Flammenmelder DIN EN 54 Teil 10: Unterschied zwischen den Versionen

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Die Anatomie einer Flamme
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Die wesentliche Reaktion ist:
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HC + O2 = CO2 + H2O
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HC:  Kohlenwasserstoffe
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O2:    Sauerstoff
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CO2:  Kohlendioxid
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H2O:  Wasser
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Es entstehen Brandgase / Rauch / Wasserdampf, dazu Wärme und die Lichtstrahlung
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Sonnenlicht und offene Flammen
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• Das Wellenspektrum und die Flammenmelder
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• Störquellen, von Black-Body bis zu Leuchtmitteln
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Flammenmelder beurteilen und testen
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• EN 54-10 und Testverfahren
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• Zeit, Stoffe, Reichweiten und Polardiagramme
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Notizen für den praktischen Einsatz
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• Überwachte Flächen, Melder und Zubehör
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Bezeichnung Anwendungen Wellenlänge, ca. Frequenz, ca. Bemerkung
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Infrarotlicht / Wärmestrahlung Laser, Fernbedienungen 780nm bis 2,5 μm 300 GHz bis 120 THz thefirebeam  ca. 860 nm
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Sichtbares Licht Beleuchtung / Laser 380 nm bis 780 nm 384 THz bis 789 THz Beleuchtung, Photo
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rot Laserpointer, Vermessung 644 nm bis 780 nm 384 THz bis 468 THz DVD, Lichtzeichen
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orange 600 nm bis 640 nm 468 THz bis 500 THz
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gelb 570 nm bis 600 nm 500 THz bis 526 THz Lichtzeichen
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grün Laser-Nivellierung 490 nm bis 570 nm 526 THz bis 612 THz Lichtzeichen
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blau 430 nm bis 490 nm 622 THz bis 697 THz
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violett 380 nm bis 430 nm 612 THz bis 697 THz Blue- Ray disk
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Ultra- Violett Desinfektion, Fluoreszens 1nm bis 380nm 790 THz bis 300 PHz Banknoten-Tester
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Das Sonnenlicht wird in der Atmosphäre gedämpft
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Die relative Strahlungsintensität, aufgetragen über die Wellenlänge
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1µm = 0,000.000.001m
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1nm = 0,000.000.000.001m
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Dieses Licht strahlen offene Flammen ab, wir sehen nur einen kleinen Teil
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Das UV-Licht reicht von ca. 1 nm bis 379 nm, das IR-Licht von 780 nm bis 2.500 nm
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und dazwischen liegt das für uns sichtbare Sonnenlicht ca. 380 nm bis ca. 779 nm
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Sonnen- und Flammenlicht
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Auf der Erde kommt kein
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UV-Licht der Sonne
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kleiner ca. 300 nm an.
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Bei den Wellenlängen
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2.800 nm und 4.300 nm
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kommt auch kein IR-Licht
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der Sonne auf der Erde an.
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Das Sonnenlicht dieser Wellenlängen wird von der Erd- Atmosphäre absorbiert.
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Man nennt Flammenmelder, die bei diesen Wellenlängen arbeiten 
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-sonnenlichtblind-
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Seite 9
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Wesentliche Frequenzen des Sonnenlichts
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werden in der Atmosphäre absorbiert.
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Im Infrarot-Bereiche bei:
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ca. 2.800 nm ( 2,8 µm ) und 4.300 nm ( 4,3 µm )
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Im Ultra-Violett-Bereich:
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unterhalb von ca. 300 nm ( 0,3 µm )
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Auffallend ist bei offener Flammen die Spitze des abgestrahlten
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Infrarot-Lichts bei ca. 4.300 nm ( 4,3 µm )
