Схема теплоснабжения зависимая и независимая: Независимая и зависимая система отопления

Содержание

Присоединение систем отопления к тепловой сети. Зависимая и независимая система отопления

Привет всем! Что же такое зависимая система отопления, каковы ее особенности, почему она так называется и чем принципиально отличается от независимой системы отопления? Зависимая схема отопления -это такая схема, при которой теплоноситель поступает из магистральной теплосети непосредственно во внутреннюю систему отопления зданий. То есть»внутрянка» отопления дома зависит напрямую от наружной теплосети.

По такой схеме смонтировано отопление подавляющего количества зданий в нашей стране.То есть вода от теплоисточника (котельной, ТЭЦ) либо сразу напрямую, либо через смесительный (элеваторный или насосный) узел поступает потребителю. Подключение местной внутренней системы отопления от магистральной теплосети происходит через индивидуальный , или теплоузел, проще говоря.

Такой теплоузел есть обязательно в каждом здании.

Принципиальное различие независимой схемы от зависимой в том, что подключение внутренней системы отопления здания при независимой схеме происходит через дополнительный теплообменник, установленный в тепловом пункте здания. То есть получается два контура, нагревающий — из наружной теплосети, который подогревает теплоноситель во втором контуре — нагреваемом. А уже второй контур это и есть внутренняя система отопления дома.

И у зависимой и у независимой системы отопления есть свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их. Основным достоинством зависимой схемы является ее простота конструкции, здесь самый минимум оборудования, необходимый для эксплуатации и регулировки.Такая система относительно несложна в обслуживании, не требует дополнительного оборудования в виде теплообменников. Денежные расходы на монтаж такой системы отопления меньше, чем на независимую систему.

Однако, есть и очень существенные недостатки. В частности как раз зависимость от параметров в магистральной теплосети. Ну вот, например, скачок давления из наружной теплосети, скажем через обратку. Конечно, на обратном трубопроводе в теплоузле стоит предохранительный клапан от таких случаев, но все же стопроцентной гарантии нет. То же самое можно сказать и про зависимость такой системы от расхода сетевой воды в подаче и обратке наружных теплосетей. Целиком и полностью потребитель зависит здесь от нормальной работы теплоисточника (котельной,ТЭЦ).

Какие же достоинства у независимой системы против зависимой? Это прежде всего возможность точного регулирования количества тепла во внутренней системе отопления дома, более высокая ее надежность. Кроме того, при такой схеме появляется возможность значительно улучшить качество воды во внутреннем контуре отопления, а именно снизить до минимума количество песка, окалины, минеральных солей. Вообщем преимуществ у этой схемы отопления немало.

Есть, однако, и очень существенный недостаток — денежная стоимость реализации такой схемы. А она на порядок выше, чем у зависимой схемы. Все же достоинства независимой схемы перевешивают ее главный недостаток, и такая схема для потребителя более перспективна.

Буду рад комментариям к статье.

Случается, что частные дома, находящиеся в черте города, расположены рядом с проложенными сетями центрального теплоснабжения, а некоторые даже подключены к ним. Конечно, в нынешнее время в приоритете – отопление индивидуальное, а централизованное постепенно уходит в прошлое. Но если дом уже подключен к сети либо есть проблемы с автономной системой, то надо пользоваться тем, что есть в наличии. Для совместной работы источника тепла с потребителями используется зависимая и независимая система отопления. Что они собой представляют, а также плюсы и минусы обеих схем будут изложены в данном материале.

Зависимая (открытая) система теплоснабжения

Главная особенность зависимой системы заключается в том, что теплоноситель, протекающий по магистральным сетям, напрямую поступает в дом. Открытой ее называют потому, что из подающего трубопровода производится отбор теплоносителя для обеспечения дома горячей водой. Чаще всего такая схема применяется при подсоединении к тепловым сетям многоквартирных жилых домов, административных и прочих зданий общего пользования. Работа схемы зависимой системы отопления изображена на рисунке:

При температуре теплоносителя в подающем трубопроводе до 95 ºС он может быть направлен непосредственно в отопительные приборы. Если же температура выше и достигает 105 ºС, то на вводе в дом устанавливается смесительный элеваторный узел, чьей задачей является воду, поступающую из радиаторов, подмешивать в горячий теплоноситель с целью понижения его температуры.

Для справки. Централизованная зависимая система отопления имеет расчетный и реальный температурный график. Расчетный график характеризует максимальную температуру воды и в открытой системе бывает 105 / 70 ºС или 95 / 70 ºС. Реальный график зависит от погодных условий и может изменяться ежедневно, он поддерживается в центральном тепловом пункте. Когда на улице нет сильных морозов, температура теплоносителя значительно ниже расчетной.

