Загальний принцип дії і конструкція. Як працюють теплові пожежні сповіщувачі

Тепловий пожежний сповіщувач (ТДВ) - це автоматичне пристосування для формування сигналу про пожежу, він реагує на задане температурне значення і / або параметрів його збільшення. Іноді використовують термін «датчик», але це неправильно, так датчик є тільки частиною сповіщувача.

У всіх країнах вже давно стало традицією використовувати в якості базових сповіщувачів в системах автоматичної пожежної сигналізації саме теплові елементи. вони:

мають просту конструкцію,
невибагливі в обслуговуванні і
дешеві, що важливо.

У теплових извещателях використовуються теплові сенсори, які працюють на широковідомих законах фізики. Вони працюють на принципах зміни лінійних розмірних параметрів від температури, закону Кюрі для феромагнітних матеріалів, температурних фазових залежностях матеріалів, температурних залежностей напівпровідникового опору і інших закономірностях. Перший електричний пожежний сповіщувач був саме тепловим (патент був отриманий Френсісом Аптоном і Фернандо Диббль в 1890-му році в США). При виборі типу сенсора для ТДВ слід пам'ятати, що його тип залежить, головним чином, від порогових температур спрацьовувань, а також від інерційності цих елементів пожежного сповіщення.

ТДВ встановлюються, в першу чергу, в приміщеннях, де на первинних етапах загоряння виділяється помітне теплове випромінювання, наприклад на складах ПММ. Часто застосування інших сповіщувачів просто неможливо або заборонено (як наприклад, в адміністративно-побутових приміщеннях у багатьох країнах). ТДВ встановлюють в районі стелі приміщень, так як там під час пожежі спостерігається зона максимальної температури (зазвичай це перші десятки сантиметрів від рівня стелі).

Теплові пожежні сповіщувачі поділяються на ряд типів:

точкові (реагують на фактори пожежі в невеликій зоні);
багатоточкові (являють собою комплекс точкових сенсорів, розміщених дискретно за лінійним принципом, причому їх установка регулюється відповідними нормативами, офіційними документами і інженерно-технічними особливостями, які вказані в документації на продукт);
лінійні (термокабель).

В останньому випадку (лінійні ТДВ) є ще ряд типів, які різняться між собою за своєю конструкцією:

напівпровідникові (сенсором температури є речовина, що має негативний температурний коефіцієнт, що покриває провід; для цього типу ТДВ необхідний електронний керуючий блок);
механічні (сенсором температури є загерметизувати металева трубка, наповнена заповнена газовою сумішшю, датчик перепадів тиску і електронний блок управління; цей тип має багаторазова дія);
електромеханічний (тип лінійного теплового пожежного сповіщувача, сенсором температури є Термочутливість речовина, яке нанесено виту пару, два провідника якої під термічним впливом замикаються накоротко після розм'якшення цієї речовини).

За типом реакції на температуру теплові пожежні сповіщувачі поділяються на:

максимальні ТДВ, які спрацьовують просто при досягненні потрібної температури навколишнього простору;
диференціальні ТДВ, які спрацьовують при перевищенні заданого значення швидкісний динаміки наростання термічних показників в приміщенні;
максимально-диференційні ТДВ, які поєднують функції і особливості максимальних і диференціальних ТДВ.

За фізичним принципам дії ТДВ ділять на такі категорії:

використовують плавкі матеріали, які руйнуються при дією високої температури;
використовують термоелектродвіжущей силу;
використовують принцип залежності електроопору частин конструкції від термічного фактора;
використовують температурну деформацію матеріалу;
використовують залежність магнітної індукції від термічного фактора;
нарешті, з будь-якою комбінацією перерахованих вище принципів.

Підведемо підсумки. Якщо ви використовуєте ТДВ, ви повинні знати принципи їх роботи, характеристики, а для цього розбиратися в їх техпаспортних даних, сертифікати відповідності. Це дозволить вам бути впевненими в можливих результатах їх роботи в разі загоряння і пожежі. Наша фірма забезпечує поставку, установку і обслуговування (включаючи гарантійне) всіх типів теплових пожежних сповіщувачів провідних світових виробників.

Для виявлення в будівлях джерел загоряння, а також з метою подачі сигналу тривоги використовуються різні датчики пожежної сигналізації. У цьому матеріалі ми розглянемо різновиди пожежних сповіщувачів, а також вивчимо їх принцип роботи.

