L'Analisi Termografica Potenziata dall'Intelligenza Artificiale e Machine Learning

Ebbene ci siamo.... tra pochissimo l'IA farà il grosso del lavoro di noi termografari  

 

 

Introduzione

L'analisi termografica sta vivendo una rivoluzione tecnologica grazie all'integrazione dell'intelligenza artificiale (AI) e del machine learning (ML). Questa convergenza tecnologica promette di trasformare radicalmente il modo in cui conduciamo diagnosi energetiche, ispezioni industriali e monitoraggio delle infrastrutture, offrendo precisione, velocità e affidabilità senza precedenti.

La Termografia Tradizionale: Potenzialità e Limiti

La termografia tradizionale, come evidenziato dal blog "La Termografia", si basa sulla capacità di rilevare e visualizzare la radiazione infrarossa emessa dai corpi. Questa tecnologia ha trovato applicazioni fondamentali nell'edilizia, dall'identificazione di ponti termici alla valutazione dell'efficienza energetica degli edifici.

Tuttavia, l'interpretazione delle immagini termografiche richiede competenze specialistiche elevate. Gli operatori devono essere in grado di distinguere tra anomalie reali e falsi positivi, considerando fattori ambientali, condizioni operative e caratteristiche dei materiali analizzati. Questa dipendenza dall'esperienza umana ha rappresentato storicamente un limite alla scalabilità e alla standardizzazione delle analisi termografiche.

L'Intelligenza Artificiale al Servizio della Termografia

L'integrazione dell'AI nell'analisi termografica sta superando questi limiti attraverso diverse tecnologie avanzate:

Machine Learning e Riconoscimento Automatico

Il machine learning consente ai sistemi di apprendere automaticamente da grandi dataset di immagini termografiche, identificando pattern e anomalie che potrebbero sfuggire all'occhio umano. L'uso di algoritmi di intelligenza artificiale abbinata ad avanzata tecnologia termografica e multispettrale permette di giungere ad una più rapida diagnosi di eventuali anomalie sui moduli con percentuali di falsi positivi o negativi trascurabili.

Deep Learning per l'Analisi Avanzata

Le reti neurali profonde, ispirate al funzionamento del cervello umano, permettono di analizzare immagini termografiche con una precisione superiore ai metodi tradizionali. Le reti neurali sono utilizzate in svariati ambiti della realtà che ci circonda e sono alla base del principio di sistemi di riconoscimento avanzati che possono identificare anomalie termiche complesse.

Applicazioni Rivoluzionarie

Diagnosi Medica

Una delle applicazioni più promettenti è nel campo medico. Una tecnica intelligente che integra la termografia e l'intelligenza artificiale sviluppata dal progetto AI-CARE, finanziato dall'UE, potrebbe trasformare le modalità di individuazione di una condizione patologica difficile da diagnosticare che colpisce milioni di persone.

Ispezioni Industriali con Droni

L'integrazione di termografia AI e droni sta rivoluzionando le ispezioni industriali. La termografia con drone è più veloce e più accurata rispetto alle ispezioni manuali. Fa risparmiare alle aziende più tempo e denaro. Questa combinazione permette di:

• Ispezionare impianti solari in modo automatico
• Identificare perdite energetiche in tempo reale
• Monitorare infrastrutture critiche su larga scala
• Rilevare anomalie in impianti elettrici ad alta tensione

Efficienza Energetica negli Edifici

Nel settore edilizio, l'AI termografica può automatizzare:

• La valutazione del rendimento energetico degli edifici
• L'identificazione di difetti nell'isolamento termico
• Il monitoraggio continuo delle prestazioni energetiche
• La diagnosi predittiva di guasti negli impianti

Vantaggi Competitivi dell'AI Termografica

Precisione e Affidabilità

L'AI elimina la soggettività nell'interpretazione delle immagini termografiche, fornendo risultati standardizzati e ripetibili. Gli algoritmi di machine learning possono essere addestrati su milioni di immagini, sviluppando una capacità di riconoscimento superiore a quella umana.

Velocità di Analisi

Mentre un tecnico specializzato può richiedere ore per analizzare un'ispezione termografica complessa, un sistema AI può processare le stesse immagini in pochi minuti, fornendo risultati immediati.