Схема была очень популярна во времена СССР, когда расходом энергоносителей мало кто озабочивался. Дело в том, что зависимое подключение с элеваторными узлами смешения работает достаточно надежно и практически не требует присмотра, а работы по монтажу и затраты на материалы обходятся достаточно дешево. Опять же, не нужно прокладывать дополнительные трубы для подачи в дома горячей воды, когда ее можно успешно отбирать из тепловой магистрали.

Но на этом позитивные стороны зависимой схемы заканчиваются. А негативных гораздо больше:

  • грязь, окалина и ржавчина из магистральных трубопроводов благополучно попадает во все батареи потребителей. Старым чугунным радиаторам и стальным конвекторам этакие мелочи были нипочем, а вот современным алюминиевым и прочим отопительным приборам точно несдобровать;
  • вследствие уменьшения водоразбора, проведения ремонтных работ и прочих причин часто возникает перепад давления в зависимой системе отопления, а то и гидроудары. Это грозит последствиями для современных батарей и полимерных трубопроводов;
  • качество теплоносителя оставляет желать лучшего, а ведь он напрямую идет на водоснабжение. И, хотя в котельной вода проходит все этапы очистки и обессоливания, километры старых ржавых магистралей дают о себе знать;
  • регулировать температуру в помещениях непросто. Даже полнопроходные термостатические вентили быстро выходят из строя из-за плохого качества теплоносителя.

Независимая (закрытая) система отопления

В настоящее время при устройстве новых котельных стала чаще применяться независимая схема присоединения системы отопления. В ней имеют место основной и дополнительный контур циркуляции, гидравлически разделенные теплообменником. То есть теплоноситель от котельной или ТЭЦ идет до центрального теплового пункта, где попадает в теплообменник, это и есть главный контур. Дополнительный контур – это система отопления дома, теплоноситель в нем циркулирует через этот же теплообменник, получая тепло от сетевой воды из котельной. Схема работы независимой системы показана на рисунке:

Для справки. Раньше в подобных системах устанавливались громоздкие кожухотрубные теплообменники, занимавшие много места. Это было главной трудностью, но с появлением скоростных пластинчатых теплообменников данная проблема перестала существовать.

А как же быть с централизованной подачей горячей воды, ведь теперь брать ее из магистрали нельзя, там слишком высокая температура (от 105 до 150 ºС)? Все просто: независимая схема подключения допускает установку любого количества пластинчатых теплообменников, присоединенных к магистральным трубопроводам. Один будет обеспечивать теплом отопительную систему дома, а второй может готовить воду для хозяйственных нужд. Как это реализуется, показано ниже:

Чтобы горячая вода поступала всегда одинаковой температуры, контур ГВС делается замкнутым с организацией автоматической подпитки в обратном трубопроводе. В многоквартирных домах циркуляционную обратную линию ГВС можно увидеть в ванной комнате, к ней подсоединяются полотенцесушители.

Очевидно, что эксплуатация независимой системы отопления имеет массу преимуществ:

  • домашний контур отопления не зависит от качества внешнего теплоносителя, состояния магистральных сетей и перепадов давления. Вся нагрузка ложится на пластинчатый теплообменник;
  • есть возможность регулировать температуру в помещениях с помощью термостатических вентилей;
  • теплоноситель в малом контуре можно отфильтровать и очистить от солей, главное, чтобы трубы были в хорошем состоянии;
  • в системе ГВС будет вода питьевого качества, поступающая в дом по водопроводной магистрали.

Тем не менее из-за грязного теплоносителя низкого качества в центральной сети потребуется периодическая промывка независимой системы отопления, а точнее, — пластинчатого теплообменника. Благо, сделать это не так уж сложно. Еще из недостатков следует отметить более высокие затраты на приобретение оборудования, а именно: теплообменников, циркуляционных насосов и запорно — регулирующей арматуры. Зато закрытая система надежнее и безопаснее открытой, она больше отвечает современным требованиям и лучше адаптирована к новому оборудованию.

Заключение

Если в силу каких-то причин вам доведется выбирать схему подключения к централизованным сетям, то предпочтительнее независимая система отопления частного дома. Даже если температура в магистрали невысока, все равно не стоит подавать эту воду в свою систему, лучше гидравлически отделить ее от центральной. При условии, что такая возможность существует в материальном плане, а если нет – придется врезаться напрямую, по зависимой схеме.

Чтобы разобраться чем различается зависимая и независимая система отопления необходимо дать четкое определение этих понятий во избежание путаницы в дальнейшем:

  • Независимость подразумевает изоляцию от внешней теплотрассы общественного назначения. Можно сказать, что реализуется двухконтурная сеть во избежание смешивания теплоносителей первой и второй стадии. Тепло передается в специальном устройстве, называемом теплообменником.
  • Зависимость же заключается в отсутствии возможности самостоятельной регулировки температуры теплоносителя, запуска и остановки системы по индивидуальному графику согласно климатической обстановке. Жесткая привязка к пункту централизованного теплоснабжения, который регулирует параметры сети по своему усмотрению.

