Сигнализатор загазованности — датчик утечки бытового и угарного газа в доме

Система автоматического контроля и защиты от загазованности и утечки газа в доме, квартире

Опасные свойства газового топлива:

• способность газа образовывать с воздухом пожаро- взрывоопасные смеси;
• удушающая способность газа.

Компоненты газового топлива не оказывают сильного токсикологического действия на организм человека, но при концентрациях, снижающих объемную долю кислорода во вдыхаемом воздухе до 16%, вызывают удушье.

При горении газа происходят реакции, при которых образуются вредные вещества, а так же продукты неполного сгорания.

 Углерода оксид (угарный газ, СО) — образуется в результате неполного сгорания топлива.  Газовый котел или водогрейная колонка могут стать источником угарного газа при неисправности тракта подачи воздуха для горения и удаления дымовых газов (недостаточной тяги в дымоходе).

Угарный газ обладает остронаправленным механизмом действия на организм человека вплоть до смертельного исхода. К тому же, газ не имеет цвета, вкуса и запаха, что увеличивает риск отравления. Признаки отравления: головная боль и головокружение; отмечается шум в ушах, одышка, учащённое сердцебиение, мерцание перед глазами, покраснение лица, общая слабость, тошнота, иногда рвота; в тяжёлых случаях судороги, потеря сознания, кома. Концентрация в воздухе более 0,1 % приводит к смерти в течение одного часа. Опыты на молодых крысах показали, что концентрация CO в воздухе 0,02 % замедляет их рост и снижает активность по сравнению с контрольной группой.

Сигнализатор загазованности — датчик утечки газа

С 2016 года строительные правила (пункт 6.5.7 СП 60.13330.2016) требуют в помещениях новых жилых домов и квартир, в которых расположены газовые котлы, водогрейные колонки, кухонные плиты и другое газовое оборудование, устанавливать сигнализаторы загазованности по метану и оксиду углерода. Для уже построенных зданий это требование можно рассматривать как весьма полезную рекомендацию.

Сигнализатор загазованности по метану служит датчиком утечки из газового оборудования бытового природного или сжиженного газа. Сигнализатор по оксиду углерода срабатывает в случае нарушений в работе системы дымоотвода и поступления дымовых газов в помещение.

Датчики загазованности должны срабатывать при достижении концентрации газа в помещении, равной 10% НКПРП природного газа и содержании в воздухе СО более 20 мг/м³.

Сигнализаторы загазованности должны управлять быстродействующими запорными клапанами, установленными на вводе газа в помещение и отключающими подачу газа по сигналу датчика загазованности.

Сигнализатор должен быть оснащен встроенной системой для подачи светозвукового сигнала при срабатывании, и/или включать автономный блок  подачи сигнала — извещатель.

Установка сигнализаторов позволяет вовремя заметить утечку газа и нарушения в работе тракта дымоудаления котла, предотвратить пожар, взрыв, отравление людей в доме.

НКПРП и ВКПРП — это нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени — минимальная (максимальная) концентрация горючего вещества (газа, паров горючей жидкости) в однородной смеси с окислителем (воздух и др.) при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания (открытое внешнее пламя, искровой разряд).

Если концентрация горючего вещества в смеси меньше нижнего предела распространения пламени, такая смесь гореть и взрываться не может, поскольку выделяющейся вблизи источника зажигания теплоты для подогрева смеси до температуры воспламенения недостаточно.

Если концентрация горючего вещества в смеси находится между нижним и верхним пределами распространения пламени, подожженная смесь воспламеняется и горит как вблизи источника зажигания, так и при удалении его. Такая смесь является взрывоопасной.

Если концентрация горючего вещества в смеси превышает верхний предел распространения пламени, то количества окислителя в смеси недостаточно для полного сгорания горючего вещества.

Область значений концентрации между НКПРП и ВКПРП в системе «горючий газ — окислитель», соответствующая способности смеси к воспламенению, образует область воспламенения.

Схема автоматического контроля и защиты от загазованности в частном доме

Системы контроля загазованности помещений с автоматическим отключением подачи газа в жилых зданиях следует предусматривать при установке газового оборудования независимо от места установки и его мощности.

Как правильно выбрать сигнализатор загазованности для дома

Для защиты дома от загазованности следует выбирать комплект оборудования специально предназначенный для установки в жилом доме или квартире. Такой бытовой комплект не вызовет сложностей с согласованием параметров отдельных элементов системы. Кроме того, оборудование будет наилучшим образом приспособлено к работе в бытовых условиях, к эксплуатации его персоналом без специальной подготовки.

