Pobierz
najnowszy numer

Newsletter

Zapisz się do naszego Newslettera, aby otrzymywać informacje o nowościach z branży!

Jesteś tutaj

Czujki firmy Bosch na miarę XXI wieku

Printer Friendly and PDF

Bezpieczeństwo życia i mienia zależy od właściwego doboru detektorów

lead.jpgWszyscy boimy się pożaru. Instalacje systemów sygnalizacji pożarowej mają za zadanie zabezpieczyć nas przed skutkami tego żywiołu. Stawka jest wysoka, ponieważ w grę wchodzi życie i mienie. Skuteczna ochrona obiektu przed pożarem i ewakuacja ludzi są zależne od prędkości jego wykrycia i organizacji procesów ostrzegania, gaszenia i oddymiania. Warto zatem wybrać taki system, który umożliwi sprawne przeprowadzenie akcji ewakuacyjnej, jak również będzie niezawodny i odporny na fałszywe alarmy

Czujki pożarowe to podstawowy element systemu sygnalizacji pożarowej, który ma decydujący wpływ na czas wykrycia pożaru. Niewątpliwie najtrudniejszym zadaniem dla projektanta systemu sygnalizacji pożarowej jest właściwy dobór detektorów, który ma zapewnić jak najwyższą efektywność systemu. Należy wziąć pod uwagę różne czynniki, które mogą mieć wpływ na charakter i szybkość rozprzestrzeniania się pożaru. W projekcie systemu należy znaleźć równowagę pomiędzy czułością a odpornością na fałszywe alarmy.

fot1

Chcąc zastosować dany sensor w określonym pomieszczeniu, należy wziąć pod uwagę prawdopodobne źródła pożaru, poczynić założenia dotyczące rozwoju pożaru w początkowej fazie i przeanalizować ewentualne źródła fałszywych alarmów. Należy również pamiętać o uwzględnieniu środowiska panującego w danym pomieszczeniu, bowiem może ono mieć istotny wpływ na zdolność czujki do wykrycia pożaru, m.in. wysokość pomieszczenia i jego przeznaczenie. Głównym kryterium doboru czujek będą jednak materiały znajdujące się w zabezpieczanym obszarze. Analizując skład materiałów znajdujących się w pomieszczeniu, można określić czynniki, które mogą towarzyszyć pożarowi. Należą do nich rodzaj pożaru (płomieniowy albo bezpłomieniowy), wielkość cząsteczek dymu, gęstość dymu, jego intensywność, prędkość wzrostu temperatury, występujące gazy i ich rodzaj (np. tlenek węgla, wodór, tlenek azotu).

W celu ułatwienia doboru czujek pod kątem wyżej wymienionych czynników klasyfikuje się je na podstawie wyników pożarów testowych TF (ang. Test Fire) przeprowadzanych zgodnie z normami. W komorze pożarów testowych sprawdza się, jak wykrywają określony rodzaj pożaru. Badania są przeprowadzane w specjalnie do tego przystosowanych laboratoriach, w których symulowane są warunki jak najbliższe rzeczywistym, występującym podczas pożaru. Badania te wykazują, że punktowe czujki dymu są w stanie wykryć różne rodzaje pożarów w zależności od sensorów, w jakie są wyposażone, i zasady ich działania. Do badania wybierane są losowo po cztery czujki tego samego rodzaju lub typu. Na podstawie ich działania w trakcie różnych pożarów testowych określany jest stopień ich przydatności. Dana czujka zostaje sklasyfikowana jako bardzo przydatna (A), przydatna (B), jeszcze przydatna (C) albo nieprzydatna (N) w przypadku danego typu pożaru.

Przydatność czujek w różnych typach pożarów

Tabela 1 przedstawia charakterystykę pożarów opracowaną na podstawie norm EN-54-7 (od TF2 do TF5) i dodatkowo na podstawie ISO/TS 7240-9:2006 (TF1, TF6, TF7, TF8, TF9).

tab1

Tab. 1. Charakterystyka pożarów testowych

Pożar TF 1 odpowiada warunkom, jakie panują w początkowej fazie palenia się drewna czy papieru – jest płomień i szybki przyrost temperatury; dym zazwyczaj występuje, ale jest niewidoczny (tzw. pożar płomieniowy). Jest to pożar wykrywany przez czujki termiczne lub wielosensorowe, np. optyczno-termiczne. Ostatnio pozytywne wyniki w TF1 mają również wybrane czujki optyczne.