Каждый из двух вариантов обогрева имеет как индивидуальные преимущества, так свои недостатки, которые следуют из особенностей конструкции и принципа работы.

Независимая система отопления и ее виды

Независимая система отопления разделяется, в свою очередь, на два подвида по реализации способа циркуляции энергоносителя в трубопроводах:

  1. Гравитационный, иначе именуемый энергонезависимым. Жидкость движется по трубам за счет различной плотности холодного и нагретого вещества. Поэтому разогретый носитель, поступающий из теплообменника, стремится вверх благодаря более низкому удельному весу, холодный же наоборот – оседает в самых нижних точках теплотрассы. Такая особенность предъявляет несколько жестких требований для возможности полноценного функционирования:
  • Устройство теплообмена или водогрейный котел, если отопление автономное, нужно размещать в самой нижней точке здания. Если на этом этаже также установлены радиаторы, то придется оборудовать приямок ниже уровня пола.
  • Все, горизонтально проложенные, трубопроводы должно крепить под уклоном в два-три градуса по направлению движения теплоносителя в трубе. То есть подача будет иметь положительный угол относительно общего вектора, а обратка – отрицательный.
  • Для минимизации негативного влияния гидравлического сопротивления проходной диаметр труб должен быть большим. Для двухэтажного коттеджа с пятью-семью отапливаемыми комнатами достаточно будет диаметра в 35 миллиметров. Принцип больше-лучше здесь действует в полной мере.

  1. Циркуляционный или энергозависимый. Теплоносители централизованной системы подачи и гидравлика теплораспределения ни имеют физического контакта друг с другом. Передача тепла от одной к другой происходит в так называемом теплообменнике, который представляет собой бак, в котором расположены трубки с циркулирующей по ним жидкостью. То есть, независимое подключение системы отопления реализует возможность гибкой подстройки температурного режима обогреваемых сооружений, упрощение модификации и расширения сети и экономить на затратах по обогреванию. Присутствуют и особенности:
  • Стоимость постройки значительно превышает величину затрат на первый метод.
  • Предъявляются повышенные требования к качеству теплоносителей вторичного контура.
  • Практически всегда есть необходимость в непрерывном электроснабжении для обеспечения циркуляционного процесса.

Безопасность и эффективность независимых систем отопления

Чтобы иметь возможность экономить деньги на обогреве необходимо соблюсти несколько условий:

  1. Разработать и согласовать проект в разрешительных органах. Без утвержденного ГИП и согласованного со всеми инстанциями проекта все модификации будут незаконными. Поэтому воспользоваться результатами не удастся.
  2. Произвести монтаж или реконструкции существующего оборудования согласно проектного решения.
  3. Установить счетчик тепловой энергии. Это позволить рассчитываться за полученную тепловую энергию именно в том объеме, в котором она была потреблена.
  4. Обеспечить необходимый уровень автоматизации либо ручного регулирования. ТЭЦ не особо оперативно реагирует на температурные изменения погодных условий и могут продолжать кочегарить свои котлы на полную катушку. А через бак теплообмена невостребованная энергия будет передаваться в сети потребителей, открывающих окна и форточки от избыточной жары.

Монтаж и подключение независимой системы отопления

Монтажные работы по своей сложности ненамного сложнее гравитационной трассы. Из дополнительных мероприятий стоит отметить необходимость организации источника бесперебойного питания. Это даст возможность не остаться без тепла при отключении электричества и реализуется за счет автоматического включения аккумуляторного источника бесперебойного питания или электрогенератора на жидком топливе.

К тому же модернизации подвержены и действующие трассы централизованного типа путем разделения теплоносителей баком теплообмена, установкой насоса принудительной циркуляции и источника бесперебойного питания. Замена или демонтаж трубопроводов с радиаторами при этом не требуется.

В связи с тем, что требуется наличие определенного набора документов рекомендуется начинать именно с получения проектного решения. Такая последовательность позволяет избежать потери времени и излишних трат на материалы.

Сначала разберемся, что означает независимая система отопления. Первым делом должно быть понятно, что данная система отопления способна работать без обеспечения ее электричеством. Отличие независимой системы отопления от иных видов заключается в том, что она не подключается к тепловой трассе.

Зависимая система полностью подчинена источнику обеспечения ее энергоносителем. Она представлена в виде котла, труб и радиаторов, соединенных между собой в единое целое. Горячая вода циркулирует по кругу в непрерывном режиме. В зависимой системе нет возможности самостоятельно регулировать температуру подаваемой воды и досрочного отключения отопления при потеплении. Зависимая система отопления плотно привязана к теплотрассе как к основному источнику теплоносителя.

Особенности независимой системы отопления

Независимая схема присоединения системы отопления не зависит от источников энергоносителей. Есть отрицательная сторона такой системы отопления – дороговизна ее установки. В независимой системе возможно использование технической воды на сторонние нужды. Как видим, зависимая система отопления более доступна в плане установки на объекте. Монтируется она без больших знаний. Важно детально изучить схему предстоящих работ.