Analisi Predittiva

L'AI non si limita a identificare problemi esistenti, ma può predire potenziali guasti futuri analizzando trend e pattern nelle immagini termografiche storiche.

Riduzione dei Costi

L'automazione delle analisi termografiche riduce significativamente i costi operativi, eliminando la necessità di personale altamente specializzato per ogni ispezione.

Sfide e Considerazioni Future

Qualità dei Dati

Il successo dell'AI termografica dipende criticamente dalla qualità dei dati di addestramento. È necessario costruire dataset diversificati e rappresentativi per garantire l'affidabilità degli algoritmi.

Interpretabilità

Mentre l'AI può fornire risultati accurati, la "black box" degli algoritmi di deep learning può rendere difficile comprendere il processo decisionale, aspetto critico in applicazioni di sicurezza.

Evoluzione Tecnologica

L'integrazione di sensori multispettrali, IoT e edge computing promette di portare l'analisi termografica AI a nuovi livelli di sofisticazione, consentendo monitoraggio continuo e analisi in tempo reale.

Prospettive Future

L'evoluzione dell'AI termografica si muove verso:

1. Sistemi di Monitoraggio Continuo: Implementazione di reti di sensori termografici AI per monitoraggio 24/7 di infrastrutture critiche
2. Integrazione IoT: Connessione con sistemi di building automation per ottimizzazione energetica automatica
3. Realtà Aumentata: Sovrapposizione di analisi AI termografiche su visori AR per tecnici sul campo
4. Gemelli Digitali: Creazione di modelli digitali di edifici e impianti con monitoraggio termografico AI integrato

Conclusioni

L'integrazione dell'intelligenza artificiale e machine learning nell'analisi termografica rappresenta una svolta epocale per il settore. Questa tecnologia non solo migliora l'accuratezza e la velocità delle diagnosi, ma apre nuove possibilità applicative che erano impensabili con la termografia tradizionale.

Il futuro vedrà sistemi sempre più sofisticati, capaci di fornire analisi predittive e monitoraggio continuo, trasformando la termografia da strumento di diagnosi a sistema di intelligence predittiva per l'ottimizzazione energetica e la manutenzione preventiva.

L'adozione di queste tecnologie richiederà investimenti in formazione e infrastrutture, ma i benefici in termini di efficienza, sicurezza e sostenibilità ambientale giustificano ampiamente questa evoluzione tecnologica. Il settore termografico sta entrando in una nuova era, dove l'intelligenza artificiale diventa il partner ideale per professionisti e aziende che vogliono rimanere all'avanguardia.

 Per saperne di più.... 

Ponti termici e relative soluzioni in basso spessore

 

 

La crisi energetica e il Bonus 110% stanno spingendo la riqualificazione edilizia, sebbene sembri, che alcune coscienze si siano risvegliate e abbiano colto l'occasione dell' incentivo, diversi interventi fatti con il 110% siano in sostanza sommari, fatti con materiali non propriamente adatti, o semplicemente si sono limitati ad attaccare svariati cm di polistirolo ai muri esistenti.  Questo sfocerà nel giro di pochi anni in molteplici problemi con la necessità di eseguire svariati ripristini sui cappotti mal eseguiti. 

Per chi ancora deve intraprendere l'ardua strada della riqualificazione energetica, lascio questa video conferenza, che tratta in modo  semplice alcuni aspetti chiave dell' isolamento termico, sopratutto per quanto concerne i prodotti innovativi. 

Ponti termici e soluzioni a basso spessore.

Cappotto termico nanotecnologico in 9 mm al posto di 12 CM

 

Posso davvero sostituire un cappotto tradizionale di 12 CM con pochi mm di cappotto nanotecnologico ??

In passato ho già trattato questi prodotti miracolosi, dalle vernici ai rasanti termici, tutti prodotti pubblicizzati con proprietà strabilianti. 

   In foto: cappotto nanotecnologico soto cappotto in EPS da 8 cm
 

Purtroppo io e molti altri tecnici ci siamo subito resi conto di parecchie incongruenze, di questo se ne è occupata anche ANIT, Altroconsumo, e il Forum Energeticambiente, nonostante ciò molti di questi prodotti vengono ancora commercializzati con promesse di prestazione che in realtà non posso mantenere.

