Nowoczesne systemy zabezpieczeń przeciwpożarowych odgrywają kluczową rolę w ochronie życia i mienia. Wśród nich szczególne znaczenie mają systemy sygnalizacji pożarowej, które pozwalają na szybkie wykrycie zagrożenia i podjęcie odpowiednich działań. Podstawowym elementem takiego systemu jest czujka pożarowa – urządzenie wyposażone w czujnik reagujący na konkretne zjawiska fizyczne lub chemiczne, wskazujące na obecność pożaru.

Aby lepiej zrozumieć działanie systemów przeciwpożarowych, warto przyjrzeć się klasyfikacji czujek ze względu na monitorowany parametr. W tym artykule omówimy rodzaje czujek pożarowych.

Podział czujek pożarowych

W zależności od monitorowanego parametru, czujki pożarowe dzielimy na cztery główne grupy:

• Czujki ciepła – reagują na wzrost temperatury.
• Czujki dymu – wykrywają cząsteczki dymu powstałe w wyniku spalania.
• Czujki płomienia – analizują promieniowanie emitowane przez płomień.
• Czujki gazu – wykrywają związki chemiczne powstające w procesie spalania.

Czujki ciepła

Czujki ciepła są czułe na podwyższoną temperaturę i/lub szybkość narastania temperatury. W zależności od sposobu reakcji na wzrost temperatury, punktowe czujki ciepła, zgodnie z normą PN-EN 54-5, dzielimy na:

• Nadmiarowe – ich zadziałanie następuje, gdy mierzona temperatura przekroczy określoną wartość w dostatecznie długim przedziale czasu.
• Różniczkowe – analizują temperaturę w dwóch lub więcej miejscach i reagują, gdy różnica wartości przekroczy określony próg w danym czasie.
• Nadmiarowo-różniczkowe – łączą w sobie cechy czujek nadmiarowych i różniczkowych.

Układy czujek ciepła mogą wykorzystywać różne elementy czujnikowe, takie jak termistory o ujemnym (NTC) lub dodatnim (PTC) współczynniku temperaturowym, lub elementy CTR o skokowej zmianie rezystancji. Oprócz czujek punktowych istnieją również liniowe czujki ciepła, takie jak kable sensoryczne światłowodowe, kable termowrażliwe czy pneumatyczne, które reagują na zmianę temperatury wzdłuż swojej długości i znajdują zastosowanie na przykład na taśmociągach, trasach kablowych czy w zbiornikach.

Czujki dymu

Czujki dymu reagują na cząsteczki dymu powstałe w wyniku spalania. Ze względu na zjawiska wykorzystywane w detekcji, czujki dymu dzielimy na jonizacyjne i optyczne.

• Czujki dymu jonizacyjne
  Są czułe na produkty spalania zdolne wpłynąć na prąd jonizacji przepływający przez ich komorę jonizacyjną. Wartość prądu jonizacji zależy od wielu czynników, w tym od aktywności źródła promieniotwórczego (np. Ameryku 241) oraz napięcia przyłożonego do elektrod komory. Na wartość prądu jonizacji mają również wpływ czynniki zewnętrzne, takie jak zmiany ciśnienia, temperatura, wilgotność i przepływ powietrza. Odporność tych czujek można poprawić m.in. poprzez konstrukcję komory jonizacyjnej i stosowanie osłon przeciwwietrznych. Czujki jonizacyjne mogą działać w układzie różnicowym, co zwiększa ich stabilność. Czułość jonizacyjnej czujki dymu definiowana jest jako względna zmiana prądu jonizacji zewnętrznej komory, wywołana stężeniem dymu w momencie zadziałania.
• Czujki dymu optyczne (fotoelektryczne)
  Są czułe na produkty spalania zdolne wpłynąć na pochłanianie lub rozpraszanie promieniowania w zakresie podczerwieni, widzialnym i/lub nadfioletowym widma elektromagnetycznego. Wyróżniamy optyczne czujki dymu rozproszeniowe, które wykrywają dym na podstawie rozproszenia światła przez cząsteczki dymu, oraz czujki działające na światło pochłonięte, gdzie dym powoduje zmniejszenie intensywności wiązki światła docierającej do odbiornika. Przykładem zaawansowanej technologii jest czujka liniowa, która wykorzystuje wiązki światła podczerwonego i ultrafioletowego między nadajnikami a odbiornikiem. Czułość optycznych czujek dymu jest określana za pomocą parametru D [%/m] (procentowe zmniejszenie przezroczystości na drodze 1 m) lub modułu ekstynkcji m [dB/m]. Istnieją również czujki zasysające, które charakteryzują się podwyższoną czułością (nawet do 0,005 %/m), dzięki czemu mogą wykrywać dym we wczesnej fazie pożaru na dużych przestrzeniach.

Czujki płomienia

Czujki płomienia reagują na promieniowanie emitowane przez płomień, w szczególności na podczerwień i ultrafiolet lub promieniowanie wielobarwowe. Monitorowane parametry płomienia to między innymi długość fali promieniowania (charakterystyczna dla produktów spalania, np. dwutlenku węgla i pary wodnej) oraz częstotliwość migotania (zazwyczaj w zakresie 20-30 Hz).

Czujki płomienia klasyfikowane są ze względu na maksymalną odległość wykrycia płomienia o określonych wymiarach, na przykład zgodnie z normą EN 54-10. Istnieją także czujki płomienia wielobarwowe, które analizują promieniowanie w kilku zakresach widma, co zwiększa ich odporność na fałszywe alarmy.

Czujniki gazu

Niektóre pożary poprzedza ulatnianie się niebezpiecznych gazów, dlatego w określonych środowiskach stosuje się czujki wykrywające ich obecność.

Podsumowanie

Odpowiedni dobór czujek pożarowych to klucz do skutecznej ochrony przeciwpożarowej. Różne typy czujek sprawdzają się w różnych warunkach, dlatego tak ważne jest ich odpowiednie rozmieszczenie i dostosowanie do specyfiki obiektu. Znajomość zasady działania poszczególnych technologii pozwala nie tylko zwiększyć bezpieczeństwo, ale także minimalizować ryzyko fałszywych alarmów.

Bez względu na to, czy zabezpieczasz biuro, magazyn czy obiekt przemysłowy – warto inwestować w sprawdzone rozwiązania i mieć pewność, że system przeciwpożarowy zadziała wtedy, kiedy będzie naprawdę potrzebny.