Индивидуальное отопление в частном доме позволяет экономить финансы путем уменьшения расхода топлива. Его возможно настроить индивидуально под личные желания, создавая комфортные условия проживания. Зависимая система отопления заполнена технической водой. Она оставляет после себя песок и соли, которые со временем забивают трубы, нарушая нормальный процесс циркуляции воды. Что касается независимой системы отопления, при ее устройстве вы можете использовать очищенную воду. Такой подход позволит продлить срок эксплуатации оборудования.

Но есть еще один немаловажный момент – зависимость от электричества. Независимая схема подключения системы отопления позволяет обойтись без электроэнергии.

Можно приобрести котел, который будет работать на твердых сортах топлива. Котел представлен в виде стальной емкости, термостата и механических регуляторов. Это позволит вам не быть привязанными к газопроводу. Но есть и не совсем приятный момент. Требуется периодически загружать топливо в поддувало. Для упрощения задачи советуем сделать бункер и транспортер для подачи топлива. В качестве энергоносителя можно использовать опилки и дрова. Электроэнергия вам понадобиться, чтобы запустить транспортер.

Котлы отопления

Пиролизный котел работает в два этапа. Сначала происходит прогрев дров при подаче кислорода до образования газа, а потом этап горения топлива. Чтобы избежать обратного движения газов, стоит задуматься об электрическом вентиляторе. Котлы с верхним горением могут при единоразовой подаче угля работать до пяти дней. Воздух постоянно перемещается. Такому явлению способствует обыкновенный вентилятор.

Энергонезависимые котлы в работе позволяют совершать розжиг при помощи пьезоэлемента. Когда топливо возгорает, есть возможность вручную отрегулировать силу пламени. После погашения горелка тушиться при высоких температурах топлива, а пилотная работает в штатном режиме, равномерно отдавая тепло.

Котлы, которые имеют встроенный электрический поджег, при остановке подачи газа не включаются в работу.

Энергонезависимая система отопления начинает работать после полного остывания топлива до заданной температуры. Электричество необходимо для запуска вентилятора, который осуществляет подачу воздуха.

Так как же определиться, что лучше? Если ваш дом находится вдали от линии электропередач, либо электричество подается нестабильно, лучше выбрать вариант независимого отопления. Энергонезависимый котел работает на газу без подключения к электричеству. Такой вариант отопления экономный, он позволяет ежегодно сократить расходы на 20%. Также вы получаете систему, которая поддается ручной регуляции потока поставляемого тепла и расхода топлива.

Для того чтобы дом не остыл в случае отключения отопления, рекомендуем сделать следующее. Котел подключается к ИБП с емким аккумулятором. Так же можно приобрести котел, работающий на дизельном топливе.

В многоквартирных домах жильцы в основном пользуются услугами центральной теплосети для обогрева помещения. На качество этих услуг влияет множество факторов: возраст дома, износ оборудования, состояние теплотрассы и т.п. Существенное значение в отопительной системе имеет также и специальная схема, по которой идет подключение к тепловой сети.

Типы подсоединений

Схемы присоединения могут быть двух видов: зависимые и независимые. Подключение по зависимому способу является наиболее простым и распространенным вариантом. Независимая система отопления обрела свою популярность в последнее время, и широко используется при строительстве новых жилых массивов. Какое же решение является более эффективным для обеспечения тепла, комфорта и уюта любому помещению?

Зависимая

Такая схема присоединения, как правило, предусматривает наличие внутридомовых тепловых пунктов, зачастую оснащенных элеваторами. В смесительном узле теплопункта перегретая вода из магистральной внешней сети смешивается с обратной, приобретая при этом достаточную температуру (около 100°С). Таким образом, внутренняя отопительная система дома полностью зависит от внешнего теплоснабжения.


Достоинства

Главной особенностью такой схемы является то, что она предусматривает поступление воды в системы отопления и водоснабжения непосредственно из теплотрассы, при этом цена окупается довольно быстро.

Недостатки

Наряду с преимуществами такое присоединение имеет и некоторые минусы:

  • неэкономичность;
  • регулировка температурного режима значительно затруднена во время перепадов погоды;
  • перерасход энергоресурсов.

Способы подключения

Подключение может осуществляться несколькими способами:


Независимая

Система теплоснабжения независимого типа позволяет сэкономить потребляемые ресурсы на 10-40%.

Принцип действия

Подключение системы отопления потребителей происходит с помощью дополнительного теплообменника. Таким образом, обогрев осуществляется двумя гидравлическими изолированными контурами. Контур наружной теплотрассы нагревает воду замкнутой внутренней теплосети. При этом смешивания воды, как в зависимом варианте не происходит.

Однако такое присоединение требует немалых затрат как на обслуживание, так и на ремонтные работы.