Pożar TF2 odpowiada powolnemu tleniu się drewna czy rozkładowi termicznemu przewodów elektrycznych. Jest to typ pożaru bezpłomieniowego, któremu towarzyszy niewielki wzrost temperatury i duża ilość dymu.

Pożar TF3 odpowiada tleniu się materiałów włókienniczych, dywanów, wykładzin. Towarzyszy mu dym, niewielki wzrost temperatury i znaczna ilość CO.

Pożar TF4 występuje w momencie spalania się materiałów wykończeniowych z tworzyw sztucznych. Charakterystyczny jest szybki przyrost temperatury i bardzo ciemny dym.

Pożar TF5 pojawia się w momencie spalania paliw płynnych (np. ropy naftowej). W przypadku takiego pożaru obserwujemy szybki wzrost temperatury i ciemny dym.

Pożar TF6 to na przykład spalanie się spirytusu albo niektórych rozpuszczalników nie wydzielających dymu. Jest to typowy pożar płomieniowy, któremu towarzyszy szybki wzrost temperatury i brak dymu. Badaniu przydatności podczas takiego pożaru jak TF6 poddawane są czujki termiczne lub wielosensorowe.

Pożar TF7 to na przykład powolne tlenie się drewna. Jest podobny do pożaru TF2. Test TF7 przeprowadza się w USA. Czujki, których przydatność została w tym teście potwierdzona, są przeznaczone głównie do pomieszczeń mieszkalnych. Wynika to z tego, iż badania przeprowadzane są analogicznie do testów TF2 (komora jest jednak obniżona do trzech metrów).

Pożar TF8 jest taki jak w przypadku spalania dekaliny. W trakcie spalania wydziela się ciemny dym o niewielkiej prędkości wznoszenia się i następuje bardzo niewielki przyrost temperatury. W podobny sposób mogą spalać się niektóre pasty, tworzywa sztuczne, żywica. W TF8 testowane są najczęściej czujki wielosensorowe.

Pożar TF9 to na przykład tlenie się złożonej bawełny. Jest to pożar, w trakcie którego emitowane są duże ilości tlenku węgla, a wzrost temperatury jest niewielki.

Nowy trend na rynku – czujki optyczne i wielosensorowe z pozytywnymi wynikami testu TF9

Do niedawna czujki dostępne na rynku polskim nie były poddawane przez producentów testowi TF9. Norma EN-54 nie definiuje bowiem tego pożaru testowego. Postęp technologiczny i rosnące wymagania wobec systemów sygnalizacji pożaru, w tym czujek, a także globalizacja, wymusiły jednak na producentach posiadanie w ofercie jak największej liczby różnych czujek, również czujek, które uzyskały pozytywny wynik w TF9. Najlepszym dowodem na to są czujki Boscha.

W ostatnim czasie wszystkie czujki serii FAP4 20 zostały dodatkowo przebadane na wykrywanie pożarów TF9. Mimo założenia, że pożar testowy TF9 wykrywany jest przez dedykowany sensor chemiczny w czujce, badaniu takiemu zostały poddane również czujki optyczne i optyczno-termiczne. Badanie zostało przeprowadzone zgodnie z wytycznymi opisanymi w normie ISO 7240-9. Wszystkie wymienione w tabeli 2 czujki uzyskały wynik pozytywny, zatem mogą być stosowane w miejscach, gdzie wymagane są takie parametry. Na rynku systemów pożarowych do rzadkości należą pozytywne wyniki testu TF9 w przypadku czujek optycznych.

Czujka z pozytywnymi wynikami testu TF9 jest przeznaczona do wykorzystania w miejscach, w których może wystąpić pożar bezpłomieniowy z dużym stężeniem tlenku węgla, tj. w pomieszczeniach, w których znajdują się materiały włókiennicze, dywany, wykładziny. Należy jednak pamiętać, żeby czujek optycznych i optyczno-termicznych, które sprawdziły się podczas testu TF9, nie stosować w pomieszczeniach, w których pożar tlący może rozwijać się bez dopływu świeżego powietrza, a także w przypadku detekcji schłodzonego dymu.