Pochi giorni fa è andata in onda su Striscia la Notizia un bellissimo servizio di Moreno Morello che rende molto bene la realtà della situazione. 

Guardate il video e capirete....

Video Striscia la Notizia Bonus Ristrutturazioni e cappotto nanotecnologico

 

Quseto è solo l'inizio ne arriveranno altri. 

 

 

Come funziona un contattore How a contactor works

Recentemente ho fatto un articolo su linkedin, che parla di come sono fatti i contattori e quali problemi si posson oriscontrare con un analisi termografica. In relazione a questo ho realizzato un breve video esaustivo, dove si può osservare il funzionamento del contattore e l'innesco del problema.

Guardatelo è molto interessante vi piacerà :)

Test isolamento Nobilium Thermalpanel Seconda parte

Approfittando della quarantena per il Covid-19 ho continuato le prove sul pannello isolante Nobilium Thermalpanel.
La prima parte della prova era stata eseguita con il pannello applicato all' esterno della mia abitazione, devo dire che i risultati sono stati incoraggianti, soprattutto pensando al basso spessore e alla possibilità di poter utilizzare questo prodotto come sottofondo stabilizzante, nel caso di rifacimento delle facciate, così come previsto dal bonus fiscale facciate. 
Dato che per caratteristiche questo pannello si presta molto anche per la realizzazione di cappotti interni a basso spessore ho fatto un nuovo esperimento, mettendo il pannello internamente, ma in doppio strato, ovvero, per uno spessore totale di 18 mm.
Purtroppo il periodo ormai primaverile con 10 °c esterni di notte e 18° di giorno non è risultato molto consono alle misure e sicuramente avrei potuto ottenere un risultato migliore con maggiore sbalzo termico.
I muri della mia abitazione, non essendo isolati ed esposti a Nord Est sono solitamente molto freddi nel periodo invernale, ma non avendo spazio per realizzare un forte isolamento termico,  migliorare le attuali condizioni sfruttando solo 2 cm è già soddisfacente.


T° Esterna durante la prova 10°C
T° Interna durante la prova 20,5 °C 

E' interessante paragonare la prestazione del pannello Nobilium con le temperature superficiali della porzione di muro dove è presente la finestra tamponata, tenendo conto che oltre ad essere stata chiusa con l'utilizzo di un blocco forato UNI è stato applicato esternamente anche un pannello isolante di 3 cm in EPS. 

Test isolamento Nobilium Thermalpanel Prima parte

Nel precedente post avevo preannunciato la prova del pannello isolante a basso spessore Nobilium Thermalpanel. Ho quindi colto l'occasione per fare diverse prove isolando vari punti critici della mia casa.
 La mia abitazione è una vecchia casa con murature a doppia testa in mattone pieno con finitura a faccia vista e generose nicchie sotto finestra per termosifoni, dove passano anche i tubi dell' impianto di riscaldamento, rigorosamente in ferro e privi di qualsiasi tipo di isolamento, le nicchie dei termosifoni sono ricavate rimuovendo una testa dalla muratura, per tanto misurano in spessore la metà del muro normale che è 28 cm. E' difficile trovare qualche cosa di più disperdente, per tanto ho reputato come primo punto dove testare il pannello isolante Nobilium proprio una porzione di muro posto a Nord, sotto una finestra, dove è posizionato anche il calorifero.

Ecco come si presenta alla normale termografia

Non penso che servano molti commenti descrittivi, si vede molto chiaramente la dispersione dal termosifone posto nella nicchia e le temperature dispersive di tutta la parete , dove, a fronte di una temperatura esterna di 9°C e 20,5 °C interna Si misurano sulla muratura piena a sinistra della nicchia, posta sotto la finestra ben 13,8 °C


Ma vediamo come cambia la situazione 20 minuti dopo aver applicato il pannello isolante Nobilium Thermalpanel dello spessore di 9 mm

Come è possibile vedere le temperature sui punti Sp1 e Sp4 dove non c'è il pannello sono rimaste pressochè invariate al contrario sul pannello in tutti i punti di misura si può apprezzare una riduzione di temperatura che varia da circa 2 a 3,5 °C

Per verificate bene l'effettiva efficacia del pannello ho rifatto le misure 2 ore dopo, questo per far si che il pannello si stabilizzasse alla temperatura esterna, era stipato in un locale interno a 16°C.

