همانطور که از نام دتکتور حرارتی (Heat Detector) پیداست، این آشکارسازها نسبت به حرارت حاصل از حریق حساس هستند. بیشترین حرارت و گرمایی که توسط این نوع دتکتور جذب می‌شود، ناشی از حرارت و گازهای داغی است که فضای اتاق را پر کرده و زیرسقف جمع می‌شود. اما بخش دیگری از حرارت جذب شده توسط دتکتورهای حرارتی از طریق تابش است.
در این مطلب از مرکز اعلام حریق آرات به معرفی و بررسی انواع دتکتور حرارتی سیستم اعلام حریق می‌پردازیم.
دتکتورهای حرارتی به دو نوع نقطه‌ای و خطی تقسیم‌بندی می‌شوند. در نوع نقطه‌ای، آشکارساز به تغییرات دما در یک نقطه‌ی مشخص حساسیت نشان می‌دهد، اما در نوع خطی، حساسیت سنسور این آشکارساز به شکل خطی است و به تغییرات دمایی در هر جای این خط و مسیر حساس است.
اصول کارکرد دتکتورهای حرارتی
دتکتورهای حرارتی در سه حالت کار می‌کنند:
- دتکتور حرارت دما ثابت: در این نوع دتکتور یک دمای از پیش تعیین‌شده وجود دارد که در صورت رسیدن به آن دما دتکتور فعال می‌شود. این دما معمولا 57 یا 58 درجه‌ی سانتی‌گراد است.
- دتکتور حرارت دما افزایشی: این دتکتورها به نرخ تغییرات دمایی حساس هستند. به این ترتیب که اگر در یک بازه‌ی زمانی مشخص افزایش دمایی حدود 10 درجه سانتی‌گراد رخ دهد، دتکتور فعال می‌شود.
- نرخ جبران شده: این نوع دتکتور حرارتی مانند دتکتورهای دما ثابت دارای یک آستانه‌ی دمایی است. اما تفاوت این نوع آشکارساز این است که این دمای از پیش تعیین شده متناسب با نرخ افزایش دمای محیط تغییر می‌کند.
برای مثال، اگر دمای از پیش تعیین شده‌ی یک دتکتور حرارتی نرخ جبران شده، 68 درجه‌ی سانتی‌گراد باشد قاعدتا دتکتور در این دما فعال می‌شود. اما اگر نرخ افزایش دمای محیط بالا باشد این دتکتور در دمایی پایین‌تر از 68 درجه (برای مثال 65 درجه) فعال می‌شود. این نوع آشکارساز بیشتر در نوع میله‌ای وجود دارد و کاربرد صنعتی دارد.
در دتکتورهای میله‌ای با رسیدن دمای محیط به دمای فعال شدن دتکتور مدتی طول می‌کشد. این تاخیر به خاطر فرایند انتقال حرارت به میله و سپس به حسگر دتکتور است. برای از بین بردن این تاخیر از فناوری نرخ جبران شده در ساخت دتکتور استفاده می‌شود.
شاخص‌های عملکرد دتکتورهای حرارتی
برای بررسی عملکرد دتکتورهای حرارتی در زمان حریق دو شاخص عملکرد آن را باید مورد بررسی قرار دهیم. شاخص اول آستانه‌ی دمای هشدار است. این دما همان دمایی است که دتکتور در آن فعال می‌شود. شاخص دوم زمان پاسخگویی یا RTI است که مقیاس سرعت واکنش دتکتور است. این دو شاخص با طراحی فیزیکی دتکتور بدست می‌آیند. شاخص RTI در واقع، میزان حرارت و گرمایی است که حسگر آشکارساز در زمان حریق جذب می‌کند.
دما
همانطور که گفتیم دتکتورهای حرارتی به تغییرات دمایی محیط حساس هستند. اگر آستانه‌ی دمای یک آشکارساز کمتر باشد خیلی سریع‌تر حریق را شناسایی می‌کند. اما در عین حال، اگر دمای آستانه به دمای محیط خیلی نزدیک باشد احتمال ایجاد آلارم‌های کاذب بسیار زیاد خواهد بود. به طور کلی دمای آستانه‌ی دتکتورهای حرارتی باید حداقل 11 درجه سانتی‌گراد بیشتر از دمای مورد انتظار در آن محیط باشد.
