Progi temperaturowe czujek ciepła
Progi temperaturowe czujek ciepła – jak prawidłowo dobrać temperaturę zadziałania?
Temperatura zadziałania czujki ciepła nie jest pojedynczą, bezwzględną wartością, po osiągnięciu której każde urządzenie natychmiast przechodzi w alarm. W dokumentacji technicznej należy rozróżnić typową temperaturę zastosowania, maksymalną temperaturę zastosowania oraz zakres statycznej temperatury zadziałania.
Błędna interpretacja tych parametrów może prowadzić do alarmów niepożądanych, zbyt późnego wykrycia pożaru albo braku spójności pomiędzy projektem, konfiguracją centrali i urządzeniami zamontowanymi na obiekcie.
Co oznacza próg temperaturowy czujki ciepła?
Próg temperaturowy określa warunki cieplne, przy których czujka powinna wygenerować sygnał alarmowy. W przypadku punktowych czujek ciepła objętych normą PN-EN 54-5+A1:2018-11 stosuje się klasy temperaturowe od A1 do G.
Dla każdej klasy określono cztery podstawowe parametry:
Statyczna temperatura zadziałania jest wyznaczana przy bardzo powolnym wzroście temperatury. Nie oznacza to, że czujka zawsze uruchomi alarm dokładnie przy jednej wartości wskazanej w katalogu.
Klasy temperaturowe punktowych czujek ciepła
| Klasa | Typowa temperatura zastosowania | Maksymalna temperatura zastosowania | Statyczna temperatura zadziałania |
|---|---|---|---|
| A1 | 25°C | 50°C | 54–65°C |
| A2 | 25°C | 50°C | 54–70°C |
| B | 40°C | 65°C | 69–85°C |
| C | 55°C | 80°C | 84–100°C |
| D | 70°C | 95°C | 99–115°C |
| E | 85°C | 110°C | 114–130°C |
| F | 100°C | 125°C | 129–145°C |
| G | 115°C | 140°C | 144–160°C |
Przykładowo czujka klasy A1 może pracować długotrwale w temperaturze około 25°C i powinna tolerować krótkotrwałe wzrosty temperatury otoczenia do 50°C. Przy bardzo powolnym nagrzewaniu alarm powinien wystąpić pomiędzy 54°C a 65°C.
Co oznaczają oznaczenia R i S?
Do klasy temperaturowej może zostać dodana litera R lub S. Oznaczenia te opisują dodatkowo badaną charakterystykę odpowiedzi czujki.
Reakcja na szybki wzrost temperatury
Oznaczenie R informuje, że czujka zachowuje wymaganą charakterystykę odpowiedzi również przy dużej szybkości wzrostu temperatury rozpoczynającego się poniżej typowej temperatury zastosowania.
Czujka A1R może wygenerować alarm podczas gwałtownego nagrzewania, zanim temperatura osiągnie minimalną statyczną temperaturę zadziałania 54°C.
Brak alarmu poniżej minimum statycznego
Oznaczenie S oznacza, że czujka nie powinna zadziałać poniżej minimalnej statycznej temperatury przewidzianej dla danej klasy.
Takie rozwiązanie może być właściwe w pomieszczeniach, w których podczas normalnej eksploatacji występują gwałtowne, lecz krótkotrwałe zmiany temperatury.
Oznaczenia A1R, A2R, BS lub CS nie są nazwami umownych progów. Każde określa konkretną klasę temperaturową i dodatkową charakterystykę odpowiedzi czujki.
Czy czujka A1R zawsze zadziała przy 54°C?
Nie. Wartość 54°C jest minimalną statyczną temperaturą zadziałania dla klasy A1 i dotyczy warunków bardzo powolnego wzrostu temperatury.
Czujka A1R może zadziałać wcześniej, jeżeli wystąpi odpowiednio szybki przyrost temperatury. Przy wolnym nagrzewaniu jej alarm może nastąpić w zakresie od 54°C do 65°C.