Класифікація пожежних сповіщувачів

Перш ніж розібрати дані пристрої за видами, слід внести ясність в питання використовуваної термінології. Датчик - це, пристрій, що реагує на зміну якого-небудь фізичного параметра навколишнього середовища. У свою чергу, пожежний сповіщувач - це прилад, який формує на підставі імпульсів датчиків сигнал про пожежу, викликаючи тривогу і подальші дії автоматичних систем або людей, що відповідають за пожежну безпеку. Тобто, датчик - це складова частина сповіщувача, хоча зазвичай цей термін застосовують саме в значенні «сигналізатор», тому в нашій статті ці два поняття будуть вважатися тотожними.

Як правило, функцією пожежного датчика є подача сигналу тривоги на підставі виникнення таких ознак:

підвищення температури всередині будівлі.
освіту димових газів.
поява відкритого полум'я.

Для контролю кожного з цих параметрів використовуються пристрої з різним принципом роботи. З цією метою в будівлях і спорудах встановлюються наступні види пожежних сповіщувачів:

теплові сповіщувачі;
пристрої, що реагують на появу диму;
сповіщувачі полум'я;
ручні сповіщувачі.

Для вимірювання відразу декількох параметрів середовища і видачі відповідного сигналу крім звичайних застосовуються так звані комбіновані сповіщувачі. Вони включають в себе два і більше типу датчиків, а сигнал видається на підставі їх спільних показань.

теплові датчики

Даний тип пристроїв найбільш поширений, і це зрозуміло, адже зростання температурного градієнта - один з головних ознак горіння певної речовини. сучасні теплові датчики здійснюють реєстрацію змін температури всередині приміщення з використанням таких принципів:

зміна електричного опору термоелемента внаслідок його нагрівання.
Виникнення різниці потенціалів на кінцях двох різних металів, Місце з'єднання яких нагрівається.
Теплове розширення термочутливих елементів.
Об'ємне розширення рідини або газу.
Зміна електромагнітного поля в залежності від температури навколишнього середовища.
Використання одноразових вставок, згорають або плавких при впливі високої температури.
Зміна пружності робочого тіла при його нагріванні.

Точковий теплової пожежний ізвешатель

Крім перерахованих принципів дії сповіщувачів, існує ще ряд пристроїв, що працюють інакше, але вони зустрічаються досить рідко. Незалежно від конструкції завдання для всіх теплових датчиків одна: сигналізувати про перевищення температурного порога в разі пожежі. У звичайних реєстраторах цей поріг встановлюється не вище 75 ºС, в моделях більш складної конструкції з термочутливими елементами порогів може бути кілька. Виробники пропонують цілі лінійки датчиків, чий поріг спрацьовування лежить в діапазоні від 60 до 100 ºС.

Більш стійку роботу в порівнянні зі звичайними пристроями показують диференціальні датчики. Справа в тому, що теплові сповіщувачі пожежної сигналізації можуть спрацювати при плавному перепаді температури в зоні їх установки внаслідок причин, що не мають відношення до надзвичайної ситуації. У цих установок цей недолік усунуто завдяки тому, що в конструкції задіяно 2 термочутливих елемента замість одного. Один з них знаходиться всередині корпусу вироби, а інший зовні, їх імпульси подаються на входи диференціального підсилювача. Той видає імпульс, чия сила струму пропорційна різниці між двома вхідними сигналами від термоелементів.

При спокійній обстановці температура повітря у всій зоні однакова і сила струму, що протікає через ці 2 ланцюга, теж ідентична, на виході завжди є невеликий струм. Як тільки відбувається спалах, зовнішній елемент реагує на підвищення температури, в той час як внутрішній ще знаходиться в початковому стані. Сила струму на виході підсилювача різко зростає, в результаті активується пожежна сигналізація.

Умови роботи термоізвещателей, особливо на промислових підприємствах, бувають різними і залежать від характеру технологічного процесу. Не рекомендується на приміщення ставити один точковий теплової датчик, для коректної роботи потрібно хоча б два. Найчастіше виконується многоточечная схема, коли на одній лінії розташовується безліч сенсорів з встановленим інтервалом. Його величина визначається розрахунком і залежить від умов виробництва, пожежної навантаження, технічних характеристик датчиків і інших чинників.

Нерідкі випадки, коли точкові або багатоточкові сенсори встановити неможливо або недоцільно. Тоді для контролю за температурою задіють лінійні сповіщувачі, що представляють собою єдиний термочутливий елемент у вигляді кабелю або трубки зі спеціальною рідиною. Довжина кабелю може досягати півтора кілометрів, а трубки - до 300 м. Оболонка провідників термокабеля виготовлена \u200b\u200bз матеріалу, що змінює опір при нагріванні. При нагріванні ділянки кабелю електронний блок аналізує його опір і активує сигнал тривоги. Схожий принцип роботи і у трубки з рідиною, що розширюється при нагріванні і механічно впливає на сенсор блоку управління.