دسته‌بندی دتکتورهای حرارتی
دتکتور حرارتی نقطه‌ای دما-ثابت یا دما-افزایشی بر اساس دمای آستانه‌ی هشدار به انواع مختلفی تقسیم می‌شود که در جدول زیر می‌توانید مشاهده کنید:
| دسته‌بندی دمایی | محدوده‌ی دمایی (C) | حداکثر دمای سقف (C) | کد رنگی |
| کم (Low) | 39-57 | 28 | بدون رنگ |
| معمولی (Ordinary) | 58-79 | 47 | بدون رنگ |
| متوسط (Intermediate) | 80-121 | 69 | سفید |
| زیاد (High) | 122-162 | 111 | آبی |
| خیلی زیاد (Extra High) | 163-204 | 152 | قرمز |
| خیلی خیلی زیاد (Very extra high) | 205-259 | 194 | سبز |
| فوق‌العاده بالا (Ultra high) | 260-302 | 249 | نارنجی |
نکته‌ی مهمی که باید در مورد دتکتورهای حرارتی انجام گیرد درج کد رنگی روی دتکتور است. درج کد رنگی به تشخیص محدوده‌ی دمایی دتکتور کمک می‌کند.
گازهای داغ حاصل از آتش‌سوزی باید به سقف اتاق برسند و به سمت محل نصب دتکتور حرکت کنند. دتکتورهایی که به محل آتش‌سوزی نزدیک‌تر هستند سریع‌تر به حریق واکنش نشان خواهند داد. نصب دتکتورهای حرارتی بر روی سقف بر اساس فاصله‌ی هندسی تعریف شده انجام می‌گیرد و هر چه این فاصله کمتر باشد واکنش سیستم اعلام حریق سریع‌تر خواهد بود.
علاوه بر محل نصب دتکتور، شکل سقف نیز بر زمان پاسخگویی دتکتور حرارتی تاثیرگذار است. سقف‌های صاف و بدون مانع امکان حرکت سریع‌تر گازها و رسیدن آنها به دتکتور را فراهم می‌کند. تیر و تیرچه و هر برآمدگی دیگری روی سقف باعث افزایش زمان مورد نیاز برای رسیدن گاز به آشکارساز می‌شود. در صورت وجود تیر و تیرچه روی سقف باید فاصله‌ی میان نصب دتکتور کمتر شود.
تعیین فاصله‌ی میان دتکتورها
حداکثر فاصله‌ی میان آشکارسازها از طریق آزمون در آزمایشگاه‌های بین‌المللی تعیین می‌شود. آزمون آتش در اتاقی با ارتفاع سقف 4.8 متر انجام می‌شود که هیچ هوایی در آن جریان ندارد. آتش در مرکز دسته‌ای از اسپرینکلرهای نصب شده روی مربعی با ضلع 3.1 متر ایجاد می‌شود. محل آتش در فاصله‌ی 2.2 متری از اسپرینکلرها قرار می‌گیرد.
در این آزمایش، آتش در ارتفاع 0.9 متری از کف زمین قرار داده می‌شود و مخلوطی از اتانول و متانول است که حرارت ایجاد شده توسط آنها تا حدود 1200 کیلوووات می‌شود. ارتفاع و محل آتش‌سوزی طوری تنظیم می‌شود که یک منحنی زمان-دما در اسپرینکلرهای مورد آزمایش ایجاد کند و این دستگاه در زمان تقریبی 2 دقیقه فعال شود. فاصله‌ی دورترین دتکتور حرارتی که قبل از فعال شدن اسپرینکلر فعال می‌شود به عنوان فاصله‌ی ثبت شده برای دتکتور حرارتی تعیین می‌شود.
این آزمون برای هرکدام از انواع دتکتورهای حرارتی به صورت جداگانه انجام می‌شود و عدد بدست آمده برای هر کدام از آنها می‌تواند متفاوت باشد. بعلاوه عدد بدست آمده یک عدد تقریبی است که حاصل عوامل مختلفی از جمله میزان حریق، نرخ رشد آن، درجه حرارت محیط، ارتفاع سقف و RTI است.
فاصله‌گذاری دتکتورهای حرارتی در سقف‌های صاف
برای نصب آشکارسازهای حرارتی در سقف‌های صاف چند عامل باید در نظر گرفته شود:
- فاصله‌ی بین دتکتورهای حرارتی نباید از فاصله‌ی ثبت شده بیشتر شود و بعلاوه در محدوده‌ی نصف فاصله‌ی ثبت شده از دیوارها هم باید آشکارساز نصب شود.