Questo è il risultato dopo 2 ore dall' applicazione è da notare che nel frattempo la temperatura esterna era scesa da 9°C a 7°C  e la temperatura interna era passata a 20°C

La scala di sintonizzazione dell' immagine termica è stata mantenuta costante, è interessante vedere come l'effetto isolante del  pannello ha confermato le sue interessanti proprietà isolanti a fronte del suo spessore esiguo, il che lo rendono molto appettibile per migliorare la termicità di una parete in quesi casi particolari, dove non si ha spazio o si vuole mantenere dei particolari fregi e finiture sulle facciate.

Novità nell' isolamento a basso spessore.

Il mercato degli isolanti termici è tutt' altro che statico, le aziende investono sempre in ricerca e sviluppo per trovare nuovi prodotti e soluzioni. So che molti di quelli che mi seguono, appena avranno letto nel titolo "isolamento a basso spessore" si saranno già messi le mani nei capelli.
Come posso dargli torto ? Fino ad ora tutti i prodotti miracolosi tra cui vernici di vario tipo e rasanti termici "aerospaziali" si sono rilevati molto deludenti, e non allineati alle prestazioni che promettevano. Gli unici isolanti a basso spessore che hanno funzionato a dovere sono stati: gli isolanti sotto vuoto e i feltri in arogel, prodotti che sebbene isolino a dovere hanno presentato comunque varie criticità nella posa e nel costo.
Da qualche mese il mio interesse è stato catalizzato dal pannello termico di nuova concezione chiamato Nobilium Thermalpanel, della Agosti Nanotherm.

Non aspettatevi la Luna, questo è un prodotto molto umano e molto onesto, ha lo spessore si 9mm ed alcune caratteristiche termiche davvero interessanti.
Spesso siamo portati a valutare un isolante termico solo per quanto concerne la sua trasmutanza termica, tralasciando alcuni fattori fondamentali, i quali contribuiscono al benessere termo igrometrico.

Questi sono:
 
La densità, il calore specifico, la traspirabilità, la combustibilità e la trasmutanza termica.
Questo pannello possiede una densità di 200 kg/m3 con un calore specifico di ben 2100 J/KgK, incombustibile altamente traspirante,  con trasmittanaza di 0,032 W/mk, valori superiori sia alle fibre di legno che alle lanee di roccia ma con resistenza meccanica ben superiore. Non so se avete mai preso in mano un pannello di fibra di legno e visto come si sbriciola tra le mani....., questo prodotto quindi aumenta lo sfasamento termico di una parete, migliorando sia il regime estivo che quello invernale.

 

Il pannello è fatto di fibre di basalto naturali, il pannello è una sorta di tessuto su più strati, assolutamente incombustibile, dimensionalmente molto stabile e robusto.

Molti diranno che con quella trasmutanza in 9 mm non ci fai un cappotto che soddisfi gli attuali requisiti di legge, ed è vero, ma il pannello non nasce a questo scopo, il Nobilium Thermalpanel è fatto per essere usato là dove non cè spazio per un isolante tradizionale e si vuole migliorare la trasmutanza di una parete esistente, quindi è un prodotto che risolve i problemi di isolamento dove non c'è spazio, come per i cappotti interni, e i risanamenti dove sono presenti fregi e cornici in facciata.

Cosa si può ottenere con 18 mm di questo prodotto? Secondo la tabella, sotto riportata, frutto del calcolo ENEA, su un classico muro a faccia vista con muro di due teste si può arrivare ad un 40 % di riduzione della trasmutanza, niente male considerando lo spazio esiguo.

Se vi state chiedendo se ho provato il pannello, la risposta è si, e a breve concluse le mie prove posterò tutto come sempre, nel frattempo vi lascio un piccolo assaggio..... ;)