W pożarach testowych przetestowano całą serię czujek FAP 420 firmy Bosch. Seria FAP-420 została powiększona o trzy produkty z nowym podwójnym czujnikiem optycznym firmy Bosch: FAP-DO 420 (detektor dymu z podwójnym czujnikiem optycznym), FAP-DOT 420 (detektor z podwójnym sensorem optycznym i sensorem termicznym) i FAP-DOTC 420 (detektor z podwójnym sensorem optycznym, sensorem termicznym i chemicznym). W efekcie liczba detektorów wchodzących w skład tej serii wzrosła do siedmiu. Nowe czujki pożarowe Bosch serii 420 zapewniają jeszcze szybsze wykrywanie pożaru niż dotychczas i mniej fałszywych alarmów. Wskutek tego seria ta gwarantuje najwyższą niezawodność we wszystkich warunkach i środowiskach. Podobnie jak dotychczasowe czujki z tej serii, nowe czujki są wyposażone w technologię ISP firmy Bosch, co tworzy wyjątkowe połączenie precyzyjnej technologii Dual Ray i zaawansowanego algorytmu wykrywania pożaru. Wszystkie czujki zostały przebadane pod kątem przydatności w zależności od charakterystyki pożarowej. Wyniki tych testów są przedstawione w tabeli 2.

tab2

Tab. 2. Wyniki pożarów testowych TF dla czujek serii 420

FAH-T 420 to czujka termiczna, która jest wyposażona w termistor pełniący rolę detektora termicznego w sieci rezystancyjnej (jest to element, który przez konwerter analogowo-cyfrowy w regularnych odstępach czasu dokonuje pomiaru napięcia zależnego od temperatury). Detektor wywołuje alarm w przypadku przekroczenia temperatury 54°C lub 69°C (czujki nadmiarowe) lub w przypadku wzrostu temperatury o określoną wartość w danym czasie (czujki różnicowe). Czujki FAHT420 są przeznaczone do wykrywania pożarów płomieniowych. Można więc zastosować je w miejscach zagrożonych ogniem, który może szybko się rozprzestrzeniać (np. w kuchniach, kotłowniach, pralniach). Czujka termiczna nie powinna być stosowana w miejscach, w których istnieje ryzyko pożaru bezpłomieniowego, któremu towarzyszy niewielki wzrost temperatury.

FAP-O 420 jest czujką optyczną, w której sensor optyczny działa na zasadzie pomiaru rozproszenia światła. Dioda LED wysyła światło do komory pomiarowej, gdzie zostaje ono pochłonięte przez strukturę labiryntową. Podczas pożaru unoszący się dym dostaje się do komory pomiarowej. Światło jest rozpraszane przez cząsteczki dymu. Rozproszone światło pada na fotodiody, które zamieniają informacje o ilości światła na proporcjonalny sygnał elektryczny. Jest to klasyczna czujka optyczna, która nadaje się do wykrywania pożarów bezpłomieniowych. Miejsca zabezpieczane przez tę czujkę nie powinny być narażone na działanie czynników wywołujących fałszywe alarmy, takich jak kurz, pył czy para wodna. Czujka nadaje się na przykład do zabezpieczania biur, przestrzeni międzystropowych i międzypodłogowych, pokoi pielęgniarek, gabinetów lekarskich.