- تمام نقاط سقف باید دارای دتکتورهایی با فاصله‌ی برابر یا کمتر از 0.7 فاصله‌ی ثبت شده باشند.
اگر اتاق مورد نظر دارای پارتیشن‌بندی باشد و فاصله‌ی این پارتیشن‌ها تا سقف کمتر از 15 درصد ارتفاع کل اتاق باشد، دو طرف پارتیشن را باید دو فضای مجزا در نظر گرفت. درواقع پارتیشن دو اتاق مجزا ایجاد می‌کند.
از آنجایی که ساختمان‌ها معمولا به صورت مستطیل یا مربع هستند طراحی محل قرارگیری آنها روی الگوهای مربع یا مستطیل انجام می‌گیرد. با وجود این، الگوی گسترش گرما در محیط و روی سقف به صورت مستطیلی نیست و دایره‌وار گسترش پیدا می‌کند. بنابراین منطقه‌ای که دتکتور حرارتی پوشش می‌دهد دایره‌ای به شعاع فاصله‌ی ثبت شده ضربدر 0.7 است.
به طور کلی از آنجایی که اتاق‌ها خیلی کم به صورت مربع هستند و فضاهای دایره‌ای نیز به ندرت وجود دارند طراحان معمولا به مستطیل‌هایی با ابعاد غیرعادی مواجه می‌شوند که در آنها فاصله تا یک دیوار کمتر از نصف فاصله‌ی ثبت شده است. در این صورت می‌توان از الگوهای دیگری برای نصب دتکتورها استفاده کرد. دتکتورهای حرارت نقطه‌ای باید بر روی سقف و با فاصله‌ی حداقل 10 سانتی‌متر از دیوار کناری خود نصب شوند. اگر دتکتور حرارتی روی دیوار نصب شود لازم است فاصله‌ای 10 تا 30 سانتی‌متری از سقف داشته باشد.
بهترین محل برای نصب دتکتورهای حرارتی
نصب دتکتور روی سقف از جریان رو به بالای آتش و جریان گاز زیر سقف، حداکثر بهره را می‌برد. وقتی جریان گاز زیر سقف به دیوارها می‌رسد از شتاب آن کاسته می‌شود و در نتیجه حرارت دیرتر به دتکتور می‌رسد. این مساله باعث تاخیر در فعال شدن دتکتور حرارتی می‌شود. علاوه بر اینکه نصب دتکتور روی سقف بهتر از نصب آن روی دیوار است، لازم است دتکتور در فاصله‌ای بیشتر از 10 سانتی‌متر از دیوار نصب شود.
ساختار تیر و تیرچه در سقف
نصب دتکتور حرارتی در اتاق‌هایی که دارای تیر و تیرچه در سقف هستند به عمق و فاصله‌ی این موانع بستگی دارد. قوانین NFPA 72 به گونه‌ای تعیین شده‌اند که می‌توانید پیکربندی سقف مربوط به پروژه‌ی خود را پیدا کرده و قانون خاص آن را ببینید.
ساختار تیر (Beam Construction)
در استانداردهای NFPA 72، به موانع روی سقف با ارتفاع بیشتر از 10 سانتی‌متر که فاصله‌ی مرکز تا مرکز آنها بیشتر از 91 سانتی‌متر باشد، تیر گفته می‌شود.
ساختار تیرچه (Solid Joist Construction)
در استاندارد NFPA 72، به موانع روی سقف که ارتفاع آنها بیشتر از 10 سانتی‌متر و فاصله‌ی مرکز تا مرکز آنها مساوی یا کمتر از 91 سانتی‌کمتر باشد، تیرچه گفته می‌شود.
محل محل قرارگیری دتکتور در سقف‌های تیرچه‌ای
در سقف‌هایی که تیرچه دارند فاصله‌ی دتکتورهای عمود بر مسیر تیرچه‌ها از یکدیگر، می‌تواند حداکثر 50 درصد فاصله‌ی ثبت شده‌ی آنها باشد. بعلاوه اینکه دتکتور حرارتی باید زیر تیرچه‌ها نصب شود نه بر روی سقف.
