Wärmemelder

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Wärmemelder enthalten ein temperaturabhängiges Element. Sie eignen sich nur zur Erkennung offener Brände.

Wärmemaximalmelder

Bei Wärmemaximalmeldern wird die Temperatur festgelegt, bei welcher der Melder in den Alarmzustand schaltet. Diese Melder basieren entweder auf dem Funktionsprinzip eines Thermistors (Halbleiterelement mit temperaturabhängigem Widerstand), einer Schmelzlotsicherung, eines Bimetallstreifens oder der Ausdehnung einer Flüssigkeit. Diese Melder reagieren erst ab einer bestimmten Temperatur, unabhängig von Rauchdichte und allen weiteren Kenngrößen.


Wärmedifferenzialmelder

Beim Wärmedifferenzialmelder wird der für eine Alarmauslösung erforderliche Temperaturanstieg pro Zeiteinheit (°C/min) festgelegt. Überschreitet der gemessene Temperaturanstieg pro Zeiteinheit diesen Wert, wird alarmiert. Wärmedifferenzialmelder basieren meist auf dem Funktionsprinzip eines Thermistors. Wärmedifferenzialmelder sind in der Praxis meistens so konzipiert, dass sie wie der Wärmemaximalmelder auch bei der Überschreitung einer maximalen Temperatur in den Alarmzustand schalten.


Lineare Wärmemeldesysteme

Lineare Wärmemeldesysteme bestehen aus einem linienförmigen Sensor und einer Auswerteeinheit. Der Sensor ist entweder ein Kabel mit elektrischen oder optischen Leitern, ein Kabel mit einer Anzahl von Sensoren oder ein Rohr. Meist werden diese Auswerteeinheiten an ein übergeordnetes System angeschlossen, das die Visualisierung der Messwerte und die Ansteuerung von Löschungseinrichtungen, Lüftungsanlagen usw. ermöglicht. Lineare Wärmemeldesysteme sind in der Lage, bei einer definierten Temperaturerhöhung oder beim Überschreiten einer Maximaltemperatur einen Alarm auszulösen. Sie werden für Applikationen in Bereichen eingesetzt, in denen Temperaturen über einen großen Bereich oder über große Distanzen überwacht werden müssen. Sie werden aber auch in Bereichen eingesetzt, in denen harsche Umweltbedingungen wie korrosive Gase, extreme Temperaturverhältnisse, hohe Feuchtigkeit oder große Verschmutzung vorkommen (Straßentunnels, Kabelschächte, Förderanlagen, Gas- und Fernwärmeleitungen, Minen, Bohrinseln)

Lineare Wärmemeldesysteme weisen unterschiedlichste Detektionsprinzipien und Systemeigenschaften auf wie beispielsweise:

Sensorkabel mit wärmeempfindlichem Polymer

Das Sensorkabel besteht aus zwei elektrisch leitenden Adern, die von einem wärmeempfindlichen Polymer umgeben sind. Sobald die entsprechende Temperatur erreicht ist, schmilzt diese Isolation. Die Adern berühren sich und generieren den alarmauslösenden Kurzschluss. Zur Überwachung unterschiedlicher Temperaturen werden Kabel mit verschiedenartigen Polymeren verwendet. Dieses Messprinzip liefert einen Alarm, sobald die entsprechende Temperatur überschritten wird. Bei einigen Systemen kann die ungefähre Position des Kurzschlusses, also der Ort des Brandherdes, durch Messung des verbleibenden Widerstandes bestimmt werden. Standardmäßig sind Kabel mit Auslösetemperaturen zwischen 60°C und 200°C verfügbar. Die maximale Sensorlänge liegt zwischen 1 und 2km.

Sensorkabel mit temperaturabhängiger Isolation

Der Sensor besteht aus einem Kabel mit elektrisch leitenden Adern und einer Isolation, die einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist, d.h. die Isolation verringert ihren elektrischen Widerstand mit zunehmender Temperatur. Dieses Signal wird für die Alarmierung ausgewertet. Der Alarm wird ausgelöst, sobald ein definierter Widerstandswert unterschritten wird. Der gemessene Widerstand hängt jedoch von der Länge des Kabels und der Umgebungstemperatur ab. Als Messwert wird der Mittelwert über die Kabellänge genommen. Dabei wirkt sich eine sehr heiße Stelle gleich aus wie eine geringe Erwärmung über eine größere Distanz. Das Kabel ist nicht in der Lage, die Position des Brandes zu ermitteln. In der Regel werden Kabel mit Auslösetemperaturen zwischen 60°C und 250°C geliefert. Die maximale Sensorlänge liegt je nach System zwischen 1 und 2km.

Fühlerrohr

Diese Systeme nutzen das physikalische Prinzip, wonach Gase unter konstantem Volumen bei Temperaturänderungen ihren Druck ebenfalls ändern. Ein Brand erwärmt das Kupferfühlerrohr und somit die darin enthaltene Luft. Ein am Ende des Rohres befestigter Druckaufnehmer registriert die dadurch entstehende Druckänderung und liefert ein zur mittleren Temperatur proportionales Signal. Der Alarm wird ausgelöst, sobald ein definiertes Signal überschritten wird. Das Fühlerrohr ist nicht in der Lage, die Position des Brandes zu ermitteln. Heute verfügbare Systeme sind so ausgelegt, dass Auslösetemperaturen bis 150°C möglich sind. Die maximale Sensorlänge liegt unter 200m.

Kabel mit integrierten Temperatursensoren

Sonderbrandmeldetechnik: Sensorkabel mit einzeln programmierbaren Sensoren in einer sensiblen Indiustrieanlage. Foto: Securiton GmbH
Bei diesen Systemen werden auf einem ummantelten Flachbandkabel, das als Daten- und Speisungslinie dient, in regelmäßigen Abständen von einigen Metern Temperatursensoren angebracht. Die Messwerte der Sensoren werden durch eine Auswerteeinheit abgefragt und dienen so der Alarmauslösung. Die Messwerte der einzelnen Sensoren lassen sich mit entsprechender Software beliebig auswerten. So können mehrere Sensoren zu Gruppen zusammengefasst oder auch Mehrsensorabhängigkeiten gebildet werden. Diese Systeme erlauben die Temperaturmessung mit Differenzial- und Maximalcharakteristik. Die Lokalisierung der Wärmequellen ist mit der Genauigkeit der Sensorabstände möglich. Heute verfügbare Systeme ermöglichen Auslösetemperaturen bis ca. 150°C. Die maximale Sensorlänge hängt stark vom Abstand zwischen den Sensoren ab. Die maximale Anzahl der Sensoren wird durch die Speisung und Datenübertragung bestimmt. Heutige Systeme erlauben bei einem Sensorabstand von 8m Sensorlängen bis zu 2.5km.

Temperaturmessung mit Lichtwellenleiter

Dieses System basiert darauf, dass ein Laserstrahl durch einen Lichtwellenleiter (LWL) gesendet wird. Da der LWL in jedem Punkt einen kleinen Anteil der Laserstrahlung reflektiert, kann ein am gleichen Ende wie der Laser angeschlossener Empfänger die rückgestreute Strahlung messen. Beim LWL handelt es sich um ein dotiertes Quarzglas, also um eine Form von Siliziumdioxid (SiO2). Das Sensorkabel lässt sich mit entsprechender Elektronik und Software in Sensorabschnitte einteilen. Diese Abschnitte werden dann wie einzelne Sensoren behandelt. So können mehrere Sensoren zu Gruppen zusammengefasst oder auch Mehrsensorabhängigkeiten gebildet werden. Dieses Messprinzip erlaubt die Temperaturmessung mit Alarmierung gemäß Differenzial- und/oder Maximalcharakteristik. Die Lokalisierung der Wärmequellen ist mit der Genauigkeit der gebildeten Sensorabschnitte möglich. Heute verfügbare Systeme ermöglichen je nach Lichtwellenleitertyp Auslösetemperaturen von bis zu 400°C. Bei einer Sensorabschnittslänge von 4m erlauben aktuelle Systeme Sensorlängen von maximal 16km.


Siehe übergeordnete Stichworte


Siehe auch



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