Flammenmelder DIN EN 54 Teil 10: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 13. August 2020, 10:54 Uhr

Die Anatomie einer Flamme[Bearbeiten]

Die wesentliche Reaktion ist:

HC + O2 = CO2 + H2O

HC: Kohlenwasserstoffe

O2: Sauerstoff

CO2: Kohlendioxid

H2O: Wasser

Es entstehen Brandgase / Rauch / Wasserdampf, dazu Wärme und die Lichtstrahlung

Sonnenlicht-Erdatmosphäre[Bearbeiten]

Das Sonnenlicht wird in der Atmosphäre gedämpft

Die relative Strahlungsintensität, aufgetragen über die Wellenlänge 1µm = 0,000.000.001m 1nm = 0,000.000.000.001m

Licht offener Flammen[Bearbeiten]

Dieses Licht strahlen offene Flammen ab, wir sehen nur einen kleinen Teil

Das UV-Licht reicht von ca. 1 nm bis 379 nm, das IR-Licht von 780 nm bis 2.500 nm und dazwischen liegt das für uns sichtbare Sonnenlicht ca. 380 nm bis ca. 779 nm

Sonnenlichtblinde Flammenmelder[Bearbeiten]

Wesentliche Frequenzen des Sonnenlichts werden in der Atmosphäre absorbiert.

Im Infrarot-Bereiche bei: ca. 2.800 nm ( 2,8 µm ) und 4.300 nm ( 4,3 µm )

Im Ultra-Violett-Bereich: unterhalb von ca. 300 nm ( 0,3 µm )

Auffallend ist bei offener Flammen die Spitze des abgestrahlten Infrarot-Lichts bei ca. 4.300 nm ( 4,3 µm )

Die Bezeichnung SONNENLICHTBLIND verdreht Ursache und Wirkung, denn es gibt hier kein störendes Sonnenlicht, bei diesen Frequenzen detektieren die Flammenmelder

Störquelle Enladungslampen[Bearbeiten]

Störstrahlungen verschiedener Leuchtmittel

Glühlampen

Halogen-Leuchten

Quecksilber-Hochdruck

Leuchten

strahlen vom UV- bis in den IR-Bereich.

Ihre Intensität ist nur ca. 1 bis 10% eines Testfeuers.

Diese Störquellen strahlen in der Regel konstantes Licht Eine besondere Falschalarm-Gefahr nur bei Ein- und Ausschaltvorgängen ein, auch das Flackern defekter Leuchten kann stören.

Störquelle Enladungslampen und Flammenmelder[Bearbeiten]

Glühlampen, Halogen-Leuchten und Quecksilber-Hochdruck-Leuchten die Strahlung ist konstant.

UV-Melder werden kaum tangiert, IR-Melder mit steigender Wellenlänge weniger.

Die Kombination IR-Melder mit einem zusätzlichen UV-Anteil begrenzt die Reichweite. Es werden mehrkanalige IR-Melder eingesetzt.

Nur extrem nahe und stark flackernde defekte Leuchten können theoretisch stören.

Maßnahmen zur Betriebssicherheit[Bearbeiten]

• Durch die Wahl geeigneter Detektions-Frequenzen sind Flammenmelder sonnenlicht-blind

• Durch die Wahl geeigneter Detektions-Frequenzen werden Störeinflüsse minimiert.

• Es werden die Flackerfrequenzen ( 2 bis 30 Hz ) der offenen Flammen bewertet

• Flammenmelder bewerten die Strahlungsintensität, sie sind unempfindlich bei Spiegelungen und Reflektionen

• Flammenmelder nutzen Algorithmen, mathematische Berechnungen, Vergleiche, Trendanalysen und Verknüpfungen

Diese komplexen Auswertungsverfahren und die Wahl der geeigneten Frequenzen machen die Flammenmelder außerordentlich funktions- und betriebssicher

Auswahl der geeigneten Flammenmelder[Bearbeiten]

Flammen von Brände in Verbindung mit Kohlenwasserstoffen strahlen im IR-Bereich, es werden in der Regel IR-Melder verwendet. Innen setzt man einfache Flammenmelder ein, mit max. 15m Reichweite, bei großen Flächen Mehrkanalmelder mit bis zu 65m Reichweite.

Unsichtbare Flammen von Metallbränden, von Ammoniak, von Silanen und anderen organischen Stoffen detektiert man mit UV-Meldern. Die potentielle Reichweite von UV- Meldern reicht kaum über 15m hinaus, die Umgebungs-Atmosphäre dämpft stark.

Wasserstoff-Brände (nicht sichtbare Flammen) sind im UV-Bereich und im nahen IR- Bereich detektierbar.

Mit einem UV-Melder erzielt man Reichweiten von ca. 10m ca. 2/3 der max. Reichweite

Mit einem UV/IR-Melder ca. , also ca. 1/3 der max. Reichweite

Mit dem Mehrkanal- Melder ca. 30m, fast ½ der max. Reichweite.

lol

Reichweitenmessung[Bearbeiten]

Reichweitentest für SharpEye-Flammenmelder SPECTREX

Platz für Flammenmelder

Mauer mit Blende

Testwanne ca. 0,1m2

Reichweite

Zeit = bis 3 / 5 / 10 Sek.

Wechselnde Stoffe

Steht das brennende Material in Vollbrand, so öffnet man die Blende. Spricht der Melder innerhalb der Ansprechzeit von 3 oder 5 oder 10 Sekunden gerade noch an, so ist diese Entfernung die Reichweite des SharpEye-Flammenmelders für diesen Stoff in dieser Zeit.

Das horizintale Polardiagramm[Bearbeiten]

Flammenmelder 40/40 horizontales Polardiagramm,

außer Modelle M & R

Dieses Polardiagramm hat in Verbindung mit den Datenblättern sehr praktische Bedeutung, z.B.: 40/40 I 3- fach Infrarot-Melder:

100% ist die Reichweite für

Gasoline (Benzin) = 65 m; n- Heptane = 65m

70 % ist die Reichweite für

Diesel = 45 m

Stoffspezifische Polardiagramme[Bearbeiten]

Flammenmelder 40/40 horizontale Polardiagramme, außer Modelle M & R

Diesel / JP5 Flugbenzin 45 m / 70%

Methan / LPG Flüssiggas 30m / 45%

Ethanol Isopropyl -Alcohol 40 m / 60%

Büropapier 10 m / 15%

Die Flammen strahlen stoffspezifisches Licht ab, daher reagiert ein und der selbe Flammenmelder so unterschiedlich !

Reichweitentabelle für Stoffe und Melder[Bearbeiten]

Reichweite und überwachte Flächen[Bearbeiten]

Große Reichweiten ergeben große überwachte Flächen

Melder mit 60m und 90 Grad

Melder mit 15m und 120 Grad

der Wandecke bleiben die 20 bis 30 Grad ungenutzt

Ausschlaggebend ist die Fläche, die mit einem Melder überwacht werden kann

Wichtige Fragen zur Projektierung[Bearbeiten]

Welches Material (Brennstoff) beinhaltet ein Brandrisiko ?

Welche Flammengröße soll erkannt und gemeldet werden ?

Auf welche Entfernung soll überwacht werden ?

Wie schnell soll gemeldet werden ?

Welche störenden Strahlenquellen sind vorhanden ?

Welche belastenden Umgebungseinflüsse sind zu erwarten ?

Bedenken Sie Risiken, Schutzziele und schätzen Sie Ihre Möglichkeiten realistisch ein

Hindernisse sind Schattenspender[Bearbeiten]

Ein Flammenmelder soll hoch montiert sein und freie Sicht haben

Flammen im Schattenbereich müssen schon riesig sein, um vom Melder endlich gesehen zu werden.

Die Montagehöhe soll min. doppelt so hoch sein wie das Hindernis.

Montieren Sie einen weiteren Melder mit Blick hinter das Hindernis

Überwachungsflächen nach DIN VDE 0833-2[Bearbeiten]

Aus der E DIN VDE 0833-2 (VDE 0833-2) : 2007-05:

Anordnung von punktförmigen Flammenmeldern

Anzahl, Anbringung und Ausrichtung der Flammenmelder sind so zu wählen, dass eine ausreichende und möglichst gleichmäßige Raumüberwachung gegeben ist. Dabei ergibt sich die erforderliche Anzahl der Flammenmelder aus dem zu überwachenden Raumvolumen und den räumlichen Gegebenheiten.

Da sich Flammenstrahlung wie Licht geradlinig ausbreitet, ist eine direkte Sichtverbindung zwischen jedem möglichen Brandort und einem Flammenmelder anzustreben. Einbauten oder andere Hindernisse, die zu Schattenbildungen führen, sind dabei zu berücksichtigen.

Bei der Montage von Flammenmeldern in Raumecken oder an Wänden ist die optische Achse des Melders in einem Winkel von 45° zum Boden und zu einer Wand auszurichten, so dass ein Flammenmelder mit einem rotationssymmetrischen Öffnungswinkel von mindestens 90° ein quaderförmiges Raumvolumen überwachen kann. Die Zuordnung der maximal zulässigen Kantenlängen des Quaders zur Klasse der Flammenmelder ist in Bild 6 angegeben.

Bei Zweimeldungsabhängigkeit Typ B sind die Melder mit unterschiedlichen Blickwinkeln auf denselben Überwachungsbereich zu richten.

Anordnung und Überwachungsbereich von Flammenmeldern bei Raumecken- und Wandmontage

Bei Räumen mit Raumhöhen RH größer 26 m sind die Überwachungsbereiche von Flammenmeldern gesondert festzulegen.

Software zur Kommunikation und Konfiguration[Bearbeiten]

Die Software dient der Kommunikation mitden Meldern und zum Konfigurieren der SharpEye Melder:

Die Software ist frei verfügbar und dient zum:

Ändern der Melder Konfiguration

Auslösen des manuellen Tests: BIT, built in test

Ansehen / Protokollieren von und Meldersignalen