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Die Bezeichnung SONNENLICHTBLIND verdreht Ursache und Wirkung,
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denn es gibt hier kein störendes Sonnenlicht, bei diesen Frequenzen detektieren die Flammenmelder
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Störstrahlungen verschiedener Leuchtmittel
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•Glühlampen,
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• Halogen-Leuchten
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• Quecksilber-Hochdruck
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  Leuchten
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strahlen vom UV- bis in den IR-Bereich.
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Ihre Intensität ist nur ca. 1 bis 10% eines Testfeuers.
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Diese Störquellen strahlen in der Regel konstantes Licht
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Eine besondere Falschalarm-Gefahr nur bei Ein- und Ausschaltvorgängen ein,
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auch das Flackern defekter Leuchten kann stören.
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Seite 11
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Störstrahlungen verschiedener Leuchtmittel
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Glühlampen Halogen-Leuchten und Quecksilber-Hochdruck-Leuchten, die Strahlung ist konstant.
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UV-Melder werden kaum tangiert, IR-Melder mit steigender Wellenlänge weniger.
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Die Kombination IR-Melder mit einem zusätzlichen UV-Anteil begrenzt die Reichweite.
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Es werden mehrkanalige IR-Melder eingesetzt.
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Nur extrem nahe und stark flackernde defekte Leuchten können theoretisch stören.
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•Durch die Wahl geeigneter Detektions-Frequenzen sind 
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  Flammenmelder sonnenlicht-blind
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•
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• Durch die Wahl geeigneter Detektions-Frequenzen werden
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  Störeinflüsse minimiert.
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•
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• Es werden die Flackerfrequenzen ( 2 bis 30 Hz ) der offenen
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  Flammen bewertet
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•
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• Flammenmelder bewerten die Strahlungsintensität, sie sind
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  unempfindlich bei Spiegelungen und Reflektionen
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•
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• Flammenmelder nutzen Algorithmen, mathematische
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  Berechnungen, Vergleiche, Trendanalysen und Verknüpfungen
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Diese komplexen Auswertungsverfahren und die Wahl der geeigneten Frequenzen
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machen die Flammenmelder außerordentlich funktions- und betriebssicher
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2 Kanal UV/IR- Flammenmelder 40/40 UV/IR
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Der UV/IR-Flammenmelder wird in 2 unterschiedlichen Versionen geliefert:
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40/40 L (LB)
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UV: 0,185 µm bis 0,260 µm
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IR: 2,5 µm bis 3,0 µm
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Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff, anorganische Stoffe, Metallbrände
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40/40 L4 (L4B)
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UV: 0,185 µm bis 0,260 µm
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IR: 4,4 µm bis 4,6 µm
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Kohlenwasserstoffe.
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Testfeuer 33cm * 33cm: Gasoline (Benzin) 15m / 5 Sek. ; Büropapier 5m / 5 Sekunden
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Seite 14
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3 Kanal IR-Flammenmelder 40/40 I
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Der 3 Kanal IR-Flammenmelder arbeitet im Bereich
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3,0 µm bis 5,0 µm
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er ist zur Überwachung sehr großer Flächen ausgelegt.
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Brände von Material mit Kohlenwasserstoffen
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Höchste Sicherheit gegen Fehlaus- Lösungen aller Art.
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Testfeuer 33cm x 33cm: Gasoline (Benzin) 65m / 5 Sek. ; Büropapier 10m / 5 Sekunden
