Detektory pożaru nie zabezpieczą przed pożarem, ale dzięki aktywacji alarmu już w początkowej fazie zagrożenia, pomagają zapobiec rozprzestrzenieniu się ognia i dzięki temu chronić mienie i życie. Na jakiej zasadzie działają czujniki przeciwpożarowe i czy ich skuteczność jest tak samo wysoka w każdych warunkach?

Detektory dymu

Budowa czujnika dymu opiera się na kilku technologiach. Dwie najpopularniejsze wykorzystują fotoelektryczność oraz jonizację.

Czujniki optyczne

Zwane są również fotoelektrycznymi. Zasada ich działania jest stosunkowo prosta. Czujnik zawiera źródło światła (np. diodę LED emitującą światło widzialne lub podczerwień) oraz fotodiodę usytuowaną zaraz obok drogi światła. W normalnej sytuacji, wiązka światła omija fotodiodę, ale kiedy w pomieszczeniu znajduje się dym, wiązka światła ulega rozproszeniu i w efekcie część fotonów pada na fotodiodę, co aktywuje alarm.

Czujniki jonizacyjne

Nie każdy pożar generuje na tyle dużą ilość widocznego dymu, by czujnik optyczny mógł zadziałać już z pierwszej fazie pożaru. Dlatego część czujników dymu wykorzystuje zjawisko jonizacji. Czujnik jonizacyjny, zawiera wewnątrz maleńką komorę jonizacyjną, w której umieszczony materiał radioaktywny (najczęściej rad, pluton lub ameryk), emitując cząsteczki alfa jonizuje powietrze w komorze. Jednocześnie, w komorze umieszczone są dwie elektrody, pomiędzy którymi przepływa prąd o bardzo małym natężeniu. W fazie tlenia cząsteczki dymu (niewidzialne gołym okiem) wnikają poprzez obudowę czujnika do komory jonizacyjnej. Poruszając się łączą się z powstałymi jonami i zmieniają natężenie prądu pomiędzy elektrodami, co aktywuje alarm. Warto pamiętać, że przez to, iż czujniki jonizacyjne zwierają niewielką ilość pierwiastka radioaktywnego, nie powinny być wyrzucane do śmieci, tylko poddane specjalistycznej utylizacji.

Detektory płomienia

Wykrywają promieniowanie emitowane przez płomień (głównie ultrafioletowe lub podczerwone) wykorzystując zjawisko fotoemisji. Są w stanie zareagować już w 3-4 milisekundy od wykrycia płomienia, choć najczęściej programowo opóźnia się czas reakcji do 2-3 sekund od powstania płomienia (by uniknąć fałszywych alarmów).

Detektory temperatury

Detektory te reagują na wzrost temperatury w pomieszczeniu. Wyposażone są w termistor typu NTC lub PTC– rezystor zmieniający wartość w górę lub w dół w zależności od temperatury otoczenia oraz wykorzystanego do produkcji materiału. Przeciwpożarowe czujniki temperatury działają jednej z dwóch zasad:

  • mają ustawioną temperaturę graniczną – po jej przekroczeniu sygnalizowany jest alarm
  • alarm załącza się wtedy, kiedy w pomieszczeniu wykryty zostanie gwałtowny przyrost temperatury w krótkim czasie.

Oba rodzaje detektorów są skuteczne w fazie pożaru, w której pojawił się już otwarty ogień, który doprowadził do wzrostu temperatury. W niektórych obiektach, ze względu na warunki użytkowania nie można jednak zastosować czujek dymu – w takich sytuacjach montuje się czujki temperatury.

Czujki a rodzaj pożaru

Przy projektowaniu zabezpieczenia przeciwpożarowego koniecznie trzeba przeanalizować możliwe zagrożenia pożarowe – w zakresie przyczyn oraz przebiegu pożaru. Konieczna jest analiza czynników, które mogą zakłócić działanie detektora. W zależności od rodzaju pożaru niektóre czujki mogą nie zadziałać właściwie.

Przykładowo, czujki optyczne będą nieprzydatne w przypadku płomieniowego spalania drewna, spirytusu lub dekaliny. Wykazują również umiarkowaną skuteczność przy tleniu się materiału (zwłaszcza tekstyliów i drewna). Czujki termoróżnicowe nie zadziałają natomiast odpowiednio szybko w fazie tlenia.

Czujniki wielokryteriowe

Ze względu na możliwość wystąpienia różnych zagrożeń oraz ograniczenia poszczególnych typów sensorów, obecnie produkuje się głównie czujki wielokryteriowe, czyli wyposażone w kilka mechanizmów detekcji pożaru, które umożliwiają szybki alarm niezależnie od rodzaju pożaru. Na rynku dostępne są różnorodne kombinacje sensorów, w tym również czujki wyposażone dodatkowo w detektory tlenku węgla i innych gazów. Każdorazowo czujki dobierać trzeba po szczegółowej analizie możliwych dla konkretnego obiektu zagrożeń pożarowych.