Situation La société 13 habitat est spécialisé dans les logements locatifs sociaux de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur. Elle dispose d’un patrimoine d’environ 34 000 logements répartis sur l’ensemble des Bouches-du-Rhône. Cette société a décidé d’intervenir sur une partie de son patrimoine de la Blancarde, à Marseille, dans le cadre d’une réhabilitation énergétique. Nous avons donc été mandatés afin d’effectuer une thermographie aérienne d’un des bâtiments sociaux. Pour cette mission nous avons également effectué une inspection visuelle afin d’obtenir des détails dans le domaine du visible.    

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Inspection thermique :

Arrivée à 6h30, la première partie de la mission consiste à repérer les lieux. Ce repérage est effectué avec un membre du cabinet d’architecture. Il a pour but de situer les zones à inspecter suivant les attentes du client communiquées au préalable. Il permet donc au pilote d’établir un plan de vol ainsi qu’un plan de sécurité avant de commencer l’inspection par drone.    

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Matériel utilisé

Pour cette inspection nous avons utilisé le Quadcopter. Ce drone léger et maniable est homologué pour voler en agglomération. Il permet de transporter une caméra thermique haute résolution (640*512 pixels), la Flir Vue Pro R. En savoir plus sur notre caméra thermique      

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Vol du drone

La thermographie aérienne doit s’effectuer au plus tôt dans la journée afin d’éviter tout rayonnement solaire. Il est également nécessaire d’avoir un écart de température d’environ 10°C entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment à inspecter. Lire aussi : les conditions de vol requises à une inspection. Le décollage peut donc s’effectuer 30 min avant le lever du soleil, c’est ce que l’on appelle le jour aéronautique.

Relevés

Lors de l’inspection thermique, nous effectuons des thermogrammes qui permettent de relever des températures et déceler d’éventuels ponts thermiques. Ci-dessous nous pouvons constater une différence d’environ 5°C entre la façade du bâtiment isolé et la façade non isolée. La thermographie par drone nous permet également de constater des déperditions en toiture au niveau des acrotères.        

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Inspection visuelle :

  La deuxième partie de la mission consiste à inspecter les façades du bâtiment dans le domaine du visible. Ceci permet d’obtenir des images détaillées de l’état du bâtiment.

Drone

Pour cette inspection, nous avons utilisé le drone Inspire 1 qui permet une prise de vidéo en 4K (4096*2160 pixels) et une résolution photo de 16 millions de pixels. En savoir plus sur notre drone Inspire 1

Rendu

Avec cette résolution nous obtenons des images précises et détaillées des façades. L’utilité de cette résolution est de pouvoir zoomer dans les images en gardant un niveau de détail important.        

Inspection aérienne en vidéo 4K

StudioFly Technologie et son partenaire Dalkia ont été sélectionnés par le groupe EDF en tant qu’acteur de l’innovation dans le domaine de l’énergie et convié au sein des Electric Days.

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Notre Drone au stand « Thermographie »

Qu’est-ce que les Electric Days ?

Electric Days est la première édition d’un événement organisé par le groupe EDF sur 2 jours à Paris. L’objectif est de mettre l’innovation au coeur de la réflexion sur des sujets de transitions énergétiques ainsi que les nouveaux usages de l’électrique.

Cet événement mobilise des sociétés venant de secteur différent avec environ 350 experts. Des expériences immersives sont aussi présentent au sein du salon et pas moins de 90 innovations y sont présentés. Ces innovations sont présentent dans des domaines divers comme l’habitat connecté, le diagnostic thermique ou les énergies renouvelables.

Le groupe EDF est un acteur majeur de l’innovation avec un investissement total d’environ 600 millions d’euros en recherche et développement et plus de 2000 chercheurs présents en France et à l’étranger. Cet événement basé sur l’échange et l’innovation rassemblement celles et ceux qui font dès aujourd’hui, l’énergie de demain.

 

Thermographie de réseau de chaleur par drone

StudioFly technologie à participer aux Electric Days dans le but de montrer les nouvelles applications de la thermographie aérienne. Elle intervient principalement dans le domaine du bâtiment et de la « ville intelligente ».

• À lire aussi : la thermographie de réseau de chaleur pour DALKIA

Nous travaillons depuis 2 ans avec le groupe DALKIA afin d’inspecter les réseaux de chaleur par drone. Cela permet de déceler d’éventuels défauts d’isolation ou fuites ainsi que de cartographier le réseau. La transition énergétique avançant à grands pas, le drone s’inscrit parfaitement dans les problématiques du groupe.

 

Thermographie de réseau de chaleur pour Dalkia

 

Les exploitants de réseaux de chaleur font appel à la thermographie aérienne par drone dans le cadre d’une maintenance préventive. Cette solution permet de détecter d’éventuels défauts au sein du réseau.

              Image thermique du réseau de chaleur                                                          Image RVB du réseau de chaleur

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Qu’est-ce qu’un réseau de chaleur ?

Un réseau de chaleur est une installation permettant de distribuer à plusieurs structures de la chaleur par le biais d’un ensemble de canalisations de transport. Cette chaleur est produite par une ou plusieurs unités de production comme une chaufferie ou une centrale géothermique puis est transportée par un fluide caloporteur.

Le fluide circule dans un circuit de distribution « primaire » jusqu’à des « sous-stations » d’échange permettant de desservir les bâtiments avec un circuit dit « secondaire ».

Ces réseaux de chaleur sont mis en place par les collectivités afin de chauffer des bâtiments privés et publics sur leurs territoires. Ces réseaux permettent d’exploiter d’importants gisements d’énergie renouvelable qui peuvent être difficile d’accès pour les particuliers. Il en découle une meilleure maîtrise des coûts énergétiques et une réduction des rejets atmosphériques.

 

À lire aussi : Inspection d’un réseau de chaleur pour DALKIA

 

Inspection d’un réseau de chaleur : 

Les réseaux de chaleur, parfois seule source de chauffage au sein de certains bâtiments, sont sujets à une surveillance accrue. Ces surveillances sont nécessaires afin d’éviter d’éventuels ruptures de services engendrant un fort désagrément pour les utilisateurs et des coûts importants pour l’exploitant du réseau.

Qui sont les principaux clients ?

• D’une part il y a les sociétés productrices de cette chaleur possédant les unités de production et les réseaux primaires :
  • DALKIA
  • SDCB
  • CPCU
  • SOFREGE
  • …
• D’autre part il y a les exploitants qui eux possèdent les sous-stations d’échange ainsi que les réseaux secondaires. Ces réseaux ne font pas partie juridiquement du réseau primaire, car ils ne sont pas gérés par le responsable du réseau de chaleur, mais par le responsable du bâtiment. On y retrouve :
  • Les bâtiments publics :
    • Mairies
    • Écoles
    • Conseil général
    • …
  • Les bâtiments privés :
    • Campus-écoles privées
    • Logement collectif & individuel
    • …

Pourquoi inspecter un réseau de chaleur ?

Un réseau de chaleur est sujet à une dégradation dans le temps, ceci est principalement dû au vieillissement des matériaux ainsi qu’à différents pics de consommation durant la période hivernale.

Défauts :

•  Les fuites : Engendre une surconsommation d’eau ainsi qu’une perte énergétique.
• Les défauts d’isolation : Engendre des pertes énergétiques

Une surveillance du réseau est donc nécessaire et permet une maîtrise du risque en évitant ces éventuels défauts. Dans notre cas, elle s’effectue par le biais d’une thermographie aérienne par drone.

 

https://vimeo.com/198974654/afc6847c18

Déroulé de la thermographie du réseau de chaleur :

Avant l’inspection du réseau de chaleur, nous obtenons les autorisations nécessaires au survol de la zone. Un repérage des lieux est effectué grâce au plan du réseau fourni par le client.

La thermographie est effectuée à l’aube, environ 30 min avant le lever du soleil afin d’avoir une différence plus marquée entre la température du sol et du réseau de chaleur. Les conditions météorologiques influent de façon importante sur la qualité de l’inspection, c’est pourquoi un temps nuageux est propice au bon déroulement de la thermographie.

En savoir plus : les conditions nécessaires pour une inspection efficace 

La thermographie du réseau de chaleur est effectuée avec l’un de nos drones équipés de la caméra thermique Flir vue pro r ( notre matériel ).  Notre solution permet une cartographie d’une précision de quelques centimètres permettant une localisation précise des canalisations et de ces défauts.

Le rendu de l’inspection permet donc au client d’intervenir précisément sur la zone à inspecter, que ce soit pour réparer une fuite ou calorifuger une partie du réseau ayant un défaut d’isolation.

                Image thermique du réseau de chaleur                                                          Image RVB du réseau de chaleur

La thermographie aérienne industriel possède de nombreux avantages, afin d’exploiter au mieux ses possibilités, certaines conditions sont requises pour obtenir une inspection optimum. Il en découle une meilleure exploitation des données et une précision des mesures accrue.

 

Nous avons dernièrement procédé à une inspection thermique par drone d’un bac réfrigéré dans une société spécialisée dans le stockage de butane et de propane liquéfié.

 

Le but de cette inspection fut de déceler les pertes thermiques du bac de propane réfrigéré qui contient des températures pouvant aller de -10°C à -40°C.

Pour ce faire nous avons procédé à la thermographie aérienne par drone de la coupole du bac afin de repérer d’éventuels défauts d’isolations.