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Seite 15
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Auswahl der geeigneten Flammenmelder
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Flammen von Brände in Verbindung mit Kohlenwasserstoffen strahlen im IR-Bereich,
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es werden in der Regel IR-Melder verwendet.
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Innen setzt man einfache Flammenmelder ein, mit max. 15m Reichweite,
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bei großen Flächen Mehrkanalmelder mit bis zu 65m Reichweite.
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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
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über 15m hinaus, die Umgebungs-Atmosphäre dämpft stark.
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Wasserstoff-Brände (nicht sichtbare Flammen) sind im UV-Bereich und im nahen IR- Bereich detektierbar.
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Mit einem UV-Melder erzielt man Reichweiten von ca. 10m ca. 2/3 der max. Reichweite
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Mit einem UV/IR-Melder ca. , also ca. 1/3 der max. Reichweite
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Mit dem Mehrkanal- Melder ca. 30m, fast ½ der max. Reichweite.
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Im Datenblatt finden Sie die Reichweiten der Melders für unterschiedliche Stoffe,
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bei einem Testbrand von ca. 33cm * 33cm Fläche und konstanter Ansprechzeit 3 / 5 / 10 Sek.
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DIN EN 54-10 Produktnorm für punktförmige Flammenmelder
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Testbrand 1, gelbe rußende Flamme
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ca. 500ml n-Heptan ( kettenförmiger Kohlenwasserstoff) mit ca. 3% Toluol
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Testbrand 2, klare, unsichtbare Flamme
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ca. 1500ml  Brennspiritus mit min. 90 % Äthylalkohol
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Testwanne aus 2mm Stahlblech, 330 mm * 330 mm und 50 mm tief
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Ansprechzeit, Start bei Vollbrand, innerhalb von 30 Sek. müssen 8 von 8 Meldern ansprechen
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Klasse 1: 26m Reichweite, 8 von 8 Meldern, beide  Brände, max. 30 Sek.
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Klasse 2: 17m Reichweite, 8 von 8 Meldern, beide  Brände, max. 30 Sek.
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Klasse 3: 12m Reichweite, 8 von 8 Meldern, beide  Brände, max. 30 Sek.
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Seite 17
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Reichweitentest für SharpEye-Flammenmelder SPECTREX
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Platz für Flammenmelder
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Mauer mit Blende
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Testwanne ca. 0,1m2
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Reichweite
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Zeit = bis 3 / 5 / 10 Sek.
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Wechselnde Stoffe
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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.
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Seite 18
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Reichweiten-Angaben in den SharpEye-Datenblättern
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Der Stoff und sein Brandverhalten, die gewünschte Detektions-Reichweite
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und welche Flammengröße soll wie schnell gemeldet werden ?
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Seite 19
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Das Quadrat-Gesetz über Fläche und Abstand
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Das Licht schwächt sich quadratisch mit zunehmender Entfernung von seiner Quelle.
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Damit beim Flammenmelder die selbe Energie einer Flamme aus der doppelten Entfernung ankommt, muss die Flamme eine vier mal größere Fläche haben.
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Die Formel A = c * d 2 gilt nur für kürzere Entfernungen, da das Licht zusätzlich
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durch Wasserdampf, Staub und CO2 in der Luft gedämpft wird.
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Seite 20
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Flammenmelder 40/40 horizontales Polardiagramm, außer Modelle M & R
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Dieses Polardiagramm hat in Verbindung mit den Datenblättern sehr praktische Bedeutung, z.B.:
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40/40 I  3- fach Infrarot-Melder:
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100% ist die Reichweite für
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Gasoline (Benzin) = 65 m
