Rookmelder - interessanter dan je denkt

Bericht van de dag: 23-01-2024

Een paar woorden van inleiding

De Nationale Brandweer registreerde in 2021 bijna 39.000 branden in gebouwen, waarvan meer dan 85% woningen waren. Deze statistiek geeft weinig reden tot optimisme, daarom is het zo belangrijk om ons bewust te zijn van het feit dat we deze cijfers kunnen minimaliseren en vooral de schade die het gevolg is van branden kunnen verminderen. Wat ons meteen te binnen schiet - en terecht - zijn rookmelders. Ze stellen de brandweer in staat om snel te reageren en vervolgens de dreiging onder controle te krijgen voordat deze escaleert.Het onderwerp komt vooral terug in het stookseizoen. In deze periode neemt het risico op branden vele malen toe, wat onze huizen en onszelf aan een enorm gevaar blootstelt.

Defecte elektrische installaties, apparaten of atmosferische ontladingen zijn ook brandgevaarlijke bedreigingen die het hele jaar door voorkomen, daarom is het 100% waar dat het beste moment om een rookmelder aan te schaffen nu is.

Dit nuttige apparaat in elk huishouden werkt op een voor de hand liggende manier - het signaleert ons de aanwezigheid van rook in de ruimte. Elektronica heeft echter geen natuurlijke reukzin, dus het moet op een andere manier rook detecteren. Hoe gebeurt dat? Hoe gebeurde het vroeger, en hoe is het nu? Zijn er verschillende methoden voor rookdetectie? We nemen de uitdaging aan om al deze vragen te beantwoorden.

Melders of sensoren?

Volgens de branche normen betekent een melder een kant-en-klaar apparaat dat zelfstandig kan werken of kan worden geïntegreerd in een heel systeem, bijvoorbeeld een alarmsysteem. Een sensor daarentegen is een specifiek element binnen dat apparaat, gevoelig voor een bepaalde prikkel, zoals een pyro-element - een bewegingssensor in een bewegingsmelder. Dit is hoe het eruit ziet vanuit professioneel terminologie, maar in het dagelijks leven worden beide woorden vaak door elkaar gebruikt om hetzelfde aan te duiden - een kant-en-klaar product. Desondanks kan dit interessante informatie zijn voor leken en in sommige gevallen helpen om misverstanden te voorkomen. Nu weten we al dat als er twee sensoren in één melder zitten, we misschien te maken hebben met een specifiek apparaat en niet met een redactiefout.

Een korte geschiedenis van sensoren (en melders!)

De geschiedenis van rookmelders gaat terug tot het begin van de 20e eeuw en is een weg vol innovaties en verbeteringen. De eerste concepten ontstonden meer dan 100 jaar geleden, waaronder de "Elektrische Warmtedetector" van George Darby uit 1902. In de jaren '40 van de 20e eeuw werden ionisatiedetectoren geïntroduceerd (daarover straks meer), en in de jaren '60 foto-elektrische detectoren. De jaren '70 brachten gecombineerde detectoren die beide technologieën combineren. Tegen het einde van de 20e eeuw werden detectoren betrouwbaarder en toegankelijker, en de ontwikkeling van wetgeving en veiligheidsnormen droeg bij aan hun wijdverspreide gebruik. In de 21e eeuw verschenen slimme rookmelders die zich integreren met smart home-systemen.

Hoe werkt het?

Zoals we zien, heeft de geschiedenis ons veel verschillende technologieën onthuld die worden gebruikt bij het ontwerpen van apparaten. Veel van deze zijn tot op de dag van vandaag op de markt. De meest voorkomende oplossingen zijn foto-elektrische melders, die gebruik maken van de verstrooiing van licht op rookdeeltjes, en ionisatiedetectoren, die gebaseerd zijn op de ionisatie van lucht door straling. Foto-elektrische melders werken door het detecteren van straling die wordt weerkaatst door rookdeeltjes, terwijl ionisatiedetectoren reageren op veranderingen in de stroomsterkte veroorzaakt door de aanwezigheid van rook. Er zijn ook modellen die beide technologieën combineren.

Rookmelders met optische detectie

Het blijkt dat het werkingsmechanisme van optische detectoren echt eenvoudig is - en misschien daardoor effectief, omdat het algemeen wordt gebruikt in de meest populaire apparaten. In de ronde behuizing van de melder bevindt zich een kamer met een lichtbron (meestal een LED). Een ander belangrijk element is de fotoreistor. Dit is een lichtgevoelig element - het verandert zijn elektrische weerstand afhankelijk van de lichtintensiteit die erop valt. Het zou kunnen lijken dat de weerstand het signaal van de diode ontvangt, en wanneer er rook op de weg komt, neemt de intensiteit van het ontvangen signaal af. Het feit is dat het… letterlijk omgekeerd is! De diode en de fotoreistor zijn niet in een rechte lijn met elkaar verbonden - ze zijn in de kamer geplaatst op een manier dat onder normale omstandigheden het licht van de diode de ontvanger niet bereikt (fig. 1).

Wanneer er echter rook in de kamer komt, fungeren de deeltjes als een verstrooiingsmiddel - het licht wordt op hen verstrooid en daardoor kan het die ene belangrijke bocht nemen die nodig is om het licht naar de fotoreistor te laten komen (fig. 2). Exact hetzelfde fenomeen doet zich voor wanneer je 's nachts in de mist rijdt. Je kunt dan opmerken dat het licht in alle richtingen wordt verstrooid, en wanneer het heel fel is, kan het ons zelfs een beetje verblinden. En nu hebben we te maken met een alarm situatie. De melder kan zelf een alarmsignaal uitzenden of een signaal naar het hele brandbeveiligingssysteem sturen, waar de centrale de juiste actie onderneemt - de brandweer en de eigenaar van het pand waarschuwt. Het is belangrijk om te benadrukken dat een rookmelder op dezelfde manier kan reageren op dichte waterdamp die door e-sigaretten wordt geproduceerd.

fig.1

fig.2

Ionisatie rookmelder met isotopen

Ionisatiedetectoren maken gebruik van radioactieve zware elementen, wat hen een hoge gevoeligheid voor het detecteren van brandrook geeft. Ze kenmerken zich door een grotere effectiviteit en een lager aantal valse alarmen in vergelijking met andere soorten melders. Desondanks vereisen ze, net als andere rookmelders, regelmatige inspecties volgens de wetgeving. We hoeven ons ook geen zorgen te maken over de aanwezigheid van straling - de intensiteit is zo laag dat de apparaten 100% veilig zijn voor de gezondheid.

De constructie van ionisatiedetectoren maakt ze bestand tegen veranderlijke externe omstandigheden. Hier vindt ionisatie van de lucht plaats door alfa-deeltjes die worden uitgezonden door een radioactieve bron. Het apparaat bestaat uit twee kamers - één open naar buiten en de andere gesloten. Botsingen van zuurstof- en stikstofdeeltjes veroorzaken de vorming van ionen, wat leidt tot de stroom van ladingen en de creatie van stroom. In het geval van brand verstoort rook die de open kamer binnendringt de stroombalans, wat door het meetsysteem wordt gedetecteerd en uiteindelijk het alarm activeert. De tweede, gesloten kamer speelt hier een belangrijke rol, omdat deze een referentie vormt waarmee we de toestand van de open kamer op rook vergelijken. Dit zorgt voor een grotere precisie van detectie en weerstand tegen weersomstandigheden.

Welke rookmelder te kiezen?

Met een optische sensor of een ionisatiedetector? Oplossingen die zijn gebaseerd op stralingsfenomenen zijn doorgaans effectiever als het gaat om het detecteren van wat onzichtbaar is, zoals bijvoorbeeld verbrandingsproducten anders dan dikke rook. De optische melder zal echter het snelst reageren op de aanwezigheid van dikke rook - precies datgene wat het menselijke oog ziet. Beide technologieën worden voortdurend verder ontwikkeld, dus misschien kon je ooit met zekerheid zeggen dat ionisatiedetectoren de enige echt professionele oplossing zijn, maar nu zou dat een misvatting zijn. Sommige fabrikanten combineren in hun topproducten beide technologieën, en verrijken het apparaat bovendien met de detectie van een derde factor - temperatuur, die zoals bekend tijdens een brand hoger is dan normaal. Dergelijke 3-in-1 oplossingen zijn het beste als we de hoogste effectiviteit willen.

Dat is nog niet alles. Op de markt zijn er veel modellen van rookmelders die op het eerste gezicht hetzelfde lijken. Daarom is het bij het kiezen van een rookmelder belangrijk om speciale aandacht te besteden aan de parameters - zowel van de ruimte als van het apparaat, omdat deze bepalen of de betreffende rookdetector geschikt is voor jouw ruimte:

Omgevingstemperatuur - dit is belangrijk wanneer we van plan zijn de detector te installeren op plaatsen met een verhoogde temperatuur, bijvoorbeeld in de keuken.
Luchtvochtigheid - net als bij temperatuur moet je letten op de vochtigheid in de beoogde ruimte. Op de markt zijn er modellen die zijn aangepast aan een verhoogd vochtigheidsniveau.
Voedingswijze - de meeste melders hebben een batterijhouder, maar er zijn ook exemplaren die centraal worden gevoed.
Geluidssignaalsterkte - een productiehal met zware machines, een bioscoop, enz. zijn plaatsen waar het aan te raden is om melders te kiezen met een luider alarm dan de standaard 80db.

Het is belangrijk om te onthouden dat de keuze van de juiste apparatuur en de configuratie daarvan één ding is. Even belangrijk is de juiste plaatsing van de melders - het is altijd de moeite waard, en eigenlijk noodzakelijk, om de aanbevelingen van de fabrikant te raadplegen of om de juiste planning aan professionals over te laten. Volgens onderzoek van de Britse overheid (The Home Office collects detailed information on incidents attended by Fire and Rescue Services), was de oorzaak van ongeveer de helft van de gevallen van het niet reageren van het alarmsysteem dat rook de sensor niet bereikte. Het zien van sensoren in het midden van het plafond in de ruimte is geen toeval, hoewel het onderwerp altijd individueel moet worden benaderd.

Laten we holistisch denken

Wij beweren altijd dat we veiligheid moeten benaderen door alle mogelijke bedreigingen in overweging te nemen. Rookmelders zijn slechts één van de elementen van het geheel, en bij het plannen om een appartement, huis of kantoor van de juiste apparaten te voorzien, is het de moeite waard om meteen het hele systeem te plannen. Uiteindelijk kunnen veel brandbeveiligingsoplossingen worden geïntegreerd met ons alarmsysteem, waaraan verschillende soorten detectoren zijn aangesloten. We zouden niet onszelf zijn zonder toe te voegen dat de kroon op een goed voorbereid alarmsysteem de juiste videobewaking is. We gaan ervan uit dat de belangrijkste zaken in een kluis liggen die zowel brand als inbrekers niet kan deren.

Holisme is de weg! En als we ook nog weten hoe dit alles echt werkt, kunnen we ons nog veiliger voelen. Je weet nu al heel wat over rookmelders.