Quels sont les facteurs influents ? 

De nombreux facteurs sont à étudier avant l’inspection, voici une liste des trois principaux ayant un impact important sur le rendu :

• La température extérieure et intérieure du sujet à inspecter (dans notre cas : la température interne du bac de propane)
• L’émissivité du matériau
• La couverture nuageuse

Températures interne et externe :

La température est une variable importante dans la prise de thermogrammes, un différentiel de 15°C est requis entre la température extérieure et intérieur du contenant à inspecter afin d’obtenir un rendu précis.

Émissivité du matériau :

L’émissivité est la capacité d’un matériau à émettre de la chaleur de manière radiative. Ce taux variant de 0 à 1 est paramétré dans le logiciel permettant d’exploiter les thermogrammes réalisé par drone. Cela nous permet d’obtenir un rendu correspondant à la situation.

À titre d’information, l’acier possède une émissivité de O.79 et l’eau de 0.98. (La valeur 1 étant un corps dit « noir » qui renvoie la totalité de l’énergie absorbée)

La présence de glace sur la surface à inspecter peut donc engendrer des erreurs de mesures, car l’eau n’a pas la même émissivité que le matériau de la coupole. Les résultats de températures obtenus sur le logiciel seront donc différents de la réalité.

 

À lire aussi : notre caméra thermique

 

Couverture nuageuse :

Le dernier facteur sont les conditions météorologiques. La plupart des matériaux ont un taux de réflexion plus ou moins élevée, suivant la condition météorologique, la température captée peut être différente.

• Dans le cas d’un ciel bleu, le matériau va réfléchir la température de la voûte céleste qui est plus faible que celle de l’ambiance terrestre.
• Dans du cas d’un grand soleil, le matériau va réfléchir le rayonnement du soleil et fausser les données

Les conditions adaptées à la thermographie sont donc un temps couvert et nuageux permettant de réduire la réflexion du soleil ou de la voûte céleste sur le matériau. Idéalement au petit matin avant le levée du soleil.

Inspection :

 

 

Dans notre cas, le contenu de la coupole étant réfrigéré à -10°C et la température extérieure avoisinant les 0°C, les conditions ne furent pas optimales. De plus nous avons détecté la présence de glace sur la surface de la coupole.

Nous pouvons tout de même constater un défaut d’isolation par la différence de température entre deux points placés sur le thermogramme. Une différence significative de 5.3°C entre le point le plus chaud et le point le plus froid.

 

 

 

L’imagerie thermique est de plus en plus utilisée  dans le bâtiment et le milieu industriel. Afin de compléter notre équipement, le service technique de StudioFly à acquis la dernière caméra thermique du fabricant américain FLIR.

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Présentation de notre caméra thermique : la « Flir Vue Pro R » issue du constructeur leader sur le marché de l’industrie thermique. Notre équipement est donc ce qu’il se fait de mieux en matière de caméra infrarouge. Un atout considérable pour répondre à la demande grandissante de nos clients grands compte (DALKIA / EIFFAGE / ARCELOR …).

 

Caractéristiques :

La caméra dispose d’une résolution de 640 x 512 Pixels ce qui permet une excellente précision ainsi qu’une meilleure analyse des défauts.

Avec un poids réduit de 60 grammes, la puissance demandée au drone est réduite et permet donc une durée de vol importante par rapport au système de caméra thermique aérienne existant.

La plage de température s’étend de -40°C à 550°C avec une précision de mesure de l’ordre du dixième de degré.

 

 

Radiométrie 

Chaque image enregistrée contient des données précises et calibrées de température intégrées dans chaque pixel. La résolution de notre modèle étant très importante, les images captées sont donc beaucoup plus détaillées et permettent des mesures précises.

La caméra permet également de capturer des vidéos thermographiques ou des séquences TIFF permettant de visualiser des changements de températures rapides.

Aperçu de thermogrammes

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Exemple de nos inspection thermographiques

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Caméra thermique et RVB

La caméra thermique est couplée à un capteur RVB de 12 mégapixels dont l’optique a été modifiée afin d’avoir le même champs de vision que la caméra thermique. Ce système permet de donner une image en complément de l’image thermique afin d’offrir un visuel de la zone inspectée.

Caméra thermique et RVB sur la nacelle d’un drone

Géolocalisation

Lors de nos prises de vue, chaque thermogramme est géolocalisé ce qui permet de les référencer sur un plan dwg ou sur google maps.

Les thermogrammes sont également référencés dans le temps ce qui permet de connaître l’horaire précis de chaque vue. Exemple : lors d’une inspection de centrale photovoltaïque, la connaissance de l’horaire des prises de vue permet une meilleure analyse des résultats.