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n- Heptane = 65m
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70 % ist die Reichweite für 
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Diesel = 45 m
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Seite 21
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Flammenmelder 40/40 horizontale Polardiagramme,
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außer Modelle M & R
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Diesel / JP5 Flugbenzin 45 m / 70%
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Methan / LPG
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Flüssiggas
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30m / 45%
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Ethanol  Isopropyl -Alcohol
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40 m / 60%
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Büropapier
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10 m / 15%
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Die Flammen strahlen stoff-spezifisches Licht ab, daher reagiert ein
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und der selbe Flammenmelder so unterschiedlich !
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Seite 22
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Maximale Reichweite verschiedener Flammenmelder
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bei unterschiedlichen Stoffen
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Fuel Fire size 40/40I 20/20SI 20/20 CTI 20/20
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MI-1 40/40L-B
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20/20L-B 40/40L4-B 40/40U-B 
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20/20U-B 40/40R 
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20/20R 40/40M 20/20SH
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IR3 IR3 IR3 UV/IR UV/IR UV IR Multi IR IR3 (H2)
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Gasoline 0.1m2
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pan fire 65 60 40 15 15 15 15 65 -
 +
n-Heptane 65 60 40 15 15 15 15 65 -
 +
Diesel Fuel 45 45 27 11 11 11 11 45 -
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JP5 45 45 30 11 11 11 11 45 -
 +
Kerosene 45 45 30 11 11 11 11 45 -
 +
Ethanol 40 27 30 7,5 7,5 11 7,5 40 19
 +
Isopropyl alcohol 40 27 30 7,5 7,5 11 7,5 40 -
 +
Methanol 35 23 24 7,5 7,5 7,5 7,5 35 8
 +
Methane 0.5m plume fire 30 20 12 5 5 12 5 30 -
 +
LPG (Propane) 30 20 12 5 5 12 5 30 -
 +
Hydrogen - - - 5 - 10 - 30 30
 +
Polypropylene Pellets 0.2m dia pan fire 5 5 5 5 5 6 4 5 -
 +
Office Paper 0.1m2
 +
pan fire 10 20 15 5 5 6 6 10 -
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Seite 23
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In den vorstehenden Folien finden Sie
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die Grundlagen und Antworten auf:
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Welches Material (Brennstoff) beinhaltet ein Brandrisiko ?
 +
—
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— Welche Flammengröße soll erkannt und gemeldet werden ?
 +
—
 +
— Auf welche Entfernung soll überwacht werden ?
 +
—
 +
— Wie schnell soll gemeldet werden ?
 +
—
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— Welche störenden Strahlenquellen sind vorhanden ?
 +
—
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— Welche belastenden Umgebungseinflüsse sind zu erwarten ?
 +
 +
Bedenken Sie Risiken, Schutzziele und schätzen Sie Ihre Möglichkeiten realistisch ein
 +
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In den vorstehenden Folien finden Sie
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die Grundlagen und Antworten auf:
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Welches Material (Brennstoff) beinhaltet ein Brandrisiko ?
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— Welche Flammengröße soll erkannt und gemeldet werden ?
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— Auf welche Entfernung soll überwacht werden ?
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— Wie schnell soll gemeldet werden ?
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— Welche störenden Strahlenquellen sind vorhanden ?
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— Welche belastenden Umgebungseinflüsse sind zu erwarten ?
 +
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Bedenken Sie Risiken, Schutzziele und schätzen Sie Ihre Möglichkeiten realistisch ein
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Seite 25
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Ein Flammenmelder soll hoch montiert sein und freie Sicht haben
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Flammen im Schattenbereich müssen schon riesig sein, um vom Melder endlich gesehen zu werden.
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Die Montagehöhe soll min. doppelt so hoch sein wie das Hindernis.
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Montieren Sie einen weiteren Melder mit Blick hinter das Hindernis
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Seite 26
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In dem Hangar sind gar nicht so viele Melder montiert...
