Извещатель пожарный тепловой дифференциальный – это, по определению НПБ 85-2000 о требованиях, регламентах испытаний тепловых датчиков, извещатели, способные автоматически формировать тревожное сообщение о возникновении очага возгорания при быстром нарастании температуры воздушной среды в защищаемом помещении; технологическом, инженерном отсеке, корпусе, нише, коммуникации, превышающей установленное для данного изделия пороговое значение роста, измеряемое в градусах Цельсия за минуту.
В отличие от максимальных тепловых извещателей, дифференциальные тепловые не имеют точной температуры срабатывания датчика, выдавая сообщение о происшедшем событии – резком нарастании температуры воздуха в подпотолочном пространстве защищаемого помещения или внутри коммуникации, технологического канала, колодца; шахты лифта; табеля складированной товарной продукции.
При горении пожарной нагрузки открытым пламенем, минуя фазы пиролиза, длительного тления, дымообразования, дифференциальные тепловые устройства обнаружения пожара позволяют обнаружить его на гораздо более раннем этапе развития, чем максимальные извещатели, фиксирующие определенную для каждого изделия температуру; тогда, когда огонь уже вырвался на волю и сдержать его с помощью первичных средств пожаротушения, при отсутствии стационарных систем пожаротушения, бывает крайне сложно.
Нормативные требования к извещателям
Среди нормативных требований, включая СП 5.13130.2009 о проектировании автоматических систем/установок сигнализации, тушения пожаров, к точечным и линейным дифференциальным тепловым извещателям, можно выделить следующие моменты:
- Средняя продолжительность эксплуатации дифференциального извещателя с электропитанием – не меньше 60 тыс. часов, без потребления электротока – от 200 тыс. часов при круглосуточной непрерывной работе, что показывает высочайшую степень надежности устройств подобного типа.
- Срок службы: средний от 10 лет, максимальный – неограничен нормами.
- Так же, как и максимальные извещатели они необходимы для защиты помещений, возникновение очагов пожара, в которых будет характеризоваться огромным количеством выделяемого тепла.
- При расстановке дифференциальных извещателей необходимо учитывать влияние на них резких перепадов температуры в защищаемых помещениях, мощных тепловых потоков от технологического, отопительного оборудования, работающих электроустановок; а также обязательный монтаж на расстоянии не меньше 1 м от отверстий на коробах, решетках воздуховодов приточно-вытяжной вентиляции, способных привести к ложным срабатываниям.
- Если точечные дифференциальные датчики, так же, как и максимальные, монтируют на потолках защищаемых помещений, то линейные тепловые их аналоги допустимо прокладывать непосредственно в контакте с горючими материалами или под перекрытием коммуникационных тоннелей, галерей, коридоров, технических подполий, этажей на расстоянии не меньше 25 мм; при защите складских, логистических комплексов со стеллажным хранением – по верху ярусов товарной продукции или непосредственно стеллажей.
- Так же, как и максимальные тепловые извещатели они имеют аббревиатуру ИП 10Х, где Х – это указание принципа действия датчика. Кроме того, им присваивается класс R Этот индекс в маркировке на корпусе извещателя, в сопроводительной документации на изделие, указывает, что оно относится к дифференциальным устройствам обнаружения пожара.
- Такие устройства могут использоваться для защиты помещений с низкой температурой воздушной среды, высокой влажностью воздуха, где использование других видов извещателей нецелесообразно из-за выходов из строя в результате образования конденсата, инея, изморози на чувствительных элементах датчиков.
Следует отметить значительный недостаток дифференциальных тепловых извещателей – они не предназначены для обнаружений пожаров с медленным развитием процесса горения от тления до фазы открытого огня, характеризующимся низкой скоростью повышения температуры воздуха в защищаемом помещении. Для установки внутри таких объектов больше подойдут аспирационные, газовые или дымовые пожарные датчики.
Принцип действия дифференциального извещателя
Фактически дифференциальные извещатели – это второе поколение технического совершенствования, развития тепловых автоматических устройств быстрого обнаружения очагов открытого огня с высокой теплоотдачей, характеризующееся следующим однозначным контролируемым признаком обнаружения пожара – по скорости нарастания температуры от 1 до 30 градусов ℃ в минуту; при этом минимальное время срабатывания подобных датчиков – 20 с, а максимальное – 2420/2760 в зависимости от класса дифференциальной характеристики изделия.
По форме/конфигурации площади помещения, отсека, части коммуникации, контролируемой дифференциальным тепловым извещателем, они относятся к следующим типам изделий:
- Точечным.
- Многоточечным.
- Линейным.
Принцип действия, способ обнаружения очага возникновения открытого огня внутри защищаемых помещений основан на постоянном текущем измерении разницы температуры между двумя термоэлементами, размещенными следующим образом:
- Один – внутри корпуса, являясь своеобразной точкой отсчета для подобного вида устройств фиксации факта возгорания.
- Второй – на внешней стороне корпуса, быстро нагревающийся при нарастании температуры газовоздушной среды во время возникновения очага пожара.
Именно таким образом происходит измерение разницы между температурой, внутри практически герметичного корпуса и внешней средой, а при достижении порогового значения такого изменения/нарастания температуры воздуха; с помощью дифференциального усилителя электрических сигналов формируется тревожное сообщение от извещателя, поступающее на прибор пожарной сигнализации или блок контроля/управления пожаротушением.
Такой тип тепловых пожарных извещателей используется при проектировании, построении схем установок/систем автоматической сигнализации для складских, общественных, административных объектов; а также зданий цехов, производств промышленных предприятий с технологическим процессом, не характеризующимся резкими перепадами температуры в защищаемых помещениях.
Извещатель пожарный дифференциальный внешне мало или вовсе ни чем не отличается от своих «собратьев» по виду устройств обнаружения возгорания – максимального или максимально-дифференциального теплового датчика.
Блок схема дифференциального теплового извещателя
Для справки: Дифференциальный тепловой извещатель, блок-схема которого приведена на рисунке, содержит два терморезистора в одном плече резистивного моста. Причем второй терморезистор находится в середине извещателя и защищен от прямого контакта с воздухом. При быстром повышении температуры сопротивление второго терморезистора не успевает уменьшиться, напряжение на входах компаратора возрастает и достигает порога открывания транзисторов этого компаратора при температуре ниже минимальной температуры срабатывания. При медленном повышении температуры сопротивления терморезисторов уменьшаются пропорционально друг другу, поэтому не будет увеличиваться разность потенциалов на входах компаратора. Такой извещатель может вовсе не сработать при квазистатическом росте температуры. Применение такого решения может обернуться трагедией, поэтому чисто дифференциальные тепловые извещатели нецелесообразно использовать. Рекомендуется обратить внимание на тепловой максимально дифференциальный извещатель.
Конструкция дифференциального извещателя
- Корпус из пластика для извещателей, чья эксплуатация будет проходить при нормальных условиях; из металла – для взрывозащищенных изделий для установки в помещениях, имеющих категорию по взрывопожарной опасности.
- Датчик из двух термочувствительных элементов.
- Крепежная фурнитура для подсоединения проводов.
Следует отметить два важных момента, касающиеся дифференциальных тепловых извещателей:
- Из-за более сложного устройства, наличия электронных компонентов, их стоимость сопоставима с ценой недорогих дымовых извещателей.
- В настоящее время они активно заменяются более эффективными максимально-дифференциальными тепловыми извещателями.
Часть материалов из статьи: Баканова Владимира Викторовича, издание: Алгоритм безопасности №3, 2012.