При выборе комплекта оборудования необходимо учитывать не только его стоимость, но и затраты на последующую эксплуатацию:

• Сравните общий срок службы оборудования, указанный в заводской документации, у систем разных производителей. По окончании срока службы, оборудование безопасности подлежит замене.
• Срок службы сенсоров — чувствительных к газу элементов, обычно меньше, чем общий срок службы сигнализаторов загазованности. Сенсоры приходится часто менять. Оцените затраты на замену сенсоров в оборудовании того или иного производителя.
• В паспорте сигнализатора должна быть специальная отметка о прохождении прибором метрологической поверки. Иначе, придется еще платить за поверку прибора перед пуском его в эксплуатацию. Такая отметка — лишняя гарантия того, что купленный прибор исправен.
• Систему защиты от загазованности требуется регулярно тестировать — проверять её исправность и готовность к действию.  Выберите оборудование, которое тестируется простым нажатием кнопки.
• Рекомендую выбирать сигнализаторы с возможностью подключения резервного автономного электропитания, например, аккумулятора.

Кроме того, сигнализаторы загазованности для домов и квартир выбирают:

• по виду определяемого газа: природный газ (метан, СН₄), сжиженный газ (пропан-бутан), угарный газ (оксид углерода, СО);
• по чувствительности (порогу срабатывания) : 10% НКПР для газового топлива, 20 мг/м³ для угарного газа;
• по типу сенсора — чувствительного к газу датчика: работа сенсоров для одного и того же газа может быть реализована на разных физико — химических принципах: оптические, химические, термокаталитические;
• по сроку службы, периодичности замены сенсора: 3 года, 5 лет, чем больше, тем лучше;
• по сроку службы прибора: не менее 10 лет;
• по дополнительным функциям, например, есть приборы с GSM-модулем для мгновенного оповещения об утечке газа с помощью SMS и push-уведомлений прямо на смартфон; приборы с самодиагностикой и индикацией неисправностей; приборы с дополнительными контактами для управления другими внешними устройствами — включения вытяжного вентилятора или дополнительного извещателя.

Запорный электромагнитный отсечный клапан на газопровод

К датчику загазованности можно подключить два типа запорных клапанов с ручным или автоматическим взводом:

• Нормально закрытые клапаны — перекрывают подачу газа при срабатывании датчика загазованности и  при отключении от электроэнергии.
• Нормально открытые клапаны — перекрывают подачу газа только при срабатывании датчика (подача газа не прекращается в случае отключения и включения напряжения)

Возврат (взвод) клапанов в открытое положение после срабатывания выполняется вручную (клапаны с ручным взводом) или автоматически (клапаны с автоматическим взводом). В частных домах и квартирах рекомендуется устанавливать более простые и дешевые клапаны с ручным взводом.

Нормально открытый клапан с ручным взводом работает следующим образом. Перед началом работы необходимо подать электроэнергию на сигнализатор, затем вручную взвести нормально открытый клапан для его открытия.

Катушка электромагнита клапана в этом исходном положении обесточена. Клапан удерживается в открытом положении защелкой. Поэтому, в случае  отключения электроэнергии и после повторной её подачи клапан остается открытым. Тем самым подача газа не прекращается при отключениях-включениях напряжения.

В случае обнаружения загазованности замыкаются контакты сигнализатора, на электромагнит клапана поступает напряжение, защелка освобождает клапан и он закрывается. После исчезновения загазованности контакты сигнализатора размыкаются, сигнализатор автоматически переходит в нормальный режим работы. Но для открытия клапана нужно взвести его вручную.

Нормально закрытый клапан с ручным взводом работает следующим образом. Перед началом работы необходимо подать электроэнергию на сигнализатор. На электромагнитную катушку клапана подается напряжение через нормально замкнутые контакты сигнализатора. После чего нужно вручную взвести клапан.

В этом исходном положении клапан удерживается в открытом положении с помощью электромагнита, катушка которого постоянно находится под напряжением. В случае отключения электроэнергии клапан закрывается и после повторной подачи напряжения клапан нужно снова взвести вручную.

В случае загазованности размыкаются контакты сигнализатора, с электромагнита клапана пропадает напряжение и он закрывается.  После исчезновения загазованности контакты сигнализатора замыкаются, на электромагнитную катушку клапана подается напряжение, сигнализатор автоматически переходит в нормальный режим работы. Но для открытия нормально закрытого клапана нужно снова взвести его вручную.

Нормально закрытый клапан некоторых производителей действует по другому. Клапан удерживается в открытом положении защелкой. В момент отключения электроэнергии или срабатывания сигнализатора на катушку электромагнита подается импульс тока для освобождения защелки и клапан закрывается.

При выборе комплекта оборудования запорный клапан выбирают по следующим параметрам:

• диаметру газовой трубы в месте присоединения клапана: 1/2″ (Д_у 15),  3/4″ (Д_у 20), 1″ (Д_у 25), 1_1/4» (Д_у 32), 1_1/2» (Д_у 40), 2″ (Д_у 50);
• по нормальному положению клапана: нормально открытый или нормально закрытый;

Тип клапана, нормально открытый или закрытый, выбирают из следующих соображений.

Для газового котла или водогрейной колонки, которые прекращают работу в случае отсутствия напряжения в электросети и автоматически возобновляют работу после подачи напряжения, на газопроводе устанавливают нормально открытый клапан.

На газопроводе для газовой плиты, а также котла или колонки, работа которых не зависит от наличия напряжения в электросети, монтируют нормально закрытый клапан. Такой клапан будет перекрывать подачу газа на время отсутствия электроэнергии в доме. Это необходимо, так как при отключении электроэнергии сигнализатор загазованности работать не будет и дом, квартира останутся без его защиты.