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Flammenmelder mit ihren großen Reichweiten überwachen riesige Flächen...
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Seite 27
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Freie Sicht für die Flammenmelder, hier müssen Redundanzen her...
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Seite 28
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Aus der E DIN VDE 0833-2 (VDE 0833-2) : 2007-05, Text
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Anordnung von punktförmigen Flammenmdeldern
 +
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.
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Da sich Flammenstrahlung wie Licht geradlinig ausbreitet, ist eine direkte Sichtverbindung zwischen jedem möglichen Brandort und einem Flammenmelder anzustreben. Einbauten
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oder andere Hindernisse, die zu Schattenbildungen führen, sind dabei zu berücksichtigen.
 +
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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.
 +
 +
Seite 29
 +
Aus der E DIN VDE 0833-2 (VDE 0833-2) : 2007-05, Skizzen
 +
 +
Bei Zweimeldungsabhängigkeit Typ B sind die Melder mit unterschiedlichen
 +
Blickwinkeln auf denselben Überwachungsbereich zu richten.
 +
 +
Bild 6  - Anordnung und Überwachungsbereich von Flammenmeldern bei Raumecken- und Wandmontage
 +
 +
Bei Räumen mit Raumhöhen RH größer 26 m sind die Überwachungsbereiche von Flammenmeldern gesondert festzulegen.
 +
 +
 +
Seite 30
 +
Flammenmelder sind in Raumecken und an Wänden zu montieren.
 +
Die Detektions-Achse soll um 45 Grad geneigt sein
 +
 +
Klasse 1
 +
Kante 26 m
 +
Diagonale = min. 45 m
 +
= Reichweite Melder
 +
 +
Klasse 2
 +
Kante 20 m
 +
Diagonale = min. 33 m
 +
 +
Klasse 3
 +
Kante 13 m
 +
Diagonale = min. 23 m
 +
 +
SPECTREX
 +
Kante 37 m
 +
Diagonale = 65 m
 +
 +
SPECTREX 40/40  SharpEye 3* IR
 +
 +
 +
Seite 31
 +
In der Praxis ergeben sich damit
 +
diese max. überwachten
 +
Flächen bei optimalen Montage-
 +
höhen und Reichweiten....
 +
 +
Klasse / VdS Reichw., max. Kantenl. Max. Ü.-Fläche max.
 +
Klasse 1 45 m 26 m 676 m2
 +
Klasse 2 33 m 20 m 400 m2
 +
Klasse 3 23 m 13 m 169 m2
 +
 +
Spectrex Multi IR 65 m 37 m 1.369 m2
 +
 +
 +
Seite 32
 +
Allgemeine Informationen zu der Baureihe 40 / 40
 +
 +
}Beheiztes Sichtfenster
 +
}
 +
} Großer Sichtwinkel
 +
  100º hor. , 95º ver. *
 +
 +
§ HART Protokollierung
 +
 +
§ Verschieden Ausgänge
 +
  Relaiskontakte, RS485 Modbus
 +
  Stromschnittstelle
 +
§
 +
§ Versiegelte Elektronik
 +
  getrennte Anschlußbereiche
 +
§
 +
* gilt für die meisten Modelle
 +
 +
Die Melder werden in gleichen Gehäusen geliefert
 +
 +
 +
Seite 33
 +
Schutzdach für die Flammenmelder der Baureihe 40/40
 +
 +
Spectrex- SharpEye 40/40 Flammenmelder werden in allen Klimazonen der Erde eingesetzt.
 +
 +
Schutzart ist meist IP 67
 +
 +
Temperatur-Einsatz-Bereich Standard
 +
von –50 bis + 75 Grad Celsius
 +
 +
Die eingebaute Heizung, die hohe Schutzart und das Schutzdach
 +
sorgen für den sicheren Betrieb des Melders
 +
 +
 +
Seite 34
 +
Der Luftschleier verhindert zuverlässig das Verschmutzen der Melder-Optik
 +
 +
Die Optik der Flammenmelder muß frei von Schmutz und Schmier bleiben.
 +
 +
Mit dem Air Shield wird vor der Optik ein Luftschleier gebildet, dieser  verhindert zuverlässig Verschmutzungen.
 +
 +
Teuere und oft kaum realisierbare Wartungseinsätze werden weitgehend
 +
eingespart.
 +
 +
Die Druckluft soll sauber, trocken und ölfrei sein, der Druck 2 Bar (30 psi)
 +
und der Fluß 3 SCFM. Anschluss über ¼” Schnell-Kupplung.
 +
 +
Seite 35
 +
Das Sichtfeld der Flammenmelder können
 +
Sie mit den Lasern auf dem Boden zeichnen
 +
 +
2 Laser- Pointer als Testgerät bzw. als eine montierte Ausrichthilfe
 +
 +
Ein LASER zeigt die Detektionsachse, der zweite LASER kann rotieren und zeigt damit
 +
den Mantel des Überwachungskegels und den optischen Abdruck auf dem Boden
 +
 +
 +
Seite 36
 +
Testlicht-Quelle mit Zielfernrohr zum Auslösen der Flammenmelder ohne eine offene Flamme
 +
 +
Reichweite ca. 3m bis 5m
 +
 +
Mit dem Kollimator (Strahlbündelung) werden Reichweiten bis zu 9m erreicht
 +
 +
Es stehen für alle Meldertypen IR3, Multi-IR, UV/IR, IR
 +
und H2 Testgeräte zur Verfügung,
 +
das Testlicht ist angepaßt an die Melder technologie,
 +
einfaches Licht würde ja zu Falschalarmen führen.
 +
 +
Zugelassen zum Einsatz in Ex- Bereichen
 +
Es werden in der Regel keine zusätzlichen Gerüste oder Steigehilfen benötigt.
 +
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Seite 37
 +
Die Spectrex-Software dient der Kommunikation mit
 +
den Meldern und zum Konfigurieren der SharpEye Melder:
 +
40/40 ; 20/20SI ; 20/20MI ; 20/20ML
 +
 +
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
 +
 +
Verwenden Sie das Spectrex USB cable c/w RS232/485 zum Anschluss an den Melder
 +
 +
Seite 38
 +
Weiche Dächer sind hochgefährdet und werden kaum mehr versichert...
 +
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Dieses Reeddach wird von 4 Seiten her mit Flammenmeldern außen überwacht.
 +
Bei einem Brand erfolgt das Löschen mit Wassernebel. ( aus Fire & Security Magazine )

Version vom 26. November 2009, 15:36 Uhr

Flamm-Vergleich.gif


Die Anatomie einer Flamme

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


Seite 4 Sonnenlicht und offene Flammen • Das Wellenspektrum und die Flammenmelder • Störquellen, von Black-Body bis zu Leuchtmitteln

Flammenmelder beurteilen und testen • EN 54-10 und Testverfahren • Zeit, Stoffe, Reichweiten und Polardiagramme

Notizen für den praktischen Einsatz • Überwachte Flächen, Melder und Zubehör

Seite 5

Bezeichnung Anwendungen Wellenlänge, ca. Frequenz, ca. Bemerkung

Infrarotlicht / Wärmestrahlung Laser, Fernbedienungen 780nm bis 2,5 μm 300 GHz bis 120 THz thefirebeam ca. 860 nm

Sichtbares Licht Beleuchtung / Laser 380 nm bis 780 nm 384 THz bis 789 THz Beleuchtung, Photo rot Laserpointer, Vermessung 644 nm bis 780 nm 384 THz bis 468 THz DVD, Lichtzeichen orange 600 nm bis 640 nm 468 THz bis 500 THz gelb 570 nm bis 600 nm 500 THz bis 526 THz Lichtzeichen grün Laser-Nivellierung 490 nm bis 570 nm 526 THz bis 612 THz Lichtzeichen blau 430 nm bis 490 nm 622 THz bis 697 THz violett 380 nm bis 430 nm 612 THz bis 697 THz Blue- Ray disk

Ultra- Violett Desinfektion, Fluoreszens 1nm bis 380nm 790 THz bis 300 PHz Banknoten-Tester



Seite 6

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

Seite 7 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


Seite 8

Sonnen- und Flammenlicht

Auf der Erde kommt kein UV-Licht der Sonne kleiner ca. 300 nm an.

Bei den Wellenlängen 2.800 nm und 4.300 nm kommt auch kein IR-Licht der Sonne auf der Erde an.

Das Sonnenlicht dieser Wellenlängen wird von der Erd- Atmosphäre absorbiert. Man nennt Flammenmelder, die bei diesen Wellenlängen arbeiten

-sonnenlichtblind-

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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

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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.


Seite 11 Störstrahlungen verschiedener Leuchtmittel

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.


Seite 12 •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

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2 Kanal UV/IR- Flammenmelder 40/40 UV/IR

Der UV/IR-Flammenmelder wird in 2 unterschiedlichen Versionen geliefert:

40/40 L (LB) UV: 0,185 µm bis 0,260 µm IR: 2,5 µm bis 3,0 µm Kohlenwasserstoffe, Wasserstoff, anorganische Stoffe, Metallbrände

40/40 L4 (L4B) UV: 0,185 µm bis 0,260 µm IR: 4,4 µm bis 4,6 µm Kohlenwasserstoffe.

Testfeuer 33cm * 33cm: Gasoline (Benzin) 15m / 5 Sek. ; Büropapier 5m / 5 Sekunden

Seite 14 3 Kanal IR-Flammenmelder 40/40 I

Der 3 Kanal IR-Flammenmelder arbeitet im Bereich

3,0 µm bis 5,0 µm er ist zur Überwachung sehr großer Flächen ausgelegt.

Brände von Material mit Kohlenwasserstoffen

Höchste Sicherheit gegen Fehlaus- Lösungen aller Art.

Testfeuer 33cm x 33cm: Gasoline (Benzin) 65m / 5 Sek. ; Büropapier 10m / 5 Sekunden


Seite 15 Auswahl der geeigneten Flammenmelder

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.

Im Datenblatt finden Sie die Reichweiten der Melders für unterschiedliche Stoffe, bei einem Testbrand von ca. 33cm * 33cm Fläche und konstanter Ansprechzeit 3 / 5 / 10 Sek.


