Fot. Czujnka dymu (źr. cntsystem.pl)
Wstęp
Czujki dymu to urządzenia których zadaniem jest wczesne wykrycie dymu w powietrzu, zwykle będącego przyczyną rozwijającego się pożaru i zasygnalizowanie tego faktu głośnym sygnałem dźwiękowym oraz (wybrane modele) wysłaniem alarmu do najbliższej jednostki straży pożarnej. Pozwala to na szybkie podjęcie akcji ratunkowej chroniąc obiekt i jego mieszkańców przed groźnymi skutkami pożaru, nie tylko ze strony ognia ale i często trującego dymu. Czujki dymu są obecnie obowiązującymi systemami alarmowymi w każdym nowobudowanym obiekcie (zob. czujniki tlenku węgla). W artykule omówię zasady działania tych urządzeń i zasady ich rozmieszczania w budynkach.
Jak działa czujka dymu?
Czujki dymu ze względu na zasadę działania można ogólnie podzielić na:
- optyczne (fotoelektryczne) – wykorzystuj w swoim działaniu efekt Tyndala czyli rozpraszania w powietrzu światła przez cząsteczki dymu. Czujnik taki składa się z nadajnika w postaci diody (lub diod) emitującego podczerwień i fotodiody będącej odbiornikiem promieniowania. W normalnych warunkach (brak dymu) światło diody nie jest w stanie dotrzeć do odbiornika, bowiem oddziela je labirynt. Jeśli do czujnika dostanie się dym następuje rozproszenie świata na jego cząsteczkach i część emitowanej podczerwieni dociera do fotodiody odbiornika powodując przepływ prądu i uruchomienie sygnału alarmowego.
Rys.1 Zasada działania czujnika optycznego (źr. blog poradnikowy ivel.pl)
Czujniki takie noszą nazwę optycznych dyspersyjnych. W praktyce możemy też spotkać czujniki optyczne absorpcyjne, w których wykorzystuje się odwrotny efekt, pochłaniania światła przez dym. W tym rozwiązaniu odbiornik promieniowania znajduje się naprzeciwko diody nadajnika. Jeśli pomiędzy nimi pojawi się dym, część energii promieniowania zostanie zaabsorbowana przez jego cząsteczki i na odbiorniku wystąpi spadek promieniowania wykrywany przez układ pomiarowy jako zagrożenie uruchamiając alarm.
- jonizacyjne – wykorzystują w swojej zasadzie działania materiał promieniotwórczy, zwykle izotop ameryku (np. ameryk-241). Wewnątrz obudowy takiego czujnika znajdują się dwie komory, jedna z nich jest całkowicie szczelna i zawiera wzorzec powietrza, druga pomiarowa, jest połączona z otaczającą atmosferą. W obu znajduje się źródło promieniowania które jonizuje powietrze i wywołuje przepływ niewielkiego prądu pomiędzy elektrodami. Prąd ten w obu komorach jest mierzony i stale porównywany między sobą przez układ pomiarowy. Dostający się do komory otwartej dym powoduje zakłócenie w jonizacji powietrza i powstanie różnicy w przepływie prądu. Przy jego spadku poniżej wartości progowej zostaje uruchomiony alarm. Czujniki jonizacyjne pomimo zawierania materiału promieniotwórczego są całkowicie bezpieczne dla użytkownika. Ich trwałość jest z reguły wyższa od optycznych i wynosi 10-15, a nawet 20 lat.
Oba typy czujników powinny być okresowo sprawdzane pod kątem poprawności działania poprzez próbne zadymienie (mogą to robić tylko specjalistyczne firmy). Czujniki jonizacyjne po 15 latach eksploatacji powinny być utylizowane i wymienione na nowe. Ustawa o odpadach radioaktywnych zabrania w tym wypadku wyrzucania ich do śmieci, samodzielnego rozbierania, czy oddawania do PSZOK. Powinny być przechowane dla czasu utylizacji (należy zgłosić jej potrzebę wyspecjalizowanej firmie posiadającej koncesję na obrót materiałami promieniotwórczym, np. Voltex elektronic) w szczelnym opakowaniu. Najlepiej wykorzystać do tego oryginalne, w którym czujnik został zakupiony.
Czujniki dymu można też dzielić na tzw.:
- autonomiczne, które działają niezależnie od sieci energetycznej, o zasilaniu bateryjnym. Czujniki te nie są podłączone do żadnych systemów alarmowych. Reagują na dym tylko sygnałem alarmowym
- przewodowe, podpięte do systemu inteligentnego budynku. Przy wykryciu pożaru (dymu, lub wysokiej temperatury) reagują sygnałem alarmowym i dodatkowo wysyłają sygnał do centrali alarmowej. Mają zwykle zasilanie zewnętrzne z centrali.
Wymagania dla czujek dymu
Autonomiczne czujki dymu montowane w obiektach mieszkalnych muszą spełniać normę PN-EN 14604:2006P (EN 14604:2005). Norma określa wymagania, metody badań, kryteria zadziałania oraz instrukcje producenta dla autonomicznych czujek dymu, działających z wykorzystaniem światła rozproszonego, światła przechodzącego lub jonizacji, przeznaczonych do stosowania w mieszkaniach lub podobnych obiektach mieszkalnych
Zasady montażu
Czujki dymu powinny w możliwie szybki sposób informować mieszkańców o wykrytym zadymieniu. Jednocześnie sygnał alarmowy czujki powinien być dobrze słyszalny.
- Podstawową zasadą jest więc umieszczanie takich czujek możliwie blisko sypialni. Jeśli w domu jest ich kilka, należy przewidzieć montaż czujek obok każdej z nich.
- Kolejnym miejscem montażu powinny być schody i klatki schodowe, bowiem nimi zwykle przemieszcza się na wyższe kondygnacje dym.
- Jeśli sypialnie mają w nocy zamknięte drzwi, to sygnał alarmowy może nie docierać do użytkowników. W takim wypadku należy też przewidzieć umieszczenie dodatkowego czujek w samej sypialni.
- Czujkę dymu zaleca się montować też we wszystkich pomieszczeniach w których zamocowane są urządzenia elektryczne (słoneczka, grzejniki elektryczne, nawilżacze, itp.)
- Dym ma zwyczaj unosić się w pierwszej kolejności do sufitu pomieszczenia, a dopiero potem rozchodzić na boki, dlatego najlepszym miejscem dla montażu czujnika dymu jest sufit, poza strefą martwą. (rys.2)
Przy pomieszczeniach na poddaszu użytkowym z dachem jednospadowym czujnik powinien być zamocowany poza strefą martwą, ale nie dalej niż 90cm, licząc w rzucie od szczytu pomieszczenia (rys.3)
Rys.3 Montaż czujnika przy dachu jednospadowym (źr. jw.)
- Przy dachach dwuspadowych sytuacja powtarza się na drugim stropie (rys.4)
Rys.4 (źr. jw.)
- W przypadku długich korytarzy czujnik dymu zaleca się montować w odległościach nie większych niż co 7,5m
Gdzie nie należy montować czujników?
Nie każde pomieszczenie budynku nadaje się do montażu czujnika dymu z uwagi na możliwość fałszywych alarmów, lub parametrów powietrza przekraczających normy poprawnej pracy czujnika. Należą do nich:
- Kuchnie – przypalony tłuszcz, lub para wodna z gotowania może przypadkowo uruchomić czujnik. W pomieszczeniu tym zaleca się czujniki oparte na pomiarze temperatury powietrza
- Łazienki – z uwagi na zbyt wysoką wilgotność i możliwość fałszywego alarmu przez parę wodną
- Garażach – alarm może zostać uruchomiony przez spaliny samochodu
- Warsztatach stolarskich lub innych pomieszczeniach o dużym zapyleniu.
- Nieużytkowych poddaszach, z uwagi na bardzo duże wahania temperatury i możliwość przekraczania dopuszczalnych jej wartości dla typowych czujników (np. <0°C lub >40°C)
- Okna, kratki nawiewne, wentylatory, mogą zmieniać przepływ powietrza w pomieszczeniu
Czynnikami które mogą powodować fałszywe alarmy są też:
- małe owady, np. muszki owocowe, które mogą się dostawać do wnętrza czujnika
- obiekty, osłony, przegrody, które mogą utrudniać dotarcie dymu do czujnika
- lampy fluorescencyjne, ponieważ ich „szum” elektryczny może wpływać negatywnie na funkcjonowanie czujnika. Zaleca się minimalna odległość 1,5m od takiej lampy (przepis eielektronics.com)
- źródła światła sterowane ściemniaczami, zaleca się umieszczać czujniki >1m od ściemniaczy i ich okablowania z uwagi na możliwe zakłócenia w pracy
UWAGI – czujki dymu należy testować bezpośrednio po zamontowaniu, a następnie z częstotliwością zalecana przez producenta urządzenia. Powoduje to z jednej strony przyzwyczajenie mieszkańców do dźwięku alarmu i różnicowania go z innymi dźwiękami, z drugiej zapewnia niezawodne działanie. Testowanie wykonuje sie poprzez wciśnięcie przycisku testowego na obudowie. Nie należy do tego celu używać dymu, ani ognia!