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Traitement 

Comme vu précédemment, chaque pixel des thermogrammes contient des données précises de température. Nous traitons ensuite ces données par le biais d’un logiciel du constructeur « Flir Tools ».

Cela nous permet de modifier les échelles de température et de positionner des points de mesure à différent endroit afin de mettre en évidence des écarts de températures.

Inspection de toiture pour GRDF

 

Synthèse des différents avantages que nous apporte cette caméra thermique : 

• Temps de mise en oeuvre plus court
• Temps de vol prolongé
• Efficacité de prise de vue plus importante
• Taille réduite permettant l’utilisation d’un drone plus compact
• Géolocalisation des thermogrammes
• Résolution supérieure (640 x 512)

Les caractéristiques techniques ci dessus permettent aux équipes de StudioFly Technologie d’offrir un rendu précis correspondant aux attentes de nos clients les plus exigeants.

Tout corps émet un rayonnement infrarouge, il s’agit un rayonnement électromagnétique d’une longueur d’onde supérieure à celle de la lumière visible. Le principe de la thermographie est de capter ces rayonnements à l’aide d’une caméra thermique et de les analyser afin d’obtenir un thermogramme (image thermique).

Ainsi dans différents domaines d’activité comme l’industrie, le bâtiment ou les énergies renouvelables, l’analyse du rayonnement infrarouge permet de mettre en évidence diverses anomalies.

Nos drones sont équipés de caméra thermiques, ils permettent d’effectuer des inspections sous des angles de vue inaccessibles au sol.

Plus d’informations : Qu’est-ce que la thermographie aérienne

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Bilan thermique

La détection de chaleur peut avoir diverses utilités, en voici quelques exemple :

 

Thermographie aérienne d’un réseau de chaleur sous-terrain pour l’entreprise Dalkia

Client : La société Dalkia est experte en matière de gestion des réseaux de chauffage, d’amélioration de la performance énergétique du bâtiment ou de valorisation des énergies alternatives et renouvelables.

Objet de la prestation : Thermographier 6 km de réseau de chaleur souterrains afin de repérer les points chauds du réseau enterré : ces points chauds sont cruciaux pour désigner d’éventuelles fuites sur le réseau de circulation d’eau chaude qui alimente plusieurs immeubles sur la commune de Vénissieux (Rhône).

Intervention par drone : Prise d’image infrarouge, grâce à la caméra thermique, sur tout le réseau de chaleur sous-terrain. Les thermogrammes sont géolocalisés afin de permettre un positionnement précis du réseau.

Plus d’informations sur la prestation

 

 

Thermographie infrarouge du réseau de vapeur chez Adisséo

Client : Entreprise Adisséo, spécialisée dans les additifs pour la nutrition animale.

Objet de la prestation : Optimiser les consommations d’énergie du site industriel, consommation importante liée au processus de production.

Pour répondre à cette problématique, nous avons inspecté différentes structures du site de production afin de réaliser un bilan thermique qui permet de qualifier différents niveaux d’isolation. Ce bilan a permis à Adiséeo de mettre en oeuvre des travaux d’isolation sur certaines structures.

L’inspection s’est portée sur la chaudière, la centrale vapeur et le réseau qui permet d’alimenter l’usine en énergie.

Plus d’informations sur la prestation

 

 

Diagnostic thermique de bâtiments à Rodez

Client : Société GRDF spécialisée dans la distribution de gaz naturel en France.

Objet de la prestation : Révéler les pertes de chaleur et les défauts d’isolation  au sein des habitations du quartier de Saint-felix, à Rodez.

Le programme de construction de ce quartier date des années 80. L’isolation des pavillons n’était pas aux normes actuelles. Nous avons donc procédé à une thermographie aérienne mettant en évidence les pertes en toitures. Un bilan thermique à été rendu à chaque propriétaire des 160 habitations du quartier.

Plus d’informations sur la prestation

 

 

Thermographie aérienne de centrales photovoltaïques

Client : EDF, producteur et fournisseur d’électricité.

Objet de la prestation : Effectuer un diagnostic thermique de l’état de fonctionnement du parc solaire.

Afin de déceler les dysfonctionnements électriques, le drone survole les strings de panneaux photovoltaïques équipés d’une caméra thermique. Différent types de défaut sont détectables sur les thermogrammes. Une fois l’inspection terminée nous remettons un rapport au client qui répertorie toutes les cellules et panneaux défectueux. Chaque anomalie est qualifiée et localisée sur les plans de la centrale.

Plus d’informations sur la prestation

Le drone équipée d’une caméra thermique est un outil performant permet une haute qualité de détection dans le domaine de l’invisible.

La thermographie aérienne offre de nombreuses possibilité dans différents domaines.