Seite 16 DIN EN 54-10 Produktnorm für punktförmige Flammenmelder Testbrand 1, gelbe rußende Flamme ca. 500ml n-Heptan ( kettenförmiger Kohlenwasserstoff) mit ca. 3% Toluol

Testbrand 2, klare, unsichtbare Flamme ca. 1500ml Brennspiritus mit min. 90 % Äthylalkohol

Testwanne aus 2mm Stahlblech, 330 mm * 330 mm und 50 mm tief Ansprechzeit, Start bei Vollbrand, innerhalb von 30 Sek. müssen 8 von 8 Meldern ansprechen


Klasse 1: 26m Reichweite, 8 von 8 Meldern, beide Brände, max. 30 Sek. Klasse 2: 17m Reichweite, 8 von 8 Meldern, beide Brände, max. 30 Sek. Klasse 3: 12m Reichweite, 8 von 8 Meldern, beide Brände, max. 30 Sek.

Seite 17 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.

Seite 18 Reichweiten-Angaben in den SharpEye-Datenblättern

Der Stoff und sein Brandverhalten, die gewünschte Detektions-Reichweite und welche Flammengröße soll wie schnell gemeldet werden ?


Seite 19 Das Quadrat-Gesetz über Fläche und Abstand

Das Licht schwächt sich quadratisch mit zunehmender Entfernung von seiner Quelle. Damit beim Flammenmelder die selbe Energie einer Flamme aus der doppelten Entfernung ankommt, muss die Flamme eine vier mal größere Fläche haben.

Die Formel A = c * d 2 gilt nur für kürzere Entfernungen, da das Licht zusätzlich durch Wasserdampf, Staub und CO2 in der Luft gedämpft wird.

Seite 20 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

Seite 21 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 stoff-spezifisches Licht ab, daher reagiert ein und der selbe Flammenmelder so unterschiedlich !


Seite 22 Maximale Reichweite verschiedener Flammenmelder bei unterschiedlichen Stoffen

Fuel Fire size 40/40I 20/20SI 20/20 CTI 20/20 MI-1 40/40L-B 20/20L-B 40/40L4-B 40/40U-B 

20/20U-B	40/40R

20/20R 40/40M 20/20SH IR3 IR3 IR3 UV/IR UV/IR UV IR Multi IR IR3 (H2) Gasoline 0.1m2 pan fire 65 60 40 15 15 15 15 65 - n-Heptane 65 60 40 15 15 15 15 65 - Diesel Fuel 45 45 27 11 11 11 11 45 - JP5 45 45 30 11 11 11 11 45 - Kerosene 45 45 30 11 11 11 11 45 - Ethanol 40 27 30 7,5 7,5 11 7,5 40 19 Isopropyl alcohol 40 27 30 7,5 7,5 11 7,5 40 - Methanol 35 23 24 7,5 7,5 7,5 7,5 35 8 Methane 0.5m plume fire 30 20 12 5 5 12 5 30 - LPG (Propane) 30 20 12 5 5 12 5 30 - Hydrogen - - - 5 - 10 - 30 30 Polypropylene Pellets 0.2m dia pan fire 5 5 5 5 5 6 4 5 - Office Paper 0.1m2 pan fire 10 20 15 5 5 6 6 10 -

Seite 23 In den vorstehenden Folien finden Sie die Grundlagen und Antworten auf:

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

Seite 24 In den vorstehenden Folien finden Sie die Grundlagen und Antworten auf:

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

Seite 25 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


Seite 26 In dem Hangar sind gar nicht so viele Melder montiert...

Flammenmelder mit ihren großen Reichweiten überwachen riesige Flächen...

Seite 27 Freie Sicht für die Flammenmelder, hier müssen Redundanzen her...

Seite 28 Aus der E DIN VDE 0833-2 (VDE 0833-2) : 2007-05, Text

Anordnung von punktförmigen Flammenmdeldern 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.

