Opti?ni javljalnik dima Apollo
Javljalnik dima
je
naprava
, ki zaznava prisotnost
dima
. Najve?krat se ga uporablja kot
javljalnik
po?ara
. V
po?arnovarnostni sistem
povezani javljalniki se uporabljajo kot
oddajnik
signala
za prisotnost po?ara predvsem v poslovnih objektih, medtem ko se posamezne enote uporabljajo v stanovanjih, ki lahko ob prisotnosti dima samostojno oddajajo zvo?ni in/ali svetlobni signal.
Javljalniki dima so navadno zaprti v plasti?nem
ohi?ju
v obliki
diska
, premera pribli?no 150 mm in 25 mm vi?ine, vendar je oblika lahko odvisna od proizvajalca in tipa javljalnika. Ve?ina javljalnikov dima deluje na principu opti?nega zaznavanja (
fotodioda
) ali
fizikalnega procesa
(
ionizacije
), medtem ko drugi uporabljajo obe metodi zaznavanja za pove?anje
ob?utljivosti
. S tem se lahko uporabljajo tudi za zaznavo cigaretnega dima predvsem v prostorih, kjer je kajenje prepovedano in te?ko obvladljivo (strani??a v ?olah). Javljalniki dima so napajani preko centralnega po?arnovarnostnega sistema, ki se napaja preko
elektri?nega omre?ja
z lastnim
rezervnim napajanjem
. Samostojni javljalniki pa so navadno napajani samo z eno
baterijo
.
Prvi po?arni
javljalnik
je bil
patentiran
ob koncu
19. stoletja
. Zasluga za to napravo gre ameri?kemu
fiziku
in
matematiku
Francisu Robbinsu Uptonu
, ki je v sodelovanju s
Fernandom J. Dibblejem
izumil prenosni po?arni javljalnik. Ta je kot
senzor
temperature
uporabljal nastavljivo
vzmet
, izdelano iz dveh razli?nih kovin, ki je ob dovolj visoki temperaturi prek
vzvodov
in
kontaktov
sklenila
elektri?ni krog
ter vklju?ila
zvonec
, napajan iz baterije v
podno?ju
.
?tiri
desetletja
kasneje je ?vicarski fizik
Walter Jaeger
?elel izdelati senzor za odkrivanje prisotnosti strupenih plinov. Pri?akoval je, da se bo plin ob vstopu v senzor vezal z ioniziranimi molekulami zraka in s tem spremenil napetost na senzorju. Majhne koncentracije plina na napetost niso imele nikakr?nega vpliva, a je Jaeger presene?eno ugotovil, da je senzor reagiral na cigaretni dim. Njegov poizkus je bil velik napredek pri razvoju dimnega javljalnika.
?ele z napredkom na podro?ju elektronike in jedrske fizike so taki senzorji postali dostopni ?ir?emu krogu uporabnikov, vendar ?e vseeno zunaj dosega ve?ine gospodinjstev.
?ele leta 1965 sta
Duane D. Pearsall
in
Stanley Bennett Peterson
izdelala cenovno dostopen javljalnik dima z mo?nostjo preproste zamenjave izrabljenih baterij. Prvi komercialno zanimivi po?arni javljalniki so pri?li na trg leta 1969.
Vrste javljalnikov dima
[
uredi
|
uredi kodo
]
Opti?ni javljalnik dima
1: opti?na komora
2: pokrov
3: ohi?je
4: fotodioda (detektor)
5: Infrarde?a dioda LED (oddajnik)
Pogled v notranjost opti?nega javljalnika dima
Notranjost klasi?nega ionskega javljalnika dima. ?rna okrogla struktura na desni je ionizacijska komora. Okrogla struktura v zgornjem levem kotu je piezoelektri?no
bren?alo
, ki proizvaja zvok alarma.
Vsebnik americija 241 v ionskem javljalniku dima
Opti?ni
javljalnik
dima je v bistvu
svetlobni
senzor. Kot javljalnik dima vsebuje izvor svetlobe (
?arnico
ali
infrarde?o
diodo
LED
), le?e za zbiranje svetlobe v ?arek in
fotodiodo
ali podoben fotoelektri?ni senzor pod kotom
?arka
kot detektor svetlobe. V odsotnosti dima svetlobni ?arek potuje nad fotodiodo v ravni liniji. Ko dim vstopi v opti?no komoro na pot svetlobnemu ?arku pride do pojava
sipanja svetlobe
. Svetloba se odbija na vse strani in tudi proti fotodiodi, katera to svetlobo zazna in spro?i
alarm
.
