ti450 SF6 spełnia założenia tzw. drop-testu tak jak klasyczne kamery termowizyjne.

Rysunek 3. Klasyczna inspekcja termowizyjna z wykorzystaniem Fluke Ti450SF6

Rysunek 4. Transmitancja gazu SF6 w pormieniowaniu podczerwonym Źródło: http://webbook.nist.gov/chemistry

Z praktycznego punktu widzenia bardzo ważnym aspektem w detekcji gazu SF6 nieżalenie od rodzaju kamery ( z mikloblometrem chłodzonym lub niechłodzonym) jest zapewnienie różnicy temperatur pomiędzy tłem a ulatającym się gazem. W przypadku tła, którym w tego rodzaju pomiarach jest najczęściej nieboskłon, najkorzystniejsze warunki zapewnia bezchmurna pogoda. W ten czas temperatura nieboskłonu może wynosić około -50 stopni Celsjusza co zapewnia sporą różnice temperatur, biorąc pod uwagę temperaturę ulatniającego się gazu, który ma temperaturę zbliżona do temperatury otoczenia. Jeśli za pomiary przeprowadzane są w pochmurny dzień, wówczas temperatura nieba może wynosić w przybliżeniu 10 stopni Celsjusza co może okazać się nie wystarczające do zaobserwowania niewielkiego wycieku.

Elementem podczas pomiarów jest zapewnienie stabilnej pozycji kamery np.: mocując ją na statywie. Dołączona do kamery soczewka powiększająca dwukrotnie oraz cyfrowy okular (rysunek 5) podłączany do kamery poprzez kabel HDMI pozwalają na zwiększenie czułości kamery i operatora podczas detekcji wycieków.
 

Rysunek 5. Wykorzystanie cyforowego okularu w detekcji gazu SF6

- W przypadku Fluke Ti450 SF6 nie zaleca się wykorzystywania soczewki powiększającej 4-krotnie. Tego rodzaju soczewka obniza transprentność układu optycznego, a co za tym idze czułość termiczną. To samo tyczy się okienek termowizyjnych, które poprzez zmianę transparętności mogą ograniczyć mozliwości detekcji gazu w rozdzielniach wnętrzowych.

Kamera Fluke Ti450 SF6 pozwala na nagranie filmu radiometrycznego oraz zarejestrowanie zdjęcia. Podobnie jak w przypadku pozostałych kamer termowizyjnych znajdujących się w portfolio Fluke, urządzenie to posiada funkcjonalność IR Fusion, która pozwala na zmianę transparentności pomiędzy obrazem termowizyjnym a obrazem pochodzącym z kamery zakresu widzialnego.

Przykładowe nagranie wycieku gazu SF6 można obejrzeć pod linkiem: