Cikající kouř - zajímavější, než si myslíte

Zpráva dne: 23-01-2024

Několik úvodních slov

Hasičský záchranný sbor v roce 2021 zaznamenal téměř 39 tisíc požárů budov, z nichž více než 85 % tvořily obytné objekty. Tato statistika nenapovídá optimismu, a proto je tak důležité si uvědomit, že můžeme tyto čísla minimalizovat, a především snižovat ztráty, které jsou důsledkem požárů. To, co nám hned přijde na mysl - a oprávněně - jsou detektory kouře. Umožňují hasičům rychle reagovat a poté zvládnout hrozbu, než dojde k eskalaci.Téma se obzvlášť vrací v topné sezóně. V tomto období se riziko vzniku požárů mnohonásobně zvyšuje, což vystavuje naše domy a nás samotné obrovskému nebezpečí.

Na druhou stranu, vadné elektrické instalace, zařízení nebo atmosférické výboje jsou také požárními hrozbami, které se vyskytují po celý rok, a proto je 100% pravdivé tvrzení, že nejlepší čas na koupi detektoru kouře je teď.

Toto užitečné zařízení v každé domácnosti funguje zcela jasně - signalizuje nám přítomnost kouře v místnosti. Elektronika však nemá přirozený čich, takže nějakým způsobem musí kouř detekovat. Jak se to děje? Jak to fungovalo dříve, a jak je to teď? Existují různé metody detekce kouře? Přijímáme výzvu odpovědět na všechny tyto otázky.

Detektor nebo senzor?

Podle oborových norem detektor označuje hotové zařízení, které může fungovat samostatně nebo může být integrováno do celého systému, např. alarmového. Senzor na druhé straně je konkrétní prvek uvnitř tohoto zařízení, citlivý na daný podnět, jako například pyroelement - pohybový senzor v pohybovém detektoru. Tak to vypadá z pohledu profesionální terminologie, ale v každodenním životě se často používají obě slova zaměnitelně, označující jedno a to samé - hotový produkt. I tak může být tato informace zajímavá pro nezasvěcené a v některých případech pomůže předejít nedorozuměním. Teď už víme, že když v jednom detektoru jsou dva senzory, možná máme co do činění s konkrétním zařízením, a ne chybou redaktora.

Krátká historie senzorů (a detektorů!)

Historie detektorů kouře sahá na začátek 20. století a je to cesta plná inovací a vylepšení. První koncepty vznikly před více než 100 lety, včetně "Elektrického detektoru tepla" George Darbyho z roku 1902. V 40. letech 20. století byly zavedeny ionizační detektory (o tom za chvíli), a v 60. letech fotoelektrické detektory. 70. léta přinesla kombinované detektory, které spojovaly obě technologie. Na konci 20. století se detektory staly spolehlivějšími a dostupnějšími, a vývoj právních předpisů a bezpečnostních standardů přispěl k jejich širokému používání. V 21. století se objevily inteligentní detektory kouře, které se integrují se systémy chytré domácnosti.

Jak to funguje?

Jak vidíte, historie nám odhalila mnoho různých technologií, které se používají při navrhování zařízení. Mnoho z nich je na trhu dodnes. Nejčastěji se setkáváme s fotoelektrickými detektory, které využívají rozptyl světla na částicích kouře, a ionizačními detektory, které se zakládají na ionizaci vzduchu zářením. Fotoelektrické detektory fungují detekcí odraženého záření od částic kouře, zatímco ionizační detektory reagují na změnu intenzity proudu způsobenou přítomností kouře. Existují také modely kombinující obě technologie.

Detektory kouře s optickou detekcí

Ukazuje se, že mechanismus fungování optických detektorů je opravdu jednoduchý - a možná díky tomu účinný, protože je běžně využíván v nejpopulárnějších zařízeních. V kulaté skříni detektoru se nachází komora se zdrojem světla (nejčastěji LED dioda). Druhým důležitým prvkem je fotorezistor. To je prvek citlivý na světlo - mění svůj elektrický odpor v závislosti na intenzitě světla, které na něj dopadá. Mohlo by se zdát, že rezistor přijímá signál z diody, a když se na cestě objeví kouř, intenzita přijímaného signálu se snižuje. Skutečnost je taková, že je… doslova naopak! Dioda a fotorezistor nejsou spojeny v přímé linii - jsou umístěny v komoře tak, že za normálních podmínek světlo diody nedosahuje k přijímači (obr. 1).

Když se však v komoře objeví kouř, jeho částice plní rozptylovou funkci - světlo se na nich rozptyluje a díky tomu může překonat tu jednu důležitou zatáčku, která je nezbytná, aby světlo dosáhlo fotorezistoru (obr. 2). Přesně stejný jev se vyskytuje při řízení automobilu za tmy v mlze. Můžeme si všimnout, že světlo se rozptyluje ve všech směrech, a když je velmi silné, může nás dokonce mírně oslnit. A teď máme co do činění se situací, která vyžaduje alarm. Detektor může sám emitovat alarmový signál nebo poslat signál celému protipožárnímu systému, kde už centrála provede příslušnou akci - informuje hasiče a vlastníka objektu. Je dobré zdůraznit, že detektor kouře může reagovat stejně na hustou vodní páru, kterou generují e-cigarety.

obr.1

obr.2

Ionizační detektor izotopový

Ionizační detektory využívají radioaktivní těžké prvky, což jim zajišťuje vysokou citlivost detekce požárního kouře. Vyznačují se větší účinností a menším počtem falešných poplachů ve srovnání s jinými typy detektorů. Přesto, stejně jako u jiných detektorů kouře, vyžadují pravidelné kontroly podle právních předpisů. Nemusíme se také obávat přítomnosti záření - jeho intenzita je tak malá, že zařízení jsou 100% bezpečná pro zdraví.

Konstrukce ionizačních senzorů zajišťuje, že jsou odolné vůči proměnlivým vnějším podmínkám. Dochází zde k ionizaci vzduchu částicemi alfa emitovanými z radioaktivního zdroje. Zařízení se skládá ze dvou komor - jedné otevřené směrem ven a druhé uzavřené. Srážky částic kyslíku a dusíku způsobují vznik iontů, což vede k toku nábojů a vytváření proudu. V případě požáru kouř pronikající do otevřené komory narušuje rovnováhu proudu, což je detekováno měřicím systémem, a v důsledku toho se aktivuje alarm. Důležitou roli hraje druhá, uzavřená komora, která slouží jako vzor, s nímž porovnáváme stav otevřené komory na kouř. To zajišťuje větší přesnost detekce a odolnost vůči povětrnostním podmínkám.

Jaký detektor kouře vybrat?

S optickým nebo ionizačním senzorem? Řešení založená na jevu záření jsou obvykle účinnější, pokud jde o detekci toho, co je neviditelné, tedy např. produktů spalování jiných než hustý kouř. Optický detektor však nejrychleji zareaguje na přítomnost hustého kouře - přesně toho, který vidí lidské oko. Obě technologie se neustále vyvíjejí, takže možná bylo možné s jistotou říci, že ionizační detektory jsou jediné skutečně profesionální řešení, ale teď by to bylo zneužití. Někteří výrobci ve svých špičkových produktech kombinují obě technologie, navíc obohacují zařízení o detekci třetího faktoru - teploty, která je, jak víme, během požáru vyšší než obvykle. Taková řešení 3v1 jsou nejlepší, pokud nám záleží na nejvyšší účinnosti.

To není všechno. Na trhu lze najít mnoho modelů detektorů kouře, které na první pohled vypadají stejně. Proto při výběru detektoru kouře je třeba věnovat zvláštní pozornost parametrům - jak místnosti, tak zařízení, protože to rozhodne, zda daný detektor kouře bude fungovat ve vaší místnosti:

Teplota okolí - má význam, když plánujeme nainstalovat detektor na místech s vyšší teplotou, například v kuchyni.
Vlhkost vzduchu - stejně jako v případě teploty, je třeba věnovat pozornost vlhkosti panující v cílové místnosti. Na trhu lze najít modely přizpůsobené pro zvýšenou úroveň vlhkosti.
Typ napájení - většina detektorů má slot na baterii, ale lze také najít exempláře napájené centrálně.
Intenzita akustického signálu - výrobní hala s těžkými stroji, kino atd. jsou místa, kde se doporučuje vybrat detektory s hlasitějším alarmem než standardních 80db.

Je třeba mít na paměti, že výběr správného zařízení a jeho konfigurace je jedna věc. Stejně důležité je správné umístění detektorů - vždy je dobré, a vlastně nutné, se seznámit s doporučeními výrobce nebo svěřit odpovídající rozložení profesionálům. Podle výzkumů britské vlády (The Home Office collects detailed information on incidents attended by Fire and Rescue Services) byla příčinou přibližně poloviny případů absence reakce alarmového systému skutečnost, že kouř se nedostal k detektoru. Pohled na detektory uprostřed stropu v místnosti není náhodný, i když k tématu je vždy dobré přistupovat individuálně.

Mysleme komplexně

My vždy tvrdíme, že k bezpečnosti je třeba přistupovat s ohledem na všechna možná nebezpečí. Detektory kouře jsou pouze jedním z prvků celku, a když plánujeme vybavit byt, dům nebo kancelář odpovídajícími zařízeními, je dobré hned plánovat celý systém. Koneckonců, mnoho protipožárních řešení můžeme integrovat s naším alarmovým systémem, k němuž jsou připojeny detektory různých typů. Nebyli bychom sami sebou, kdybychom nepřidali, že vyvrcholením dobře připraveného alarmového systému je odpovídající vybraný kamerový monitoring. Předpokládáme, že nejdůležitější věci se nacházejí v trezoru, kterému není strašný ani požár, ani zloději.

Komplexnost vítězí! A když ještě víme, jak to všechno opravdu funguje, můžeme se cítit ještě bezpečněji. O detektorech kouře už víte docela dost.