Analisis termografico de perdidas

ANÁLISIS TERMOGRÁFICO DE PÉRDIDAS DE CALOR EN AISLAMIENTO DE CALDERAS
1Manuel Hurtado, 2Jesús González, 3Humberto Loaiza, 4Hernán Benítez, 5Jaime Millán
1.Universidad del Valle, Estudiante Ing. Electrónica, manuelh@univalle.edu.co, Cali. 2.Universidad del Valle, profesor Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, GICI., jegonza@univalle.edu.co , Cali 3.Universidad del Valle, profesorEscuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, PSI, hloaiza@univalle.edu.co, Cali. 4.Universidad del Valle, Estudiante Doctorado en Ing. Electrónica, PSI, hbenitez@univalle.edu.co, Cali, 5.Gerente General Anter Ltda., anterltda@emcali.net.co, Cali.
Resumen: El presente artículo sugiere un procedimiento para calcular las pérdidas de calor a través de las paredes de aislamiento del hogar de una calderaacuotubular, utilizando el procesamiento de imágenes térmicas. Para esto, una herramienta software fue diseñada, la cual calcula el flujo térmico a través de una superficie usando un termograma, información de la superficie analizada, información característica de la cámara IR utilizada y un modelo unidimensional estable de transferencia de calor. La validación del procedimiento propuesto y de laherramienta software fue realizada comparando los datos calculados, con las mediciones hechas utilizando un flujómetro.
Palabras Claves: Termográfia Infrarroja, Calderas, Transferencia de Calor, Medición de Flujo Térmico, Mapeo superficial de Temperatura.
1. INTRODUCCIÓN
La cuantificación de las pérdidas de calor en la industria es de creciente importancia debido a la enorme cantidad de energíaconsumida por los procesos industriales, y al alto costo subsecuente de la energía desperdiciada. La termografía provee una técnica relativamente no costosa para reunir los datos necesarios para determinar las pérdidas de calor. Cuando otra información relevante es recopilada al tiempo de la inspección y técnicas no muy complejas de procesamiento de datos son aplicadas, los resultados pueden sercuantificados para establecer proyectos de ahorro de energía. (Mcintosh, 1981).
Usualmente, la medición de flujos térmicos involucra la medición de temperatura. En técnicas ordinarias, cuando la temperatura es medida por termocuplas, detectores de temperatura resistivos (RTDs), o pirómetros, el sensor proporciona el flujo local de calor en un punto (o un promedio espacial); así, el sensor puedeser considerado como cero dimensional. El uso de cristal líquido encapsulado (LCs) representa un primer paso hacia la superación de la limitación de las técnicas cero dimensiónales. Un LC podría en principio ser considerado como un sensor bidimensional, ya que permite la visualización de líneas constantes de temperatura. Sin embargo,
para mediciones cuantitativas, es necesario usar LCs que cambiende color en un pequeño rango de temperatura. Así, en la práctica, aunque los LCs puedan visualizar una isoterma en un tiempo, el rango de trabajo del LC es relativamente limitado.
La termografía infrarroja (TI) constituye un verdadero sensor bidimensional, pues permite la realización de un correcto mapeo superficial de temperaturas aun en la presencia de altos gradientes de temperatura espacialy/o flujo térmico. Desde hace mucho tiempo, la TI ha sido usada para una gran cantidad de análisis cualitativos, incluyendo pruebas no destructivas de materiales, conservación de la energía, mantenimiento en plantas, y control y optimización de procesos que involucran transferencia de calor. Efectivamente, el potencial de la TI aun parece poco explotado en lo concerniente a su utilizacióncuantitativa, especialmente para la medición de flujo térmico y la transferencia de calor convectiva. En particular la TI puede ser valiosamente empleada para la medición de flujo, tanto en estado estable como transitorio (Carlomagno, 2001).
En este artículo se expone la aplicación del procesamiento de imágenes térmicas como instrumento para calcular las pérdidas de calor en las paredes de aislamiento...