V velikih prostorih, kot so razne dvorane ali
avditoriji
je pod stropom na eni steni name??ena enota, ki oddaja
?arek
, na drugi steni pa enota, ki ?arek zajema, ali pa ga odbija nazaj v enoto kot ogledalo. Ko ?arek postane manj viden za ≫oko≪ senzorja, se po?lje signal za alarm.
Ionski
tip javljalnika je na?eloma ceneje izdelati, kot fotoelektri?nega, kljub temu pa je zapostavljen zaradi ve?je nagnjenosti k la?nim alarmom. Lahko zazna delce dima, nevidne prostemu o?esu. Vsebuje pribli?no 37 k
Bq
ali 1 μ
Ci
radioaktivnega
elementa
americij
241 (
241
Am), ki ustreza pribli?no 0.3 μg izotopa
[1]
[2]
. Sevanje potuje skozi ionizacijsko komoro, zra?ni prostor med dvema elektrodama, in dovoljuje prehod majhnemu konstantnemu
elektri?nemu toku
med elektrodama. Ko v komoro zaidejo delci dima, le ti absorbirajo delce alfa in s tem zmanj?ajo prevodnost komore, kar elektronika javljalnika zazna kot alarm.
Delci alfa
, se v javljalnikih dima uporabljajo zaradi tega, ker z razliko od
beta
in
gama
delcev, njihovo
sevanje
ne prodira globoko in se ga lahko zaustavi ?e s plasti?nim ohi?jem.
Pribli?no 1 %
emitirane
radioaktivne energije
241
Am je
gama sevanja
.
Javljalnik dima, ki deluje na principu vzor?enja
zraka
, je sposoben zaznavanja ?e mikroskopskih delcev dima. To so ve?inoma
aspiratorni
javljalniki dima, ki delujejo tako, da skozi
mre?o
na dolo?eni razdalji navrtanih majhnih cevk, name??enih pod strop nad
za??itnim obmo?jem
sesajo zrak. Navrtane luknjice predstavljajo mesta vzor?enja zraka. Vzorec zraka potem potuje mimo ob?utljive opti?ne naprave, po navadi laser, nastavljen za zaznavanje izredno majhnih zgorelih delcev. Taki javljalniki se lahko uporabljajo za pro?enje avtomatskih gasilnih sistemov, na primer ga?enje s
plinom
v prostorih z vrednej?imi predmeti, kot so knji?nice, ra?unalni?ke sobe, itd.
Ve?ina javljalnikov dima z vzor?enjem zraka je veliko bolj ob?utljivih kot ostala dva tipa javljalnikov. Tak tip javljalnika omogo?a nastavitev nivojev alarma, kot na primer opozorilo, alarm, po?ar I.st., po?ar II.st. Te nastavitve omogo?ajo zgodnej?e opozorilo na razvijajo? se po?ar, kar dovoljuje ro?no
intervencijo
ali aktivacijo avtomatskega ga?enja, preden se po?ar razvije do neobvladljive stopnje. Tak na?in pristopa pove?uje mo?nost
evakuacije
in zmanj?a nastalo ?kodo.
Zaznavanje prisotnosti ogljikovega dioksida in ogljikovega oksida
[
uredi
|
uredi kodo
]
Nekateri javljalniki dima uporabljajo senzorje, ki zaznavajo
ogljikov dioksid
ali
ogljikov oksid
, za zaznavo nevarnih in
strupenih
produktov
zgorevanja
[3]
[4]
. Vendar pri nakupu takih javljalnikov velja opozorilo, da niso vsi javljalniki dima, za katere ogla?evalci navajajo, da vsebujejo take senzorje, sposobni zaznati CO
2
ali CO brez prisotnosti po?ara.
Opti?ni javljalniki dima so pogosto hitrej?i v zaznavanju dimnih delcev, ki se pojavljajo v za?etni fazi po?arov.
Ionski javljalniki dima so navadno le malenkostno hitrej?i pri zaznavi delcev dima ob razvitem po?aru. Samo opti?ni dimni senzorji so priznani kot primerni za zaznavo dimnih delcev med tlenjem in v ?e razvitem po?aru
[5]
.
Glede na teste, narejene po evropskem standardu
EN 54
, se lahko ob razvijajo?em po?aru hitreje zazna povi?ana vrednost ogljikovega dioksida, kot delce dima.
Stopnja zatemnitve
[6]
pri obi?ajnih javljalnikih dima
|
Tip javljalnika
|
Stopnja zatemnitve
|
Ionski
|
2.6?5.0 % obs/m
[7]
|
Opti?ni
|
6.5?13.0 % obs/m
|
?arkovni
|
3 % obs/m
|
Aspiratorni
|
0.005?20.5 % obs/m
|
Laserski
|
0.06?6.41 % obs/m
|
Komercialni javljalniki dima
[
uredi
|
uredi kodo
]
Integriran mehanizem za zapiranje na protipo?arnih vratih. Znotraj ohi?ja se nahaja mehanizem za zapiranje vrat, javljalnik dima ter napajanje.
Integrirano vezje
javljalnika dima.
Komercialni javljalniki dima so ?i?no oz. brez?i?no povezani v po?arno - varnostni sistem, lahko pa delujejo tudi kot samostojne enote.
V po?arno - varnostni sistem so javljalniki lahko povezani zaporedno. V primeru pojava dima se samo spro?i alarm, vendar sistem ne dolo?i lokacije po?ara. To je primerno za manj?e objekte, za ve?je objekte so bolj primerni po?arno - varnostni sistemi, v katerih ima vsak javljalnik svoj naslov in na podlagi tega se ob alarmu lahko dolo?i lokacija po?ara oz. javljalnika, ki je zaznal dim. Isto?asno lahko javljalniki te vrste dolo?ijo koli?ino dima.
Samostojna enota je v bistvu po?arni alarm v enem ohi?ju. Sestavljen je iz javljalnika dima, zvo?ne
sirene
ter lastnega vira napajanja (baterije). Nekateri modeli takih javljalnikov oddajajo tudi svetlobne signale ob alarmu.
Samostojni javljalniki dima
[
uredi
|
uredi kodo
]
Osnovna funkcija samostojnih javljalnikov dima je opozarjanje ljudi na ogro?enost. Metode alarmiranja vklju?ujejo:
- audio zvoke
- navadno okoli 3200 Hz, odvisno od zmogljivosti komponente (Na tem podro?ju je bil narejen velik napredek tudi za osebe z motnjami sluha)
- 85
db
na razdalji treh
metrov
- govore?i glas ob alarmu
- bliskavica
- takti?na stimulacija (tresenje postelje ali blazine)
Nekateri modeli imajo vgrajeno fukcijo za za?asni izklop zvoka, ne da bi odstranili baterijo. To pride v po?tev, pri javljalnikih, ki se uporabljajo v prostorih, kjer so pogosti la?ni alarmi (prostori, namenjeni peki, varilnice, itn).
Trenutna tehnologija je zelo u?inkovita pri odkrivanju dima in po?arov, vendar
gluhe
in
naglu?ne
?e vedno skrbi, ali se bodo pravo?asno zbudili ob alarmu. Med letoma 2005 in 2007 je bila izvedena raziskava pod sponzorstvom Zvezne agencije za po?arno varnost ZDA (
NFPA
), ki je ugotavljala vzroke za ve?jo smrtnost v skupini z ve?jim tveganjem (gluhi, naglu?ni ter
starostniki
. Rezultati raziskave so pokazali, da so alarmi ni?jih
frekvenc
(520 Hz) mnogo bolj u?inkoviti pri zbujanju iz spanca oseb take skupine z ve?jim tveganjem. Za gluhe osebe so najbolj primerni brez?i?ni javljalniki dima ali ogljikovega dioksida, povezani z
mehanizmom
za vibriranje na primer vzglavnika na postelji, z bliskavico ali opozorilnim signalom preko
telefona
.
[8]
Ve?ina stanovanjskih javljalnikov dima uporablja za vir napajanja 9 V baterijo. Ko se ta iztro?i, tudi javljalnik ne opravlja ve? svoje funkcije. Ve?ina javljalnikov dima ima vgrajeno elektroniko za opozarjanje na iztro?ene baterije, kljub temu pa je v mno?ici javljalnikov te?ko najti tistega s prazno baterijo. Ocenjujejo, da je v
stanovanjih
po
Zdru?enem kraljestvu
nedelujo?ih vsaj 30 % javljalnikov dima zaradi praznih ali odstranjenih baterij. V novej?em ?asu so sicer pri?li na trg tudi javljalniki z vgrajenimi
litijevimi
baterijami, ki lahko delujejo 7 - 10 let, kar pa le zmanj?uje zavednost ljudi po menjavi baterij, saj je
cikel
menjave neprimerno dalj?i.