Циркуляция воды

Движение теплоносителя осуществляется в отопительном механизме благодаря циркуляционным насосам, за счет которых происходит регулярная подача воды через нагревательные приборы. Независимая схема присоединения может иметь расширительный сосуд, содержащий запас воды для случаев утечек.

Компоненты независимой системы.

Сфера применения

Широко используется для подключения к системе отопления многоэтажных зданий или построек, которые требуют повышенного уровня надежности работы отопительного механизма.

Для объектов, имеющих в наличии помещения, куда нежелателен доступ постороннего обслуживающего персонала. При условии, что давление в обратных отопительных системах или тепловых сетях выше уровня допустимого — более 0,6 МПа.

Преимущества


Отрицательные моменты

  • высокая стоимость;
  • сложность обслуживания и ремонта.

Сравнение двух типов

На качество теплоснабжения по зависимой схеме существенно влияет работа центрального теплоисточника. Это простой, дешевый, не требующий особого обслуживания и затрат на ремонт, способ. Однако преимущества современной независимой схемы подключения, несмотря на финансовые затраты и сложность эксплуатации очевидны.

Рекомендуем также

Классификация систем теплоснабжения по присоединению систем отопления к тепловым сетям

Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта “world-engineer.ru”. Итак, продолжим наш курс лекций.  По 2-му признаку водяные системы центрального теплоснабжения разделяются на 2 группы:

  1. С зависимой схемой присоединения отопительных установок (рис. 1 и 2 из предыдущей статьи «Классификация водяных систем центрального теплоснабжения по принципу осуществления бытового ГВС»). В этих системах нагретая сетевая вода из подающих трубопроводов тепловой сети проходит последовательно через все элементы системы отопления (смешивающие устройства, подводящие и разводящие трубопроводы, стояки и отопительные приборы). Охладившаяся сетевая вода, отдав свою тепловую энергию потребителю поступает в обратный трубопровод внешней тепловой сети и возвращается на источник теплоснабжения.

В этих схемах работа систем отопления зданий напрямую связано с работой внешней тепловой сети. Гидравлический режим работы внешней тепловой сети влияет на гидравлический режим работы систем отопления. Температурный режим внешней тепловой сети влияет на температурный режим систем отопления здания.

  1. С независимой схемой присоединения отопительных установок (рис. а и б).

Принципиальные схемы независимого присоединения систем отопления зданий внешней тепловой сети

А) –  система отопления со струйным смешением

Б) – система отопления здания без смешивающего устройства

1 – отопительные приборы

2 – элеваторы

3 – отопительные подогреватели

4 – циркуляционные насосы системы отопления

5 – регуляторы температуры

6 – подпиточные насосы для систем отопления

В этих системах теплоснабжения нагретая сетевая вода поступает не в саму систему отопления здания, а в водо-водяной теплообменный аппарат (подогреватель системы отопления). В этом подогревателе происходит нагрев вторичной воды, которая затем проходит последовательно через все элементы системы отопления, отдает свою теплоту потребителям и снова поступает в отопительные подогреватели. Охладившаяся сетевая вода после отопительный подогревателей поступает в обратный трубопровод сетевой воды и возвращается на источник теплоснабжения. Циркуляция воды во вторичном контуре осуществляется посредством циркуляционных насосов. Для компенсации утечек из вторичного контура устанавливаются подпиточные насосы системы отопления, которые берут воду из обратного трубопровода внешней тепловой сети. Отопительные подогреватели, циркуляционные и подпиточные насосы могут устанавливаться либо на вводе в само здание, либо в специальных тепловых пунктах жилых районов или промышленных предприятий.

Независимая схема теплоснабжения в водяных системах теплоснабжения сложна и очень дорогая, так как требуется дополнительно покупать, монтировать и обслуживать подогреватели и насосы. Также эти системы теплоснабжения характеризуются повышенными расходами электроэнергии на привод циркуляционных и подпиточных насосов.

Обычно водяные системы теплоснабжения с независимой схемой присоединения системы отопления применяются для теплоснабжения зданий с количеством этажей 12 и более, т.е. для тех случаев, когда напора сетевых насосов установленных на источнике теплоснабжения недостаточно, чтобы поднять воду до верха этажей зданий.

Также схемы с независимым присоединением отопительных установок применяются в зданиях с повышенными требованиями к температурному режиму, т.е. там, где некачественная работа системы отопления может привести к утрате исторических или людских ценностей.

Поделиться ссылкой:

Для чего нужен теплообменник в системе отопления

Теплообменник устройство, передающее тепло от одного источника теплоты другому, исключая при этом непосредственный контакт теплоносителей. Поэтому теоретически теплообменник можно установить в любой системе отопления, главное чтобы от этого была польза, поскольку стоимость самой системы отопления при этом возрастает прямо пропорционально нагрузке, или попросту стоимости самого устанавливаемого теплообменника с регулирующей измерительной и контрольной аппаратурой.