Na rzeczywisty czas alarmowania wpływają również:
- temperatura początkowa;
- szybkość nagrzewania;
- wysokość montażu;
- przepływ powietrza;
- odległość od źródła pożaru;
- geometria stropu;
- bezwładność elementu pomiarowego.
Sama temperatura progowa nie pozwala więc określić czasu wykrycia pożaru.
Jak dobrać temperaturę zadziałania czujki?
Podstawą doboru powinna być najwyższa temperatura, jaka może wystąpić w miejscu montażu podczas prawidłowej eksploatacji obiektu. Nie wystarczy przyjąć średniej temperatury pomieszczenia.
Pod stropem, nad urządzeniem technologicznym, w pobliżu nagrzewnicy albo pod dachem hali temperatura może być znacznie wyższa niż w strefie przebywania ludzi. Znaczenie mają również warunki letnie, przerwy w pracy wentylacji oraz okresowe procesy technologiczne.
Maksymalna temperatura występująca bez pożaru nie może przekraczać maksymalnej temperatury zastosowania wybranej klasy. Jednocześnie nie należy bez technicznego uzasadnienia wybierać czujki o wyższym progu, ponieważ może to istotnie opóźnić wykrycie zagrożenia.
Dobór czujki ciepła powinien uwzględniać także przewidywany rozwój pożaru. Czujka termiczna jest najbardziej odpowiednia tam, gdzie można oczekiwać szybkiego wydzielania ciepła, a zastosowanie czujki dymu byłoby niewłaściwe ze względu na parę wodną, pył, spaliny lub inne czynniki zakłócające.
Zasady planowania, projektowania, instalowania, odbioru i konserwacji SSP powinny wynikać z przyjętego standardu projektowego oraz dokumentacji obiektu. Jednym z dokumentów stosowanych w Polsce jest PKN-CEN/TS 54-14:2020-09.
Wyższy próg nie rozwiązuje problemu alarmów niepożądanych
Podwyższanie temperatury alarmowej bywa traktowane jako prosty sposób ograniczenia alarmów niepożądanych. Takie działanie może jednak maskować błędny dobór rodzaju czujki, nieprawidłową lokalizację urządzenia albo wpływ procesu technologicznego.
Jeżeli czujka A1R alarmuje podczas normalnej pracy obiektu, należy najpierw ustalić rzeczywistą przyczynę. Może nią być nawiew gorącego powietrza, promieniowanie cieplne, umieszczenie czujki nad urządzeniem grzewczym albo niewłaściwy tryb pracy czujki wielokryterialnej.
Zmiana klasy z A1R na B lub C bez analizy może wyeliminować alarmy eksploatacyjne, ale jednocześnie znacząco opóźnić reakcję systemu podczas rzeczywistego pożaru.
Punktowa i liniowa detekcja ciepła – progi nie są bezpośrednio porównywalne
Punktowe czujki ciepła są klasyfikowane według PN-EN 54-5+A1:2018-11. Liniowe czujki ciepła mogą podlegać PN-EN 54-22+A1:2020-07, gdy są kasowalne, albo PN-EN 54-28:2016-06, gdy są niekasowalne.
Kabel detekcyjny jest dostępny w wersjach o nominalnych temperaturach alarmowych:
Po zadziałaniu termicznym fragment kabla objęty alarmem wymaga wymiany. Nie jest to odpowiednik punktowej czujki A1, A2 lub B, mimo że wartości temperatur mogą być zbliżone.
W resetowalnej liniowej detekcji ciepła dostępne są między innymi ustawienia:
Litera I oznacza działanie integrujące. Reakcja zależy od temperatury oraz długości nagrzanego odcinka kabla.
Najczęstsze błędy przy doborze progów temperaturowych
- Dobór na podstawie temperatury HVAC Temperatura projektowa wentylacji nie zawsze odpowiada rzeczywistej temperaturze pod stropem. W obiektach przemysłowych wskazane są pomiary lub wiarygodne dane eksploatacyjne.