FAP-DO 420 to czujka optyczna, więc teoretycznie powinna mieć zastosowanie w obiektach, w których może wystąpić pożar bezpłomieniowy, jednakże dzięki podwójnemu sensorowi optycznemu jest w stanie wykryć również pożary płomieniowe. Podwójny sensor optyczny wykorzystuje dwa zakresy długości fal światła – podczerwień i niebieskie (technologia Dual Ray). Umożliwia to wczesne wykrywanie pożarów dzięki precyzyjnej detekcji niewielkiej ilości dymu. Pozytywne rezultaty uzyskano w testach TF1, TF2,TF3,TF4,TF5,TF8. Wypadła dobrze także w teście TF9. Czujka sprawdzi się w miejscach, gdzie występują zarówno materiały palące się płomieniowo, jak i materiały palące się bezpłomieniowo. Może być zatem zastosowana tam, gdzie może wystąpić pożar cieczy lub płomieniowy pożar drewna. Można ją wykorzystać zamiast czujki jonizacyjnej, jest również bardziej od nich odporna na fałszywe alarmy spowodowane na przykład podmuchem powietrza, wilgocią, pyłem, kurzem, parą wodną czy dymem papierosowym. Ta odporność jest możliwa dzięki konstrukcji czujki – wykorzystuje ona dwa typy fotodiod, podczerwoną i niebieską, i ma w pamięci zapisane charakterystyki około 5000 różnych typów pożarów. Konserwacja tej czujki jest również dużo tańsza niż konserwacja czujki jonizacyjnej. Jeżeli zabezpieczane miejsce nie wymaga czujek wielosensorowych, a ze względu na znajdujące się w nim materiały potrzebna jest czujka z pozytywnym wynikiem TF1 czy TF9, wtedy czujka FAP-DO 420 będzie rozwiązaniem dobrym i tańszym niż czujka optyczno-termiczno-chemiczna. Czujkami FAP-DO 420 można zabezpieczać bary, lobby, pokoje hotelowe, biura, restauracje, łazienki, archiwa, biblioteki itd.

FAP-DOT 420 i FAP-OT 420 to czujki wielosensorowe, które stanowią kombinację dwu sensorów – optycznego i termicznego lub termicznego z podwójną optyką. Pozwalają na wykrycie większej liczby różnych pożarów niż każdy z detektorów osobno. Te czujki uzyskały pozytywny wynik w testach TF1–TF9. Ponadto są odporne na różnego rodzaju fałszywe alarmy. Należy stosować je w pomieszczeniach, w których znajdują się materiały o różnych charakterystykach spalania oraz w miejscach narażonych na fałszywe alarmy, np. w garażach podziemnych, pokojach hotelowych, laboratoriach, na stacjach benzynowych, w rafineriach, kuchniach, restauracjach, barach.

FAP-OTC 420 i FAP-DOTC 420 to wielosensorowe czujki Boscha wykorzystujące sensor gazowy i zapewniające zdecydowanie najszybszą reakcję na pożary, w których początkowej fazie pojawiają się różnego rodzaju gazowe produkty spalania, np. dwutlenek węgla, wodór, tlenek azotu. Metoda pomiaru polega na utlenianiu CO i określeniu wielkości prądu generowanego podczas tego procesu. Wielkość sygnału detektora jest proporcjonalna do stężenia gazu. Dzięki kilku sensorom czujki FAP-OTC 420 i FAP-DOTC 420 wykrywają różne rodzaje pożarów. Czujki z sensorem chemicznym służą przede wszystkim do zabezpieczenia miejsc, w których konieczne jest bardzo wczesne wykrycie pożaru – przede wszystkim obiektów, w których na stałe są ludzie, np. hoteli, szpitali, domów opieki społecznej, kin, teatrów, ale również serwerowni, pomieszczeń technicznych itp., ponieważ takie czujki są wykryją przegrzewanie się kabli czy elementów elektrycznych. Znajdą one również zastosowanie w pomieszczeniach narażonych na zakłócenia, w których może być pył, kurz czy para wodna, np. w drukarniach, kuchniach biurowych, tam, gdzie może być para z czajników elektrycznych, w łazienkach, pomieszczeniach przed saunami, w tartakach, fabrykach, stoczniach, na salach operacyjnych.

Podsumowanie

Nowoczesna technologia Dual Ray i ISP to gwarancja bezpieczeństwa zabezpieczanego obiektu i przebywających w nim ludzi. Czujki z serii FAP 420 zadowolą nawet najbardziej wymagających projektantów i umożliwią zabezpieczenie miejsc, w których panują trudne warunki mogące skutkować fałszywymi alarmami.

Nowoczesna technologia Dual Ray i ISP to gwarancja bezpieczeństwa zabezpieczanego obiektu i przebywających w nim ludzi. Czujki z serii FAP 420 zadowolą nawet najbardziej wymagających projektantów i umożliwią zabezpieczenie miejsc, w których panują trudne warunki mogące skutkować fałszywymi alarmami.

Monika Kołodziejczyk
Bosch Security Systems

Zabezpieczenia 5/2011

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie tekstów bez zgody redakcji zabronione / Zasady użytkowania strony