Главная область применения теплообменников в системе отопления это независимая система теплоснабжения. Чтобы понять, зачем нам это нужно необходимо совершить небольшой экскурс в природу имеющихся у нас в стране тепловых сетей.

Зависимая система теплоснабжения, работающая без теплообменника.

Индивидуальный тепловой пункт, спроектированный для работы в зависимой системе теплоснабжения без теплообменника

Существуют две схемы отопления или как правильно говорить теплоснабжения. Зависимая система отопления, с которой мы все хорошее знакомы, это когда котел, нагревая воду, подает ее по трубопроводам прямо в отопительные приборы – батареи отопления в квартире, минуя теплообменник. Конечно, в такой схеме есть тепловой пункт, регулирующие и измерительные приборы, иногда устанавливается погодозависимая автоматика. Только без теплообменника влиять на температуру в батареях, а значит, в целом в квартирах мы можем только в сторону уменьшения температуры.

Для котлов в котельной такая схема тоже не удобная, она требует больших насосов, котлы и трубы тепловой сети работают как гармошка, от того рвутся постоянно, а об утечках тепла и потерянных при этом потерях тепла лучше и не вспоминать. Зато на первичном этапе без установки теплообменника в системе отопления получается довольно дешево, но не эффективно, котельная не знает, сколько тепла нужно каждому, а потребитель не в силах влиять на выработку тепла для отопления, отсюда перетоп и низкая энергетическая эффективность такой системы отопления без разделительного теплообменника.

Независимая система теплоснабжения с теплообменником.

Индивидуальный тепловой пункт, спроектированный для работы в независимой системе теплоснабжения с теплообменником

Теплообменник в такой системе отопления главный прибор позволяющий экономить. Конечно, экономит не он, он только отделяет среды друг от друга, экономит автоматика. Как экономит? Вот пример независимой системы отопления – современная централизованная отопительная система, в ней имеется один главный тепловой пункт, распределяющий тепло и дополнительные теплообменники для каждого потребителя установленные уже в ИТП жилых домов.

От котельной к центральному тепловому пункту, где установлен главный теплообменник, тепло подается в жестком, фиксированном тепловом режиме – например 95 градусов на подаче и теоретически 70 градусов на обратке. В котельной не нужна автоматика и операторы, мощность насосов и диаметр труб тепловой сети могут быть гораздо меньше, утечек в контуре котлов нет по своей природе. Иногда теплообменник большой мощности устанавливают непосредственно в системе отопления котельной, тогда контур получается двойным и в котлах, из-за малого объема теплоносителя во внутреннем контуре, отсутствует накипь, котлы служат вечно.

Блочный тепловой пункт, спроектированный для работы в независимой системе теплоснабжения и горячего водоснабжения с теплообменниками

Установив теплообменник в системе отопления, потребитель получает возможность влиять на температуру в квартире, сколько нужно каждому столько и возьмет, конечно, если в квартире на батареях тоже установлены регулирующие приборы. Выгода для всех налицо.

Как подключить теплый пол к системе отопления через теплообменник.

Нужен теплообменник и для теплого пола. Если вы, например, захотите сделать теплый пол, врезав его в систему отопления без теплообменника вы оставите весь дом без тепла, тепла на полы пойдет немного, но вот вода – теплоноситель будет циркулировать только через ваш пол и не пойдет к соседям, она «лентяй» и идет по самому короткому пути.

Недостаток установки теплообменника в систему отопления только один, увеличение затрат на первоначальном этапе монтажа, но он с лихвой перекрывается всеми ее достоинствами.

Зависимую систему отопления легко модернизировать в независимую систему, путем установки дополнительного теплообменника с регулирующей аппаратурой. Правда, делать это придется одновременно во всем районе, подключенном к вашей котельной. Зато так вы сможете сэкономить до 40 процентов на оплату тепла, по сравнению с вашими сегодняшними затратами без установки такого нужного теплообменника в системе отопления.

Типовые схемы

     
1.

Принципиальная схема ИТП для одной системы отопления при независимом подключении к тепловой сети.

2. Принципиальная схема ИТП для двух систем отопления при независимом подключении к тепловой сети.  
3. Принципиальная схема ИТП бля одной системы отопления при зависимом подключении к тепловой сети.  
4. Принципиальная схема ИТП для двух систем отопления при зависимом подключении к тепловой сети.  
5. Принципиальная схема ИТП для ситемы ГВС с одноступенчатым подключением водоподогревателя.  
6. Принципиальная схема ИТП для системы отопления при независимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с одноступенчатым водонагревателем.  
7. Принципиальная схема ИТП для систем отопления при независимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с одноступенчатым водоподогревателем.  
8. Принципиальная схема ИТП для системы отопления при зависимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с одноступенчатым водоподогревателем.  
9.  Принципиальная схема ИТП для двух систем отопления при зависимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с одноступенчатым водоподогревателем.  
10А.  Принципиальная схема ИТП для системы отопления при независимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с двухступенчатым подключением водоподогревателей на базе раздельных одноходовых теплообменников.  
10Б. Принципиальная схема ИТП для системы отопления при независимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с двухступенчатым подключением водоподогревателей на базе двухходового моноблочного теплообменника.  
11А. Принципиальная схема ИТП для двух систем отопления при независимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с двухступенчатым подключением водоподогревателей на базе раздельных одноходовых теплообменников.  
11Б. Принципиальная схема ИТП для двух систем отопления при независимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с двухступенчатым подключением водоподогревателей на базе двухходового моноблочного теплообменника.  
12А. Принципиальная схема ИТП для системы отопления при зависимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с двухступенчатым подключением водоподогревателей на базе одноходовых теплообменников.  
12Б. Принципиальная схема ИТП для системы отопления при зависимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с двухступенчатым подключением водоподогревателей на базе двухходового моноблочного теплообменника.  
13А. Принципиальная схема ИТП для двух систем отопления при зависимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с двухступенчатым подключением водоподогревателей на базе одноходовых теплообменников.  
13Б. Принципиальная схема ИТП для двух систем отопления при зависимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с двухступенчатым подключением водоподогревателей на базе моноблочного теплообменника.  
14. Принципиальная схема ИТП для системы отопления при независимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с непосредственным водоразбором.  
15. Принципиальная схема ИТП для двух систем отопления при независимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с непосредственным водоразбором.  
16. Принципиальная схема ИТП для системы отопления при зависимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с непосредственным водоразбором.  
17. Принципиальная схема ИТП для двух систем отопления при зависимом присоединении к тепловой сети и системы ГВС с непосредственным водоразбором.  
     

Тепловой шум – обзор

2.3.6 Шум

Тепловой шум относительно хорошо изучен в полевых транзисторах и должен лежать в основе любой модели. Когда преобладает дрейфовый ток, тепловой шум является функцией проводимости канала, тогда как при умеренной и слабой инверсии диффузионная составляющая вызывает дробовой шум. Хорошая модель должна точно фиксировать шумовой ток стока во всех областях плавным и равномерным образом. Захват шума в насыщении осложняется избыточным шумом, генерируемым полевым транзистором, улавливаемым параметром γ в дисперсии точечного шума тока стока:

(2.12)id,n2¯=4kTgds,chγδf,

где g ds,ch — проводимость канала. Для устройства с длинным каналом хорошо известно, что γ  = 2/3, что получается с учетом вклада теплового шума в сток приростной области канала. Связь с затвором через емкость затвор-оксид также приводит к коррелированному шумовому току затвора. Было замечено, что для короткоканальных устройств γ больше 1, что иногда объясняется эффектом горячих электронов, возникающим на конце стока транзистора.Хорошей проверкой компактной модели является график зависимости γ от напряжения смещения стока и затвора, как показано на рис. 2.13. Важно определить γ через g ds,ch (проводимость сток-исток в «линейной области» прибора), а не через g m , что приводит к ошибочному выводу что γ намного больше 1. Причина в том, что шум возникает из-за физического сопротивления канала, которое происходит от слоя инверсии в истоке в область вблизи стока.Как отмечалось ранее, g m = g ds в линейной области работы транзистора.

Рисунок 2.13. Коэффициент избыточного шума γ в зависимости от смещения затвора В gs .

Можно было бы ожидать, что тепловой шум полевого транзистора плавно изменяется при изменении смещения устройства от сильной инверсии к слабой инверсии, при этом пределы шума слабой инверсии определяются хорошо известным током дробового шума 2 qI ds .Для режима сильной инверсии график зависимости γ от V ds в режиме насыщения должен иметь физический смысл. Чтобы понять важность γ , давайте получим коэффициент шума усилителя с общим истоком и общим затвором. Для случая с общим источником на низких частотах общий выходной шум определяется как )F=1+gds,chγgm2Rs=1+γ/αgmRs.

Для многих приложений R s является фиксированным, а g m ограничивается потребляемой мощностью, что показывает, что предел шума в конечном итоге определяется γ . Усилитель с общим затвором еще более чувствителен к γ , поскольку он не имеет усиления по току,

(2.15)io2¯=iRs2¯+id2¯=4kTGsδf+4kTgds,chγδf,

, что дает известную нижнюю границу получаемый коэффициент шума

(2.16)F=1+(gm/α)γGs.

Причина, по которой усилитель с общим затвором предпочтительнее усилителя с общим истоком, заключается в возможности согласования импеданса в широкой полосе частот путем установки g m  =  R s , что дает

(2.17)F=1+γα.

Позже мы также увидим, что предельный нижний предел фазового шума аналогичным образом связан с γ .

