Elektrická požární signalizace detekuje vznik požáru na základě signálů od čidel (nebo-li detektorů či hlásičů), které jsou rozmístěny tak, aby sledovaly celý střežený prostor. Tyto signály jsou dále vyhodnoceny přímo v detektoru, nebo předány dále k ústředně, která je vyhodnotí. Má-li ústředna na svém vstupu od detektorů signály odpovídající poplachovému stavu (tedy pravděpodobnost vzniku požáru), vyhlásí poplach a vykoná předem naprogramované funkce (ovládá ostatní protipožární zařízení, dálkově přenáší signál poplach na určené stanoviště atd.).

Vlastní detektory snímají fyzikální veličiny (případně jiné podněty), charakteristické při vzniku požáru a sledují překročení dané velikosti těchto fyzikálních vlastností, nebo shodu průběhu s předem definovaným algoritmem.

Charakteristické vlastnosti vzniku požáru

Charakteristickými vlastnostmi při vzniku požáru jsou:

- Nárůst teploty.

- Přítomnost viditelných či neviditelných zplodin kouře.

- Infračervené či ultrafialové spektrální složky světla při hoření plamenem.

Požární hlásič snímá jednu nebo více těchto veličin

Výběr fyzikální veličiny (či jiného průvodního jevu požáru) kterou budeme snímat pro detekci požáru (případně skupinu těchto vlastností) určíme na základě provozních podmínek prostor, kam hlásič umístíme.

Při špatné volbě se může stát, že hlásič detekuje tzv. "falešné poplachy", tj. signalizuje požár na základě běžných provozních podmínek střeženého prostoru. Současně musíme volbou zajistit včasnou detekci.

Příklady výběru hlásiče:

V pekárnách, kuchyních atd. (kde se z provozních důvodů vyskytuje kouř) není možné instalovat hlásiče, které reagují na přítomnost kouře.

V místech instalace spínaného sálavého topení (kde je v běžném provozu běžný prudký nárůst teploty) není možné instalovat hlásiče, které reagují na nárůst teploty.

V místech se speciálním osvětlením, kde se světlo spektrálním složením podobá spektrálnímu složení světla plamene není možné instalovat hlásič reagující na plamenné světlo.

V běžných kancelářských i výrobních prostorech se nejčastěji instalují hlásiče reagující na přítomnost kouře, případně na nárust teploty. Není vyjímkou instalace multisenzorového (snímá více charakteristických vlastností vzniku požáru) hlásiče, který reaguje jak na přítomnost kouře, tak i na nárůst teploty.

Hlásiče reagující na spektrální složky světla plamene se běžně nepoužívají vzhledem k jejich ekonomické náročnosti.

Požární hlásiče zpravidla instalujeme na nejvyšší místo pod stropem střeženého prostoru. Pravidla pro rozmístění hlásičů ve střeženém prostoru jsou dány normativními předpisy a technickými parametry (instalačním manuálem) výrobce.

Nejběžnější konstrukce hlásičů

Bodový hlásič

Hlásič tvoří pevný bod, kolem kterého je výrobcem stanovena plocha, která je hlásičem střežena. Jedná se o kruh daného průměru, kde hlásič je středem tohoto kruhu.  Prostorově je střežený kužel, jehož vrcholem je hlásič. Plocha střeženého kruhu je tedy dána mimo jiné i výškou instalace hlásiče. V parametrech výrobce uvádí i maximální výšku instalace.

Lineární hlásič

Hlásič tvoří pevnou úsečku (vyjímečně křivku), od které je do stran výrobcem stanovena plocha, která je hlásičem střežena. Prostorově je střežený jehlan, jehož vrcholem úsečka lineárního hlásiče. Plocha střeženého obdelníku je tedy dána mimo jiné i výškou instalace hlásiče. V parametrech výrobce uvádí i maximální výšku instalace a maximální délku úsečky.

Vlastní detektor hlásiče, který snímá fyzikální veličiny vznikající při hoření bývá pravidla montován do patice pomocí bajonetového uzávěru. Patice je montována pevně na stropě (bodové hlásiče), případně stěně (lineární hlásiče) či na držáku. Do patice je přiveden a přisvorkován kabel, který hlásič propojí se systémem elektrické požární signalizace.

Nejběžněji používané hlásiče

Teplotní bodové hlásiče

Hlásič teplot statický

Vlastní detektor hlásiče tvoří termistor. Překročení určité hranice teploty (tzv. prahová teplota) je hlásičem detekováno jako vznik požáru. Hranice teploty bývá výrobci zpravidla stanovena na 60, 75, 90 100°C.

Nevýhodou této detekce je skutečnost, že pokud je prahová teplota příliš nízká, dochází často k falešným poplachům (vzroste-li teplota okolí z jiných důvodů, než vznikem požáru), je-li naopak příliš vysoká, dochází k příliš pozdní detekci požáru a následnému vyhlášení poplachu.

Hlásič teplot diferenciální

Vlastní detektor hlásiče reaguje na rychlost změny (nárůstu) teploty okolí. Obsahuje dva stejné termistory. Jeden z nich je na povrchu detektoru, vystavený přímo teplotě okolí, druhý umístěný (zalitý) v ochranném pouzdře uvnitř hlásiče.

