Evaluación de pérdidas de calor mediante procesamiento de imágenes termográficas 2D

Resumo

La evaluación del rendimiento térmico es crucial para la gestión energética y el diagnóstico en la industria. Este artículo presenta un método innovador para cuantificar las pérdidas de calor por convección libre y radiación en sistemas industriales mediante termografía infrarroja (IRT), aplicado al tope de una columna de destilación en una destilería de ron. La principal contribución es un enfoque que calcula las pérdidas energéticas a partir de un análisis frecuencial
optimizado de imágenes termográficas en dos dimensiones (2D). El método emplea el algoritmo multi-umbral avanzado de Otsu para el procesamiento digital de las imágenes IRT. Este proceso permite extraer la distribución de frecuencias de las temperaturas superficiales para cualquier geometría. El histograma de frecuencias resultante se integra para calcular la pérdida total de calor, modelando la contribución combinada de cada píxel como un foco de transferencia de calor, cuya escala se ajusta a las dimensiones reales de la superficie. Los resultados demuestran la eficacia del procesamiento digital de imágenes IRT 2D para este fin. La comparación con métodos de cálculo convencionales mostró una diferencia de aproximadamente el 14% en el valor de las pérdidas, lo que valida el potencial del nuevo método para lograr una mayor exactitud en la determinación de pérdidas térmicas. En conclusión, la sinergia entre el procesamiento de imágenes termográficas y las ecuaciones de transferencia de calor constituye una herramienta robusta y precisa con amplias perspectivas para la evaluación de fenómenos de transporte de calor en entornos industriales.