اگر تیرچه‌ها در مسیر جریان حرکت گازهای داغ باشند تاثیر کمی بر سرعت حرکت آنها خواهند داشت اما اگر عمود بر جهت جریان حرکت گازها باشند، باعث کاهش سرعت آن می‌شوند. به این ترتیب برای رسیدن به عملکردی یکنواخت باید فاصله‌ی بین دتکتورها کمتر باشد.
نصب دتکتور حرارتی در سقف‌های دارای تیر
تیرها نیز با ارتفاع ده سانتی‌متری و فاصله‌ی بیشتر از 91 سانتی‌متر مانع حرکت درست جریان گاز می‌شوند. فضای ایجاد شده توسط هر یک از تیرها باید انباشته از گاز شود تا این گاز به فضای بعدی برسد. این زمان پر شدن و سرریز شدن گاز در هر کدام از این فضاها باعث کم شدن سرعت آن می‌شود.
به این ترتیب این حرارت دیرتر به دتکتور می‌رسد و متعاقبا دتکتور دیرتر فعال خواهد شد. به این ترتیب برای بازدهی بهتر و از بین بردن این خلا زمانی، فاصله‌ی بین دتکتورهای حرارتی در جهت عمود بر تیرها باید کمتر شود تا کاهش سرعت جریان گاز و کاهش سرعت واکنش دتکتور، جبران گردد.
به طور کلی محل نصب و فاصله‌ی بین دتکتورها با توجه به عمق تیرها و فاصله‌ی آنها، ارتفاع سقف و حجم آتش تعیین می‌شود.
- اگر نسبت عمق تیر (D) به ارتفاع سقف (H)، بیشتر از 0.1 و نسبت فاصله‌ی تیرها (W) از یکدیگر به ارتفاع سقف (H) بیشتر از 0.4 باشد، باید در هر یک از فضاهای ایجاد شده توسط تیرها، دتکتورحرارتی نصب شود.
- اگر نسبت عمق تیر (D) به ارتفاع سقف (H) کمتر از 0.1 و نسبت فاصله‌ی تیرها (W) از یکدیگر به ارتفاع سقف (H) کمتر از 0.4 باشد، دتکتور باید زیر تیرها نصب شود.
- در مواردی که ارتفاع تیرها بیشتر از 10 سانتی‌متر است فاصله‌ی دتکتورهای حرارتی نقطه‌ای عمود بر تیرها، نباید بیشتر از دو سوم فاصله‌ی ثبت شده باشد.
- اگر فضای ایجاد شده بین تیرها بیشتر از 2.4 متر و عمق برآمدگی آنها بیشتر از 46 سانتی‌متر باشد، هر کدام از این فضاها باید یک فضای مجزا برای نصب دتکتور درنظرگرفته شوند.
- اگر تیرها دارای عمقی کمتر از 30 سانتی‌متر و فاصله‌ی بین آنها کمتر از 2.4 متر باشد، می‌توان زیر تیرها دتکتور حرارتی نصب کرد.
نصب دتکتور حرارتی در سقف‌های شیب‌دار
مطابق استاندارد NFPA 72، سقف‌هایی با شیب بیشتر از 7.2 درجه، سقف شیب‌دار درنظر گرفته می‌شوند. فاصله‌گذاری بین دتکتورها در سقف‌های شیب‌دار باید به صورت افقی باشد.
نصب دتکتور در سقف‌هایی با شیب کمتر از 30 درجه
در فضاهایی که سقف شیبی کمتر از 30 درجه دارد فاصله‌ی بین دتکتورهای حرارتی باید با توجه به بلندترین ارتفاع سقف درنظر گرفته شود.
در سقف‌هایی با شیب 30 درجه و بیشتر، فاصله‌ی بین دتکتورها با توجه به میانگین ارتفاع سقف شیب‌دار و یا بیشترین ارتفاع سقف تعیین شود.
فروش انواع دتکتور حرارتی در مرکز اعلام حریق آرات
مرکز اعلام حریق آرات انواع تجهیزات اعلام حریق و دتکتورها را با قیمت مناسب و گارانتی معتبر در اختیار مشتریان خود قرار می‌دهد. برای بررسی قیمت انواع آشکارسازهای حرارت می‌توانید به صفحه‌ی قیمت دتکتور حرارتی در سیستم اعلام حریق مراجعه کنید. جهت خرید و یا دریافت مشاوره می‌توانید با مشاوران این مرکز تماس بگیرید.