димові датчики

Реєстратори диму дуже ефективні при всіх типах пожеж, виключаючи бездимний горіння деяких речовин. Як і теплові, димові датчики пожежної сигналізації бувають точковими і лінійними, а за принципом дії діляться на іонізаційні і оптичні. Ці типи сенсорів покликані виявити зважені частинки, які є продуктами горіння різних речовин. При цьому вони повинні спрацьовувати при високій концентрації цих частинок, що рухаються зі швидкістю до 10 м / с. Зазначені 2 види сповіщувачів виконують цю функцію різними способами.

Іонізаційний димовий датчик забезпечений низькорадіоактивними джерелом частинок, спрямованих в вимірювальну і контрольну камери. Відповідно, перша знаходиться зовні корпусу, а друга - всередині. Різниця потоків в камерах, що з'являється при задимленості приміщення, розцінюється як загроза пожежної небезпеки.

Дія димового датчика засноване на розсіюванні інфрачервоного або іншого випромінювання зваженими частинками диму. Конструкція проста: джерело випромінювання і приймальна камера розташовані один навпроти одного, а збоку знаходиться фотодатчик, при нормальній обстановці промені з джерела на нього не потрапляють. Але варто тільки камері наповнитися димом, як промені почнуть розсіюватися від продуктів горіння і потрапляти в камеру фоторегістратора. Це і спровокує сигнал тривоги.

Робота лінійного димового датчика

Там, де установка датчиків точкового типу недоцільна, наприклад, при дуже високих стелях, ставлять лінійні димові сповіщувачі. Вони являють собою пучки випромінювання, що перетинають зону, що охороняється і спрямовані в прийомні сенсори. Коли на шляху променів з'являються частинки диму, то частина з ні розсіюється і сенсор відзначає зменшення потоку, що і призводить до включення тривоги.

За допомогою сенсорів, що розрізняють ультрафіолетове і інфрачервоне випромінювання полум'я, працюють і відповідні сповіщувачі. Вони можуть виявити відкритий вогонь на початковій стадії пожежі, і подати тривожний сигнал. Такі протипожежні датчики хороші тим, що один прилад, встановлений на висоті до 20 м, може охороняти площа до 200 м2. Як виготовляються піролізні котли своїми руками

З метою забезпечити високу пожежну безпеку в будівлі нормативними документами запропонована установка в певних місцях ручних сповіщувачів. Це звичайні кнопки, прикриті захисним ковпаком від помилкового включення. У разі пожежної небезпеки людина може розбити ковпак і натиснути на кнопку, в результаті чого буде активована сигналізація.

висновок

В наш час високих технологій з'явилося дуже багато різних датчиків і засобів автоматизації. Але установка пожежної сигналізації в квартирі, в будинку або на виробництві пов'язана з правильним підбором сенсорів за призначенням, принцип їх роботи тут не настільки важливий, оскільки він впливає тільки на вартість виробу. Наприклад, для офісів та житлових будинків не підійдуть теплові сповіщувачі, там слід встановлювати датчики диму.

Тепловий пожежний сповіщувач призначений для визначення підвищення температури приміщення понад певної межі. Перші такі сповіщувачі представляли собою два контакти, з'єднані низькотемпературних привоєм. При підвищенні температури електричний ланцюг порушувалася, пожежний приймально-контрольний прилад (ПКП) формував сигнал тривоги.

Сучасні теплові сповіщувачі можуть містити спеціалізований датчик температури, стан якого відстежується електронною схемою. За принципом взаємодії з ПКП, підключенню до шлейфу пожежної сигналізації такі сповіщувачі схожі на димові.

Однак, досить велика кількість теплових сповіщувачів і сьогодні використовують "сухі" контакти, які при досягненні порогу спрацьовування розмикають або замикають ланцюг пожежного шлейфу. Перший варіант зустрічається частіше, типова схема його підключення приведена на малюнку 1а. Rш - резистор, який при спрацьовуванні теплового сповіщувача зменшує струм шлейфу до значення, яке пожежним ПКП розпізнається як "пожежа". При відсутності цього резистора прилад сформує сигнал "Обрив" або "Несправність". Сповіщувач з нормально роз'єднаними контактами підключається аналогічно димового пожежного сповіщувача (рисунок 1б).

За характером зони виявлення теплові пожежні сповіщувачі можуть бути точковими або лінійними. Розглянемо спочатку типи точкових теплових сповіщувачів.

Сповіщувач тепловий максимальний працює точно так, як було зазначено вище, тобто змінює свій стан при підвищенні температури до значення, визначеного його технічними характеристиками. Зауважте - до цієї температури повинен нагрітися сам сповіщувач, на що, безумовно, потрібен час. Тут має місце інерційність датчика, яка, до речі, вказується в паспортних даних. Це очевидний недолік, оскільки перешкоджає раннього виявлення пожежі. Боротися з цим можна збільшуючи кількість теплових сповіщувачів або використовувати інші їх типи.

Диференціальний тепловий сповіщувач відстежує швидкість зміни температури, що дозволяє знизити його інерційність. Природно, "сухими" контактами тут не обійдешся, тому займається цим електроніка, відповідно ціна його порівнянна з ціною точкових димових сповіщувачів. На практиці тепловий максимальний і теплової диференційний пожежні датчики об'єднуються, в результаті чого ми маємо сповіщувач тепловий максимально диференціальний, Який реагує як на швидкість зміни температури, так і на її максимально допустиме значення.

Тепловий лінійний сповіщувач пожежної сигналізації (термокабель) являє собою виту пару, кожен з двох проводів якої покритий шаром терморезистивного ізоляції, тобто матеріалом при певній температурі (температурі спрацьовування датчика) втрачає ізолюючі властивості. Результатом цього є замикання проводів між собою, що сигналізує про пожежу.

Підключати термокабель можна замість шлейфу пожежної сигналізації, в тому числі і з іншими датчиками (рисунок 2а). Однак замикання шлейфу може бути викликана іншими причинами, ніж загорянням. Таким чином, у наявності недостатня інформативність. Рішення подібної проблеми досягається підключенням термокабеля через інтерфейсні модулі (рисунок 2б), які забезпечують сполучення цього сповіщувача з приладом пожежної сигналізації.

Теплові лінійні сповіщувачі вельми зручні для організації шлейфів сигналізації в спорудах типу ліфтових шахт, технологічних колодязях і каналах.

Загальні вимоги до розміщення теплових сповіщувачів пожежної сигналізації забороняють їх розміщувати в безпосередній близькості від джерел тепла. Це очевидно.

© 2010-2017 р.р .. Все права захищені.
Матеріали, представлені на сайті, мають ознайомчо-інформаційний характер і не можуть використовуватися в якості керівних документів

Поява осередків займання характеризується підвищенням температури навколишнього середовища. Тому в системах протипожежної сигналізації найчастіше застосовуються теплові сповіщувачі.

Вони здатні на початковій стадії виявляти осередки вогню, що дозволяє вчасно вживати заходів до їх усунення. Однак на ринку такі датчики представлені різними модифікаціями.

Щоб вибрати відповідну для конкретного приміщення варто дізнатися про них якомога більше.

Конструктивні особливості пристрою

Що являє собою сповіщувач? Це термочутливий елемент укладений в пластиковому корпусі. Принцип роботи найпростіших моделей заснований на замиканні / розмиканні контактів, що приводить до формування сигналу.

Для спрацьовування приладу необхідно, щоб температура навколишнього середовища піднялася вище порогового значення пристрою.

При функціонуванні такі теплові сповіщувачі не споживають струм. Вони називаються пасивними. Як термоелемента в них використовується певний сплав. Раніше ці датчики були одноразової дії і відновленню не підлягали, але сьогодні з'явилися багаторазові моделі. У них під впливом температури біметалічний елемент змінюючи свою форму впливає на контакт.

Є зразки магніто-керовані. Розташований в них постійний магніт змінює свої властивості в результаті нагрівання, що і призводить до спрацьовування приладу.

Підбираючи тепловий сповіщувач для приміщення необхідно, щоб порогове значення температури для них було вище, ніж середнє по будівлі не менше ніж на 10 ° С. Це дозволяє уникнути помилкових спрацьовувань.

Види приладів і їх особливості

Кожен прилад розрахований на певну контрольовану зону. За характером її виявлення на:

точкові
лінійні

Точкові сповіщувачі пожежні теплові в свою чергу випускаються двох видів:

максимальні
диференціальні

Робота перших заснована на зміні стану термоелемента при підвищенні температури до порогового значення. Варто зазначити, що для спрацьовування необхідно, щоб до зазначеного в технічних характеристиках значення нагрівся сам сповіщувач. А для цього потрібен певний час.

Це є очевидним недоліком приладу, так як не дозволяє виявляти пожежа на початковій стадії. Усунути його можна збільшивши кількість датчиків, розташованих в одному приміщенні, а також використовуючи інші їх типи.

Диференціальні теплові сповіщувачі розраховані на відстеження швидкості підвищення температури. Це дозволило знизити інерційність приладу. У конструкцію таких датчиків включені електронні елементи, що відбилося на вартості.

На практиці, найчастіше, ці два типи застосовують в комплексі. Такий максимально-диференційний сповіщувач пожежний спрацьовує не тільки на швидкість підвищення температури, але і на її граничний показник.

Лінійні прилади або термокабеля - це кручена пара, де кожен провід покритий термо резистивним матеріалом. Він при підвищенні температури втрачає свої властивості, що призводить до замикання в ланцюзі і формуванні сигналу про пожежу.

Термокабель підключається замість шлейфу системи. Але у нього є один недолік - замикання може бути викликано не тільки загорянням.

Для усунення таких моментів лінійні датчики підключають через інтерфейсні модулі, що забезпечують його зв'язок з приладом сигналізації. Дуже частина їх застосовують в технологічних шахтах ліфтів та інших аналогічних спорудах.

Виробники - вибираємо кращу модель

Найбільшого поширення на вітчизняному ринку протипожежного устаткування знаходять теплові датчики російських компаній. Це обумовлено як особливостями систем сигналізації, нормативними вимогами, так і помірними цінами на них.

До найбільш популярних відносяться сповіщувачі теплові пожежної сигналізації:

Аврора ТН (ІП 101-78-А1) - Аргусспектр
ІП 101-3А-A3R - Сибірський Арсенал

Сповіщувач Аврора відноситься до максимально-диференціальних неадресними. Його застосовують для виявлення вогнищ загоряння в приміщенні і передачі сигналу ПКП.

Дивимося відео про продукцію:

До переваг даної моделі відносяться:

висока чутливість
надійність
Використання мікропроцесора в складі приладу
Простота в обслуговуванні

Його вартість становить понад 400 рублів, але вона повністю відповідає якості приладу.

Сповіщувачі теплові вибухозахищені ІП 101-3А-A3R відносяться також до максимально-диференціальних. Вони призначені для застосування в опалювальних приміщеннях і можуть працювати зі шлейфами постійного і змінного струму.

До переваг даної моделі можна віднести:

Електронну схему управління
Наявність світлодіодного індикатора, що дозволяє контролювати роботу пристрою
Сучасний дизайн

Вартість даної моделі значно нижче і становить 126 рублів, що робить їх доступними для широкого кола користувачів.

Дивимося відео про продукції ІП 101-7 вибухозахищені:

Є ще багато різних типів. Це сповіщувач тепловий вибухозахищений і багато інших. Який з них вибрати для конкретного приміщення залежить від різних чинників, які будуть розглянуті далі.

На що орієнтуватися при виборі?

Кожен теплової датчик має певні класифікаційними ознаками. Зазвичай вони відображаються в технічній документації. Перерахуємо ті з них, на які слід звертати увагу:

температура спрацьовування
Принцип дії
Конструктивні особливості
інерційність
Вид зони контролю

Наприклад, для приміщень, що мають великі площі рекомендується установка теплових пожежних ізвещателейс лінійної зоною виявлення. Вибираючи прилад обов'язково звертають увагу на температуру спрацьовування, вона не повинна відрізнятися від середньої більш ніж на 20 ° С. У зоні контролю неприпустимі різкі перепади, вони можуть привести до помилкового спрацьовування

Чи скрізь можливе застосування датчиків?

Існує перелік документів, що регламентують використання протипожежного обладнання. У них зазначено, що теплові сповіщувачі допустимі до застосування на більшості виробничих і житлових об'єктів. Але в той же час є перелік приміщень, де їх робота недоцільна:

обчислювальні центри
кімнати з підвісними стелями

Диференціальний тепловий сповіщувачвідстежує швидкість зміни температури, що дозволяє знизити його інерційність. Природно, "сухими" контактами тут не обійдешся, тому займається цим електроніка, відповідно ціна його порівнянна з ціною точкових димових сповіщувачів. На практиці тепловий максимальний і теплової диференційний пожежні датчики об'єднуються, в результаті чого ми маємо сповіщувач тепловий максимально диференціальний, який реагує як на швидкість зміни температури, так і на її максимально допустиме значення.