Pokud začne v blízkosti hlásiče vzrůstat teplota, první zareaguje na tuto změnu vnější termistor. Vnitřní detektor díky tepelné setrvačnosti zareaguje na změnu se zpožděním. Tím dojde k nerovnováze průchodu elektrického proudu termistory. Pokud tato nerovnováha překročí určitou mez, hlásič tyto změny v okolní teplotě považuje za vznik požáru a dojde k vyhlášení poplachu.

Kombinovaný hlásič teplot

Vyloučení planých poplachů a současně zajištění včasné detekce je možné kombinací obou typů detekce v jednom hlásiči. K vyhlášení poplachu dochází po porovnání obou výstupních hodnot z jednotlivých principů detekce.

Kouřové bodové hlásiče

Hlásič kouře ionizační

Při hoření se do ovzduší uvolňují viditelné (kouře) i neviditelné (plyny) zplodiny.

Ionizační hlásiče kouře detekují ionizované částice ve vzduchu, tedy i neviditelné zplodiny.

Vlastní detektor obsahuje dvě komory, jednu otevřenou a druhou polootevřenou referenční komoru. V komoře se nachází fólie s malým množstvím radioaktivní látky a touto fólií prochází elektrický proud.

Jakmile do komory vniknou zplodiny vznikající při hoření, dojde ke změně proudu ve vnější komoře a následkem toho vzroste napětí mezi vnější a vnitřní komorou. Hlásič porovnává rozdílové napětí mezi komorami a překročení určité meze považuje za vznik požáru a vyhlásí poplach.

Výhodou tohoto hlásiče je reakce i na poměrně malé koncentrace ionizovaných částic ve vzduchu proto jsou hlásiče velmi citlivé. Detekují i kouře, které nejsou viditelné lidským okem. Další výhodou je jednoduchá výroba i nízká cena.

Nevýhodou hlásiče je možnost vzniku falešných poplachů i při změnách okolí, které nejsou důsledkem vzniku požáru (změna atmosférického tlaku, vlhkosti a teploty).

Všechny výhody však převyšuje hlavní nevýhoda a tou je přítomnost radioaktivního materiálu a tím i problémy se skladováním, evidencí a likvidací. Z tohoto důvodu výrobci odstupují od výroby těchto hlásičů, rovněž projektanti je navrhují jen ve vyjímečných specifických případech.

Hlásič kouře optický

Tyto hlásiče reagují na viditelné části zplodin (kouře), které vznikají při hoření.

Vlastní detektor využívají zpětnou vazbu mezi pulzní IRED diodou a fotodiodou. Ovlivnění této optické zpětné vazby přítomností viditelných částic zplodin hoření je principem detekce vzniku požáru.

1. varianta:

IRED dioda a fotodioda jsou umístěny naproti sobě v otevřené komoře hlásiče, která je zabezpečena tak, aby do ní nevnikalo žádné cizí světlo. Vniknou-li viditelné částice kouře do komory, způsobí zeslabení intenzity paprsku světla vyzařovaného od IRED diody. Tuto změnu zaznamená fotodioda, a na jejím výstupu vzniká proměnná elektrické veličina (průběh), která je přímo úměrná ze zeslabováním intenzity světla v komoře. Průběh je dále zpracován elektronickými obvody.

Tato varianta detekce viditelných částic kouře je starší, a v dnešní době méně používaná.

2. varianta:

IRED dioda a fotodioda jsou umístěny v otevřené komoře hlásiče tak, že na fotodiodu nedopadá přímo žádné světlo z IRED diody. Vniknou-li viditelné částice kouře do komory, způsobí odrazy světla v komoře a toto světlo začne v různé intenzitě dopadat i na fotodiodu. Tyto změnu fotodioda zaznamenává, a na jejím výstupu vzniká proměnná elektrické veličina (průběh), která je přímo úměrná ze zintenzivňováním světla v komoře. Průběh je dále zpracován elektronickými obvody.

Jedná se o variantu detekce, která je v současné době nejpoužívanější.

V obou variantách je výsledkem detekce časově proměnný elektrický signál. Charakteristika tohoto signálu je dána nejen rozdílnou intenzitou kouře, ale i z druhem kouřových zplodin při hoření určitých materiálů (různé varianty: řidší/hustší kouř, menší/větší částice, rychlejší/pomalejší střídání častic).

Je-li přímo v hlásiči, případně v ústředně systému elektrické signalizace tento elektrický signál elektronicky porovnáván z předem definovanými algoritmy, je možné přibližně určit jaká látka hoří.

Výsledkem toho porovnání je eliminace falešných poplachů tím, že poplach nebude vyhlášen, budou-li elektronikou vyhodnoceny detekované zplodiny jako páry, cigaretové kouře atd.

Hlavní nevýhodou těchto typů hlásičů je snadné orosení, a tím zkreslení detekované informace, případně úplná ztráta schopnosti detekce. I přes tuto nevýhodu patří tento typ hlásičů k nejpoužívanějším (až 95proc. aplikací).

Dokončení příště (21. 11. 2002)