Чтобы не испытывать дискомфорт от отсутствия в доме и света и газа, рекомендуется сигнализатор загазованности подключать к электросети через ИБП — источник бесперебойного питания.

Установка, монтаж сигнализатора загазованности

Установку в доме, квартире сигнализаторов загазованности могут выполнять допущенные к данным видам работ организации и индивидуальные предприниматели. 

Сигнализаторы загазованности устанавливают на стене помещения, вблизи газового оборудования. Датчики загазованности не следует размещать в глухих зонах, где отсутствует циркуляция воздуха, за шкафами. Например, прибор рекомендуется устанавливать не ближе 1 м. от углов помещения. Кроме того, запрещается установка приборов в непосредственной близости от приточных и вытяжных устройств вентиляции, от источников тепла.

Сигнализатор по природному газу (метану, СН₄) монтируют в верхней зоне, на расстоянии не более 30 — 40 см. от потолка, так как этот газ легче воздуха.

Сигнализаторы для сжиженного газа (пропан-бутана), который тяжелее воздуха, устанавливают внизу, на высоте примерно 30 см. от пола.

Для угарного газа сигнализатор рекомендуется устанавливать в рабочей зоне человека, на высоте 1,5 — 1,8 м. от пола. Плотность этого газа примерно равна плотности воздуха. Угарный газ поступает из котла в помещение нагретым. Поэтому, газ поднимается вверх, к потолку, охлаждается и распределяется по всему объему помещения. Сигнализатор угарного газа допускается устанавливать у потолка, рядом с таким же прибором для метана.  Учитывая это обстоятельство, некоторые производители выпускают универсальный сигнализатор загазованности,  реагирующий сразу на оба газа — метан и угарный газ.

Запорный электромагнитный отсечный клапан устанавливают на газовую трубу, в месте, удобном для доступа к кнопке ручного взвода. 

Установку запорного клапана на газопроводе следует предусматривать:

— перед газовыми счетчиками (если для отключения счетчика нельзя использовать отключающее устройство на вводе);

— перед бытовыми газовыми приборами, плитами, водогрейными колонками, отопительными котлами;

— на вводе газопровода в помещение, при размещении в нем газового счетчика с отключающим устройством на расстоянии более 10 м. от места ввода.

Эксплуатация сигнализатора загазованности

Метрологическая поверка датчика загазованности производится один раз в год. Поверку выполняет специализированная организация, имеющая соответствующее разрешение на проведение таких работ.

Один раз в полгода выполняется проверка срабатывания сигнализатора от поверочной газовой смеси, содержащей определенный процент тестируемого газа. Запрещается проводить проверку прибора с помощью, например, газа из зажигалок, т.к. это может привести к выходу из строя чувствительного элемента.

Кнопка «ТЕСТ» предназначена для проверки светового и звукового извещателей, а также для проверки срабатывания  газового клапана отсечки.

В указанный в заводской документации срок, в приборе необходимо заменить сенсор — чувствительный к газу датчик. После замены сенсора выполняется регулировка порога срабатывания сигнализатора и метрологическая поверка прибора. Работу по замене сенсора следует поручить специализированной организации.

Сигнализатор загазованности и датчик утечки без газового клапана

В продаже имеется большое число различных марок сигнализаторов загазованности и датчиков утечки газа, конструкция которых не предусматривает подключения и управления запорным газовым клапаном. Такие сигнализаторы при срабатывании издают световые и звуковые сигналы и даже посылают СМС сообщения на смартфон, но подачу газа не перекрывают.

Установка таких приборов, без запорного газового клапана, проще и обходится дешевле.  Но следует понимать, что надежность защиты вашего дома и членов семьи от пожара, взрыва или отравления, с таким оборудованием, будет намного хуже.  К тому же, система защиты не будет соответствовать требованиям действующих правил.

Часто такие приборы продаются без необходимой документации или она не соответствует требованиям правил. Отсутствуют метрологическая поверка, сертификаты, не указываются сроки службы приборов и замены сенсоров, неизвестен порог их срабатывания. Возникают проблемы с гарантией и сервисным обслуживанием, заменой сенсоров.

Сигнализатор загазованности с вентилятором

В уже построенных домах и квартирах, в целях снижения затрат, рекомендую приобрести и установить сигнализатор, предназначенный для работы с газовым клапаном. Но вместо газового клапана подключить к прибору электровентилятор, установленный в канал вентиляции помещения котельной или кухни. При срабатывании, сигнализатор будет не только издавать светозвуковые сигналы, но и включать вентилятор, работа которого снизит концентрацию газа в помещении. Сигнализатор загазованности с вентилятором домашний мастер может смонтировать самостоятельно.

Во вновь строящихся домах следует выполнять требования правил и устанавливать сигнализаторы загазованности с запорным клапаном на газовой трубе. Это лучший выбор и для старых домов и квартир.

Посмотрите видео о бытовом сигнализаторе загазованности одного из Российских производителей: