Senzor ogljikovega monoksida za dom: podrobno o napravah za zaznavanje uhajanja

Zastrupitev z ogljikovim monoksidom, na žalost, ni tako redka nesreča, ki spremlja nepravilno uporabo trdnega goriva ali plinskega kotla, kamina, plinskega štedilnika, plinskega grelnika vode. Razširitev strupene snovi se lahko zgodi tudi, če se uporablja pokvarjena oprema. Zastrašujoča perspektiva, se strinjate.

Množična naprava – senzor ogljikovega monoksida za dom bo pravočasno opozorila lastnike, odpravila negativne posledice. Zanesljivo zaznava pojav škodljivih snovi v zraku. Pri nas boste izvedeli, kako ga pravilno izbrati, kje namestiti, kako spremljati in se odzvati na odčitke naprave.

V članku, ki smo ga predstavili, je temeljito razčlenjen princip delovanja, navedene so vrste senzorjev, ki zagotavljajo varnost gospodinjstva. Natančno je opisan postopek namestitve, podana so dragocena priporočila. Za optimizacijo zaznavanja je gradivo dopolnjeno z nazornimi ilustracijami in video nasveti.

Ogljikov monoksid in njegov negativni vpliv

Ogljikov monoksid, ali kot ga še imenujejo CO, je produkt oksidacije snovi pri visokih temperaturah, preprosteje rečeno – ogljikov monoksid nastaja pri gorenju. CO se vedno sprošča v majhnih količinah med pripravo hrane.

Vendar pa je prekoračitev dovoljene norme vsebnosti plina v prostoru lahko povzroči hude zdravstvene poškodbe, včasih pa lahko privede do smrti.

Ogljikov monoksid vsako leto zahteva življenja na tisoče ljudi samo zato, ker človek ne more zaznati nevarnosti, preden se pojavijo simptomi. Pogosto se to zgodi, ko je že prepozno za ukrepanje.

Snov v zraku lahko zaznajo le posebne naprave, ker plin nima ne vonja ne barve. Poleg tega ima toksičen učinek na telo ob vdihavanju.

Ko pride v pljuča, ogljikov monoksid tvori spojino s hemoglobinom, kar povzroči – karboksihemoglobin. Ta snov preprečuje proces nasičenja krvnih celic s kisikom in povzroča hipoksijo tkiv telesa.

Za določanje prisotnosti plina v zraku se uporabljajo senzorji, katerih področje uporabe prikazuje fotozbirka:

Posledično je moteno delovanje notranjih organov, najprej trpijo živčevje in možgani.

Moč zastrupitve je odvisna od količine ogljikovega monoksida v prostoru:

1. Pri vsebnosti CO na ravni 0,08 % sta prva simptoma zastrupitve blago slabo počutje in zaspanost.
2. Nato se pojavita glavobol in omotica, pojavi se kašelj.
3. V posebno hudih primerih se pojavijo poškodbe sluznice nosnega žrela, bledica kože in motnje delovanja srca.
4. Pri povišanju ravni na 0,32 % zaradi pomanjkanja kisika pride do izgube zavesti, kome in paralize, pri tem pa nastopi smrt v pol ure.
5. Če se raven plina dvigne na 1,2 %, človek umre v 3 minutah.

Do uhajanja snovi prihaja predvsem v stavbah zasebnega tipa zaradi okvare prezračevanja in dimniških kanalov. Poleg tega plinske naprave, bojlerji in druga oprema pogosto odpovedo, posledično pa se v prostoru dvigne raven CO.

Kot primer lahko navedemo najpogostejši primer, ko pride do zastrupitve med spanjem, ker ogljikovega monoksida ni mogoče prepoznati po vonju.

Plina, ki se uporablja v gospodinjstvu, in njegovih produktov zgorevanja ni mogoče zaznati brez naprave, ker nimajo ne barve ne vonja.

Za rešitev je treba poškodovano osebo takoj odnesti na svež zrak. Prav tako se priporoča izvedba globokega prezračevanja pljuč s pomočjo kisikove maske.

Pogost vzrok puščanja je slab vlek nad odprtim virom ognja, nepravilno zasnovan sistem odvoda dima ali okvara plinske peči. Pri bivanju v zasebnem sektorju je treba upoštevati varnostne ukrepe pri uporabi ogrevalnih elementov.

Pri vžigu kotlov na trda goriva in peči ne smete prehitro zapreti lopute. Poleg tega načrt nekaterih zasebnih hiš vključuje tudi priključeno garažo, kar lahko povzroči prekomerno izločanje ogljikovega monoksida in njegov vstop v bivalni del prostora. To je še posebej nevarno, če je prizidek slabo prezračen.

Sredstva zaščite pred izredno situacijo

Da bi odpravili lažne strahove glede morebitnega puščanja, je vredno namestiti sistem za identifikacijo ogljikovega monoksida. Naprava bo sporočila stanje zraka v prostoru in obvestila stanovalce, če preseže normo strupenih hlapov.

Detektor dobro prepozna ne samo CO, ampak tudi obvesti stanovalce o puščanju gospodinjskega plina. Če je požar že izbruhnil, senzor tega ne zazna, vendar kot preventivni ukrep – je nepogrešljiv.

Detektor se lahko nahaja na kateri koli navpični površini. Indikacija nenehno sporoča stanje naprave in raven strupenih plinov v zraku.

Naprava se bo takoj odzvala na spremembo kemijske sestave zraka. V skladu s pravili namestitve je najbolje, da senzorjev ne nameščate v neposredni bližini virov odprtega ognja, ampak preprosto v istem prostoru z ogrevalno opremo.

Če je prostor opremljen z več ogrevalnimi enotami, je treba organizirati sistem z enakim številom detektorjev.

Široka paleta proizvajalcev vsako leto zagotavlja potrošnikom različne naprave za zaznavanje ogljikovega monoksida. Kljub temu, da je oblika vsake naprave individualna, je konstrukcijsko načelo skoraj vedno enako.

S principom delovanja in posebnostmi naprave senzorja seznanjajo fotografije:

Značilnost naprave za zaznavanje plinov je, da detektor ni namenjen prepoznavanju dima. Zato je poleg senzorja CO priporočljivo posebej namestiti sistem požarne varnosti.

Reakcija senzorja na preseganje dovoljenih parametrov v zraku je zvočni signal, ki kaže na uhajanje strupenega plina. Pred uporabo je treba prebrati navodila in preizkusiti napravo na dostopen, varen način, saj ljudje pogosto zamenjujejo signal uhajanja CO z zvočnim indikatorjem prazne baterije.

Obstajajo prenosne naprave, ki so že postale nepogrešljiv atribut zaščite pred ogljikovim monoksidom v mnogih državah, tudi v Rusiji.

Prav tako imajo skoraj vse naprave funkcijo obveščanja o lastni okvari. Ton in interval vsakega zvoka sta različna. Če detektor signalizira prazno baterijo, je zvok v večini primerov jasen in sunkovit ter se pojavi 1-krat na minuto.

Priporočljivo je pravočasno zamenjati baterijo, saj je od pravilnega delovanja naprave odvisno zdravje in življenje gospodinjstva. Večinoma je treba zamenjavo opraviti največ 2-krat na leto.

Stalen pisk detektorja lahko kaže na povišanje ravni toksinov v zraku ali pa na okvaro opreme. V vsakem primeru je treba nemudoma poklicati nujno službo.

Ob odkritju simptomov zastrupitve je treba takoj odpreti vsa okna, zapustiti prostor in počakati ekipo na ulici.

Strokovnjaki bodo preverili raven kisika in identificirali uhajanja. Če se izkaže, da je signal lažen, bo treba detektor zamenjati z novim.

Nekateri senzorji za ogljikov monoksid in zemeljski plin za dom so sposobni zaznati celo dokaj varne snovi, ki imajo visoko stopnjo izhlapevanja. V prvi vrsti to velja za alkohol in vse alkoholne tekočine.

Pri uporabi čistilnih sredstev na osnovi alkohola je treba prostor bolje prezračevati, da bi se izognili lažnim sprožitvam varnostnega sistema.

Pri visoki koncentraciji hlapov lahko sistem sproži alarm, vendar ne skrbite in ne kličite takoj nujne službe. Prav tako se lahko detektor sproži med kuhanjem nekaterih živil, zlasti tistih, ki so bila podvržena procesu kisanja.

V glavnem je to značilno, kadar je naprava nameščena blizu kuhalne površine. Če se to dogaja precej pogosto, je treba senzor namestiti dlje od območja kuharskih postopkov.

Vrste analizatorjev zraka in njihove prednosti

Vse pogosteje ljudje uporabljajo določene modele gospodinjskih senzorjev CO. Med najbolj priljubljene možnosti lahko uvrstimo 3 glavne vrste naprav:

• Detektorji na osnovi polprevodnikov.
• Infrardeči senzorji.
• Naprave z elektrokemično metodo zaznavanja.

Da bi razumeli, katera naprava bo brezhibno obvladala nalogo zaznavanja nevarnega plina in bo ustrezala glede na sredstva in načine namestitve, je treba poznati njihove posebnosti.

#1: Polprevodniški zaznavalci plina

Oprema prvega tipa se bistveno razlikuje od drugih dveh, saj deluje na principu kemičnih procesov interakcije atomov snovi. V večini primerov se kot aktivne snovi uporabljajo dioksidi, in sicer ogljik, kositer in rutenij.

Polprevodniški alarmi se priključijo neposredno na električno omrežje. Na trgu skoraj ne najdete podobne opreme z akumulatorskim napajanjem.

Metoda določanja toksinov temelji na povečanju prevodnosti onesnaženega zraka. Posledično pride do stika komponent detektorja. Nato se sproži mehanizem, ki signalizira prisotnost ogljikovega monoksida. Reakcija poteka med atomi.

SnO₂ (kositrov dioksid) ali RuO₂ (rutenijev dioksid). Za difuzijo atomov morajo biti kemični elementi segreti na temperaturo vsaj 250 stopinj Celzija.

Prevodnost čistega zraka v napravi na osnovi SnO₂ in RuO₂ je izjemno nizka, zato naprava deluje le ob prisotnosti CO.

Pri segrevanju se iz kisikovih atomov pod vplivom ogljikovega monoksida začnejo sproščati elektroni. Ta proces poveča prevodnost kapsule detektorja, kar povzroči kratek stik med kontakti senzorja in posledično sproži alarm.

Napetost je v prvi vrsti odvisna od količine monoksida CO v zraku. Pri prekoračitvi dovoljene ravni napetost naraste, zato pri polprevodniških detektorjih skoraj ni lažnih alarmov.

Izjema so le primeri, ko je naprava nameščena preblizu kurišča kamina, zgorevalne komore peči ali gorilnika plinskega bojlerja. To velja za vse vrste opreme. Zato je priporočljivo namestitev izvesti na določeni razdalji od grelnih plošč.

Konstrukcija polprevodniškega senzorja se začne s trdno osnovo. Izdelana je iz polimernega materiala, ki spada med nasičene poliestre. Samo ohišje je iz nerjavečega jekla. Sprednji del služi kot vstopna odprtina, kamor vstopa s toksini onesnažen zrak.

Da bi preprečili vdor stranskih produktov zgorevanja, ohišje detektorja vsebuje ogljeno plast. Slednja deluje kot absorbent. Prav tako je za zaščito pred fizičnimi onesnaževalci, kot je prah, predviden dvojni sloj iz nerjavečega jekla.

Občutljivi element se nahaja v globini ohišja, pod plastjo ogljenega filtra. Napetost se priključi neposredno na kovinske sponke na drugi strani kapsule.

V večini primerov imajo polprevodniški senzorji 3 priključke za elektriko. To je povezano s tem, da konstrukcija naprave vsebuje 2 električna tokokroga – enega za grelec in enega za element iz kovinskega dioksida.

Senzor te vrste odlikuje visoka stopnja odpornosti proti obrabi in dolga življenjska doba. Poleg tega zaradi svojih majhnih dimenzij porabi izjemno malo električne energije, vendar je glede na raven določanja CO naprava na seznamu najučinkovitejših.

Video prikazuje zgradbo polprevodniškega detektorja, primer delovanja senzorja:

#2: Infrardeča vrsta analizatorjev

Pri infrardečih senzorjih opazimo povsem drugačno načelo delovanja. Tukaj kot analizator deluje zrak, ki se nato preverja glede prisotnosti CO z infrardečim obsevanjem.

Glavni kriterij, ki določa raven ogljikovega monoksida, je valovni spekter IR elementa, ki absorbira molekule toksinov ogljikovega monoksida. Ker je svetloba veliko bolj občutljiva na zunanje vplive, tovrstni senzorji uspešno identificirajo številne onesnaževalce, vključno z metanom.

IR senzor je programiran na določeno raven CO, ki velja za referenčno vrednost. Če pride do presežene nastavljene meje, se sproži alarm.

Vlogo občutljivega elementa opravlja LED ali žarilna nitka. Takšni IR senzorji uhajanja plina se imenujejo nedisperzivni. Raven plina se analizira s pomočjo posebnih svetlobnih filtrov, ki so nastavljeni na zaznavanje samo določenega spektra.

Senzorji te vrste se pri nas ne uporabljajo pogosto. Zaradi višje cene jih nameščajo predvsem v večjih ustanovah.

V primeru spremembe kemijske sestave zraka element reagira, svetlobni val se spremeni, detektor pa zazna presežek dovoljene ravni iskanega plina. Pri tem je stopnja spremembe spektra neposredno sorazmerna z odstotkom vsebnosti kemikalije v zraku.

Detektorji te vrste se pogosto uporabljajo ne le v gospodinjstvih, ampak tudi kot posebne naprave za odkrivanje strupenih uhajanj. Selektivnost opreme ji omogoča uspešno skeniranje zraka za prisotnost težkih plinov, kot sta amoniak in klor.

Kar zadeva konstrukcijo, se naprava napaja s priključitvijo na omrežje 220 V. Vendar je pri večini različic za gospodinjske naprave predvidena možnost delovanja na baterije.

Za prikaz onesnaženosti s plinom je naprava opremljena z zaslonom z osvetlitvijo in sistemom zvočnega alarma. Če se odkrije uhajanje plina, bo senzor nemudoma oddal jasen, oster pisk, monitor naprave pa bo začel utripati.

#3: Katalitični plinski detektorji

Glavna razlika elektrokemičnih senzorjev je precej nizka raven porabe energije. To je predvsem povezano s tem, da v konstrukciji naprave ni grelnega elementa, vlogo občutljive snovi pa ima tekoči elektrolit.

Zato lahko oprema povsem brez priključitve na omrežje deluje na baterije akumulatorskega tipa. Zgradba senzorja je taka, da se analiza stanja zraka izvaja z določanjem ravni oksidacije snovi v kapsuli naprave. Praviloma je medij elektrokemičnih reakcij galvanska celica, napolnjena s tekočo alkalno raztopino (večinoma kalijevo).

Kot kaže praksa, imajo alkalije nekatere pomanjkljivosti, med katerimi sta majhna odpornost proti ogljikovemu monoksidu in kratek rok trajanja.

Kljub temu nekateri proizvajalci raje ustvarjajo elektrolitsko okolje z uporabo mešanice kislih raztopin. Takšna celica je veliko bolj odporna na vpliv tujih molekul in posledično bolj trajna.

Molekule plina (v tem primeru CO) pridejo v stik z elektrodo naprave, zaradi česar pride do kemične reakcije oksidacije. Elektrolit zabeleži raven nastale napetosti in to vrednost pretvori v raven vsebnosti plina. Višji kot je odstotek ogljikovega monoksida, močnejša je elektroliza.

Postopek nadzora alarma izvaja majhen mikročip, v katerem je določena specifična raven prisotnosti ogljikovega monoksida. Zato po že znanem načelu v primeru presežene norme senzor sporoča nevarnost.

Mikroračunalnik v ohišju z visoko natančnostjo spremlja spremembe napetosti zaradi povečanja kemičnih reakcij na CO.

Za ohranjanje čistosti aktivnega okolja se poleg polprevodniških senzorjev v ohišje pogosto vgradi ogljeni filter, ki zadržuje neželene molekule, pomešane z ogljikovim monoksidom. Tako se učinkovitost naprave podpira s sistemom kemične zaščite, kar zmanjšuje verjetnost lažne aktivacije.

Nekateri modeli omogočajo zamenjavo pokvarjenega elektrolita in ponovno polnjenje galvanske kapsule.

Prednosti katalitskih senzorjev in načelo njihovega delovanja so prikazani v videoposnetku:

Značilnosti senzorjev za prisotnost plina

Formfaktor nekaterih naprav predvideva prisotnost tako imenovanega elektromagnetnega releja, prek katerega je mogoče senzor povezati s sistemom za zapiranje ventila plinovoda.

Namen sistema je predvsem v tem, da tak senzor ob sprožitvi alarma takoj zapre dovod plina v cevi, s čimer zagotavlja popolno varnost.

Rele je lahko priključen kot ločen element za krmiljenje lopute. Pri nekaterih napravah je prisotnost tega sistema že predvidena.

Sodobna oprema prav tako ponuja vrsto funkcij za obveščanje o nastanku izredne situacije s pomočjo običajnega mobilnega telefona. V večini primerov so tovrstni sistemi značilni za uvožene naprave, med domačimi analogi pa jih je precej težko najti.

Kljub temu so nekateri proizvajalci poskrbeli za možnost priključitve dodatne GSM periferije za obveščanje lastnika doma prek SMS.

Oddajnik mobilnega signala je videti kot običajno mikrovezje. Priključitev se izvede v skladu z navodili, ki so priložena detektorju CO.

Postopek namestitve alarmne naprave

V opremo večine detektorjev je vključen poseben pritrdilni element, na katerega bo nato nameščena naprava. Priporočljivo je, da pritrditev izvedete na steni bližje stropu.

Treba je opozoriti, da je v evropskih državah pritrditev senzorja ogljikovega monoksida na steno poleg plinskega kotla ali kamina huda kršitev. Tam je namestitev dovoljena le na stropu, v nasprotju z državami CIS, kjer se senzor pogosto namesti na razdalji najmanj 1,5 m od tal.

Ker senzorji zaznavajo ne samo ogljikov monoksid, ampak tudi zemeljski plin, je treba razumeti nekatere posebnosti namestitve. Pri vzpostavitvi sistema plinskega javljanja je treba napravo pritrditi na različnih višinah.

Če je hiša priključena na cevovod z zemeljskim plinom, je treba senzor namestiti bližje stropu. V primeru plina v jeklenki – bližje tlom. To je posledica različne gostote plinastih gorljivih snovi.

Zemeljski plin je lažji od utekočinjene jeklenke. Pri uhajanju se dviga navzgor, medtem ko jeklenka nasprotno najprej zapolni nižje nivoje prostora.

Izbira mesta in višine za namestitev senzorja prisotnosti plina v zraku je odvisna od vrste plinastega goriva. Za odkrivanje uhajanja zemeljskega plina se napravo pritrdi zgoraj, za ugotavljanje propansko-butanske mešanice pa se namesti v spodnjem delu prostora (+).

Pri organizaciji sistema za opozarjanje na uhajanje plina se ne smete stoodstotno zanašati na funkcije senzorja. Naprava opravlja le nadzorno nalogo in ne more zaščititi življenj ljudi v primeru izrednega dogodka.

Pred namestitvijo je treba v skladu s potrebnim postopkom preveriti prezračevalni sistem. Če je brezhiben – izvedite namestitev.

Za samostojno preverjanje vleka mnogi svetujejo, da k odprtini prezračevanja prinesete prižgan vžigalnik ali svečo – tega nikakor ne smete storiti! Bolje je uporabiti list papirja (na primer toaletnega).

Postopek priključitve senzorja na električno omrežje mora izvesti izključno usposobljen strokovnjak, sicer lahko ob nepravilni organizaciji napajanja pride do težav. Tega pravila ne smete zanemariti; bolje je, da se obrnete na strokovnjaka, saj je od uspešnosti podviga odvisno življenje nekoga.

Pri izbiri lokacije modula poskrbite, da je vsaj eden od senzorjev nameščen v spalnici. To je pomembno upoštevati. Večina nesreč, povezanih z uhajanjem ogljikovega monoksida, se namreč zgodi med spanjem.

Če hiša obsega več nadstropij, je treba vsako nadstropje prostora, skozi katerega potekajo komponente avtonomnega ogrevalnega sistema, opremiti s sistemom za zaščito pred ogljikovim monoksidom.

Pri nameščanju senzorja v isti sobi z virom ognja je treba upoštevati minimalno razdaljo med kuriščem in senzorjem. Praviloma je za objektivno analizo zraka potrebno upoštevati razdaljo 4–5 m.

Nekateri modeli senzorjev se sprožijo ob dvigu temperature zraka nad 50 stopinj. Do tega pojava pride, ko v prostoru izbruhne požar in je vir plamena v neposredni bližini naprave. Količina izpuščenega ogljikovega monoksida pri tem morda še ne doseže alarmne meje.

Naprava mora biti nameščena na mestu, kjer nič ne ovira pretoka zraka. To je značilno za primere, ko je detektor pritrjen za zaveso. Kroženje zraka okoli senzorja je ključni dejavnik, na katerega morate biti pozorni. Kajti nekateri notranji predmeti lahko blokirajo sesalno odprtino naprave in s tem sistem ne bo zagotovil 100-odstotne zaščite.

Delovanje analizatorja lahko preverite na različne načine. Najlažje je kupiti posebno pločevinko s CO. Če jo razpršite v bližini detektorja, se lahko prepričate o pravilnosti namestitve.

Pločevinko z ogljikovim dioksidom lahko najdete v vsaki trgovini z gospodinjskimi pripomočki. Pri uporabi morate biti previdni, saj je snov pod tlakom.

Pri izvajanju tega postopka je treba upoštevati nekaj točk. Prvič, nikakor ne smete usmeriti curka aerosola neposredno v napravo. To je pomembno, ker je neposredna koncentracija snovi več desetkrat višja od dejanske količine, potrebne za sprožitev senzorja.

Takšen postopek lahko bodisi negativno vpliva na delovanje senzorja bodisi ga preprosto onesposobi. Večina proizvajalcev vztraja pri specializiranem pregledu opreme pri usposobljenih tehnikih. Seveda je postopek plačljiv, vendar ste lahko na ta način prepričani v pravilno delovanje detektorja CO.

Da bi se izognili okvaram, morate skrbeti za čistočo v prostoru, zanesljivo delujoče prezračevanje, in predvsem poskušati preprečiti nabiranje prahu na ohišju senzorja.

Zaključki in koristen video na to temo

Osnovne kršitve varnosti pri montaži plinske opreme in priporočila o tem, kako se izogniti zastrupitvi z ogljikovim monoksidom:

Ogljikov monoksid je nevaren, ker lahko pri visoki koncentraciji v nekaj minutah ubije. Detektorji bodo poskrbeli za varnost doma z organizacijo 24-urnega spremljanja sestave zraka. Izbira naprave je odvisna le od osebnih preferenc in cene naprave.

Prosim, napišite komentarje: delite izkušnje z izbiro in uporabo plinskih analizatorjev, postavljajte vprašanja. Mi in obiskovalci spletnega mesta smo pripravljeni sodelovati v pogovoru in razjasniti nejasne točke.