- Traktowanie wartości katalogowej jako dokładnego progu Czujka klasy A1 nie jest czujką o bezwzględnym progu 60°C. Alarm może wystąpić w określonym przedziale albo wcześniej przy charakterystyce R.
- Zamiana R na S bez analizy Czujki A1R i A1S mają tę samą klasę temperaturową, lecz odmiennie zachowują się podczas szybkiego wzrostu temperatury.
- Podnoszenie progu w celu usunięcia alarmów Wyższa klasa może ograniczyć alarmy eksploatacyjne, ale jednocześnie pogorszyć czas wykrycia rzeczywistego pożaru.
- Zmiana ustawień bez aktualizacji dokumentacji Ustawienie programowe centrali musi odpowiadać projektowi, protokołowi uruchomienia i dokumentacji powykonawczej.
- Porównywanie czujek wyłącznie na podstawie temperatury W czujce liniowej znaczenie mogą mieć długość nagrzanego odcinka, algorytm kompensacji i sposób przetwarzania sygnału.
- Próba cieplna bez przygotowania odcinka wymiennego Doprowadzenie kabla niekasowalnego do temperatury alarmowej może trwale aktywować badany fragment.
Progi temperaturowe a odbiór instalacji i dokumentacja
Podczas odbioru technicznego problemem najczęściej nie jest sama wartość progu, lecz brak spójności pomiędzy projektem, zastosowanymi urządzeniami, konfiguracją systemu i dokumentacją powykonawczą.
Jeżeli projekt przewiduje czujkę A1R, a w centrali ustawiono klasę A2S, zmiana powinna zostać technicznie uzasadniona i naniesiona do dokumentacji. Analogiczna zasada dotyczy zmiany temperatury alarmowej kabla liniowej detekcji ciepła.
- oznaczenia klas czujek w projekcie i na urządzeniach;
- ustawienia programowe centrali lub kontrolera;
- przypisanie czujek do stref dozorowych;
- zgodność lokalizacji z dokumentacją powykonawczą;
- protokoły prób funkcjonalnych;
- deklaracje właściwości użytkowych;
- zgodność algorytmów ze scenariuszem pożarowym.
Właściwym odniesieniem normowym dla punktowych czujek ciepła jest PN-EN 54-5+A1:2018-11, wprowadzająca EN 54-5:2017+A1:2018. Samo podobieństwo parametrów katalogowych nie jest wystarczającą podstawą do zastąpienia urządzenia wskazanego w projekcie.
Czy próg alarmowy można zmienić po uruchomieniu systemu?
Technicznie jest to możliwe w urządzeniach, które dopuszczają programową zmianę klasy lub temperatury alarmowej. Nie powinna to być jednak decyzja podejmowana wyłącznie przez obsługę obiektu.
Zmiana wpływająca na charakterystykę wykrywania wymaga sprawdzenia zgodności z projektem, scenariuszem pożarowym, dokumentacją urządzenia oraz warunkami środowiskowymi. Po zmianie należy przeprowadzić odpowiednie testy i zaktualizować dokumentację eksploatacyjną oraz powykonawczą.
Czujka ciepła nie zastępuje automatycznie czujki dymu
Czujki ciepła wykrywają pożar dopiero wtedy, gdy do ich elementu pomiarowego dotrze odpowiednia ilość energii cieplnej. W przypadku pożarów rozwijających się powoli mogą zadziałać znacznie później niż czujki dymu.
Zastosowanie czujki termicznej powinno wynikać z analizy zagrożenia i warunków środowiskowych. Nie należy wybierać jej wyłącznie dlatego, że jest mniej podatna na kurz lub chwilowe zanieczyszczenia.
Prawidłowy dobór progu temperaturowego wymaga ustalenia rzeczywistych temperatur normalnej pracy, oczekiwanej dynamiki pożaru oraz sposobu działania konkretnej technologii detekcji.
Weryfikacja tych danych na etapie projektu jest znacznie prostsza niż zmiana urządzeń i konfiguracji bezpośrednio przed odbiorem instalacji.