NFPA priporo?a lastnikom domov, naj menjajo baterijo na javljalniku dima vsaj enkrat letno, ko oddaja signal za izpraznjeno baterijo ali ko ne opravi testiranja. Testiranje naj se izvaja mese?no s pritiskom na testno tipko.
[9]
V letu 2004 je
NIST
[10]
(Zvezni in?titut za standardizacijo in tehnologijo ZDA) izdal poro?ilo, ki med drugim opisuje, da javljalniki dima, ne glede na to ali so opti?ni ali ionski, neposredno pripomorejo k dalj?emu ?asu evakuacije pri ve?ini po?arov. Pri po?aru, ki gori s plamenom, se od ionskih javljalnikov, ki so nekoliko bolj?i od opti?nih, pri?akuje 57 do 62 sekund hitrej?i odziv. Tako so pri zaznavanju dima ob tlenju snovi hitrej?i opti?ni javljalniki dima (47 do 53 sekund).
Zvezna agencija za po?arno varnost ZDA (NFPA) priporo?a menjavo javljaljnikov dima vsakih 10 let. Javljalniki dima postanejo s ?asom manj zanesljivi zaradi staranja elektronskih komponent.
Redno ?i??enje zmanj?a mo?nost la?nih alarmov, ki jih povzro?a nalo?en prah ali mr?es. Zaradi ob?utljivosti to ?e posebno velja za opti?ne javljalnike dima. Zunanjost in notranjost opti?nih in ionskih dimnih javljalnikov ?istimo s sesalcem. Za prepre?evanje la?nih alarmov v kuhinjah in prostorih za peko, je priporo?ljiva uporaba opti?nih ali namenskih javljalnikov.
Postavitev javljalnika dima
[
uredi
|
uredi kodo
]
Navodilo v ZDA iz leta 2007, kam montirati javljalnike dima. Po en v vsakem nadstropju in vsaki spalnici.
V Zdru?enih dr?avah Amerike ve?ina dr?avnih in lokalnih zakonov dolo?a ?tevilo in postavitev javljalnikov dima na osnovi standarda, objavljenega v 72. ?lenu po?arnega kodeksa zvezne agencije za po?arno varnost.
Zakoni, ki dolo?ajo namestitev javljalnikov dima, se med dr?avami zelo razlikujejo. Tisti lastniki stanovanj, ki jih postavitev javljalnikov dima zanima, se lahko po pomo? obrnejo na lokalne gasilce ali na gradbenega in?pektorja. Nekatera pravila, ki dolo?ajo postavitev javljalnikov so zelo dosledna zaradi razvijajo?ega se sveta. Za primer, v Kanadi in Avstraliji se zahteva, da je delujo?i javljalnik dima montiran v vsakem nadstropju. Kodeks NFPA zahteva javljalnike dima v vsakem naseljenem nadstropju in v bli?ini vsake spalnice. V naseljena nadstropja so vklju?ene tudi kleti s stojno vi?ino.
V novih zgradbah so zahteve seveda ve?je. Vsi javljalniki dima morajo biti direktno priklju?eni na elektri?no omre?je in imeti morajo rezervno napajanje za primer izpada elektri?nega omre?ja. Montirani morajo biti v ali pred vsako spalnico, odvisno od lokalnih zakonov. Nekateri zakoni zahtevajo javljalnik dima tudi na stopni??ih, hodnikih in v gara?ah.
Nekateri javljalniki omogo?ajo povezavo v mre?o, tako da se v primeru po?ara oglasijo vsi javljalniki hkrati. kar pove?uje mo?nost, da stanovalci alarm tudi sli?ijo, ?eprav so za zaprtimi vrati, ali pa je po?ar nekaj nadstropij nad ali pod njimi. Po letu 2000, so pri?li na trg tudi javljalniki, ki omogo?ajo povezavo v mre?o tudi brez?i?no z uporabo tehnologij, kot je
ZigBee
. Taki javljalniki so primerni za vgradnjo v ?e obstoje?e objekte, ker odpade izdelava in?talacij po objektu.