Seite 29 Aus der E DIN VDE 0833-2 (VDE 0833-2) : 2007-05, Skizzen

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

Bild 6 - Anordnung und Überwachungsbereich von Flammenmeldern bei Raumecken- und Wandmontage

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


Seite 30 Flammenmelder sind in Raumecken und an Wänden zu montieren. Die Detektions-Achse soll um 45 Grad geneigt sein

Klasse 1 Kante 26 m Diagonale = min. 45 m = Reichweite Melder

Klasse 2 Kante 20 m Diagonale = min. 33 m

Klasse 3 Kante 13 m Diagonale = min. 23 m

SPECTREX Kante 37 m Diagonale = 65 m

SPECTREX 40/40 SharpEye 3* IR


Seite 31 In der Praxis ergeben sich damit diese max. überwachten Flächen bei optimalen Montage- höhen und Reichweiten....

Klasse / VdS Reichw., max. Kantenl. Max. Ü.-Fläche max. Klasse 1 45 m 26 m 676 m2 Klasse 2 33 m 20 m 400 m2 Klasse 3 23 m 13 m 169 m2

Spectrex Multi IR 65 m 37 m 1.369 m2


Seite 32 Allgemeine Informationen zu der Baureihe 40 / 40

}Beheiztes Sichtfenster } } Großer Sichtwinkel 

 100º hor. , 95º ver. *

§ HART Protokollierung

§ Verschieden Ausgänge 

  Relaiskontakte, RS485 Modbus
  Stromschnittstelle

§ § Versiegelte Elektronik 

  getrennte Anschlußbereiche

§

  • gilt für die meisten Modelle

Die Melder werden in gleichen Gehäusen geliefert


Seite 33 Schutzdach für die Flammenmelder der Baureihe 40/40

Spectrex- SharpEye 40/40 Flammenmelder werden in allen Klimazonen der Erde eingesetzt.

Schutzart ist meist IP 67

Temperatur-Einsatz-Bereich Standard von –50 bis + 75 Grad Celsius

Die eingebaute Heizung, die hohe Schutzart und das Schutzdach sorgen für den sicheren Betrieb des Melders


Seite 34 Der Luftschleier verhindert zuverlässig das Verschmutzen der Melder-Optik

Die Optik der Flammenmelder muß frei von Schmutz und Schmier bleiben.

Mit dem Air Shield wird vor der Optik ein Luftschleier gebildet, dieser verhindert zuverlässig Verschmutzungen.

Teuere und oft kaum realisierbare Wartungseinsätze werden weitgehend eingespart.

Die Druckluft soll sauber, trocken und ölfrei sein, der Druck 2 Bar (30 psi) und der Fluß 3 SCFM. Anschluss über ¼” Schnell-Kupplung.

Seite 35 Das Sichtfeld der Flammenmelder können Sie mit den Lasern auf dem Boden zeichnen

2 Laser- Pointer als Testgerät bzw. als eine montierte Ausrichthilfe

Ein LASER zeigt die Detektionsachse, der zweite LASER kann rotieren und zeigt damit den Mantel des Überwachungskegels und den optischen Abdruck auf dem Boden


Seite 36 Testlicht-Quelle mit Zielfernrohr zum Auslösen der Flammenmelder ohne eine offene Flamme

Reichweite ca. 3m bis 5m

Mit dem Kollimator (Strahlbündelung) werden Reichweiten bis zu 9m erreicht

Es stehen für alle Meldertypen IR3, Multi-IR, UV/IR, IR und H2 Testgeräte zur Verfügung, das Testlicht ist angepaßt an die Melder technologie, einfaches Licht würde ja zu Falschalarmen führen.

Zugelassen zum Einsatz in Ex- Bereichen Es werden in der Regel keine zusätzlichen Gerüste oder Steigehilfen benötigt.

Seite 37 Die Spectrex-Software dient der Kommunikation mit den Meldern und zum Konfigurieren der SharpEye Melder: 40/40 ; 20/20SI ; 20/20MI ; 20/20ML

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

Verwenden Sie das Spectrex USB cable c/w RS232/485 zum Anschluss an den Melder

Seite 38 Weiche Dächer sind hochgefährdet und werden kaum mehr versichert...

Dieses Reeddach wird von 4 Seiten her mit Flammenmeldern außen überwacht. Bei einem Brand erfolgt das Löschen mit Wassernebel. ( aus Fire & Security Magazine )

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