В дополнение к тепловому шуму в аналоговых схемах большую роль играет мерцающий шум, особенно когда устройства масштабируются до меньших размеров. Спектр фликер-шума в полевом транзисторе перекрывается с интересующей частотой во многих приложениях обработки аналоговых сигналов (от 0 до 10 с или МГц), и разработчик часто выбирает размеры устройств, чтобы свести к минимуму влияние фликер-шума (рис. 2.14). Таким образом, модель мерцающего шума должна быть очень физической в ​​отношении пределов масштабирования, особенно когда разработчик выбирает различные длины каналов L для минимизации шума. Естественно, зависимость фликкер-шума от смещения должна быть правильно зафиксирована.

Рисунок 2.14. Спектральная плотность тока шума стока в зависимости от частоты для семейства каналов с длинами L , смещенными при одном и том же смещении V gs .

В полевом транзисторе весь собственный шум исходит из канала и задерживается на границе затвор-оксид.Внешние паразитные элементы, такие как физическое сопротивление в затворе, истоке и стоке, также вносят свой вклад в шум. Построение графика параметров шума в зависимости от смещения — хороший способ выделить различные источники шума: те, которые зависят от смещения, обычно возникают из-за собственных шумов устройства, а фиксированные вклады шума — из-за внешних источников. Альтернативным представлением шума полевого транзистора является определение входной пары коррелированных шумовых источников напряжения и тока. Это полезно для проектирования схем, а также является хорошей метрикой для тестирования модели.Некоторые симуляторы цепей могут имитировать и отображать эти параметры для двухпортовой схемы, и эти графики являются хорошим способом проверить физические изменения источников входного шума, которые зависят как от собственных, так и от внешних источников шума.

Цель — 7: Закон Ома — CCEA — GCSE Physics (Single Science) Revision — CCEA

Как безопасно спланировать и провести исследование закона Ома

Использовать вольтметр для измерения напряжения на металлическом проводе и амперметр для измерения тока, проходящего через провод, и:

  • демонстрируют понимание того, что температура провода поддерживается постоянной с помощью переключателя и небольших токов;
  • продемонстрировать понимание необходимости получения достаточных значений напряжения и тока, чтобы можно было построить график вольтамперной характеристики (график V-I) с напряжением на оси y и током на оси x;
  • напомним, что график V-I представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат; и
  • напоминают, что это показывает, что ток и напряжение пропорциональны для металлической проволоки при постоянной температуре, и что это известно как закон Ома .

Основными переменными в научном эксперименте являются независимая переменная, зависимая переменная и контрольные переменные.

Независимая переменная — это то, что мы изменяем или контролируем в эксперименте.

Зависимая переменная — это то, что мы тестируем и будем измерять в эксперименте.

Контрольные переменные — это то, что мы оставляем неизменными во время эксперимента, чтобы убедиться, что это честный тест.

Переменные

В этом эксперименте:

  • Независимая переменная — электрический ток I
  • Зависимая переменная — напряжение V
  • Управляющие переменные — материал, длина, площадь поперечного сечения и температура провода.

Они остаются прежними, не меняя провод во время эксперимента, сохраняя малый ток и открывая переключение между показаниями.

Помните — эти переменные контролируются (или остаются неизменными), потому что для честного теста можно изменить только 1 переменную, которая в данном случае является текущей.

Прогноз

По мере увеличения тока будет увеличиваться и напряжение.

Обоснование прогноза

Чем больше ток, тем больше заряда.

Это означает, что большее количество энергии может быть преобразовано из электрической энергии в другие формы энергии, что приводит к увеличению напряжения.

Опасность Следствие Следствие Меры контроля
Electric Shock Электрический шок Не устанавливайте эксперимент вблизи кран, раковины и т. Д.
Проволока проволоки Не беритесь за провод. Выключать между показаниями.

Геотермальные тепловые насосы | Министерство энергетики

Геотермальные тепловые насосы (GHP), иногда называемые GeoExchange, геотермальные, геотермальные или водяные тепловые насосы, используются с конца 1940-х годов.В качестве обменной среды они используют относительно постоянную температуру земли вместо температуры наружного воздуха.

Хотя во многих частях страны наблюдаются сезонные экстремальные температуры — от палящего зноя летом до минусовых холодов зимой — в нескольких футах ниже поверхности земли температура земли остается относительно постоянной. В зависимости от широты температура земли колеблется от 45°F (7°C) до 75°F (21°C). Подобно пещере, эта температура земли теплее воздуха над ней зимой и холоднее воздуха летом.GHP использует эти более благоприятные температуры, чтобы стать высокоэффективным за счет обмена теплом с землей через наземный теплообменник.

Как и любой другой тепловой насос, геотермальные и водяные тепловые насосы могут нагревать, охлаждать и, если они оборудованы, снабжать дом горячей водой. Некоторые модели геотермальных систем доступны с двухскоростными компрессорами и регулируемыми вентиляторами для большего комфорта и экономии энергии. По сравнению с воздушными тепловыми насосами они тише, служат дольше, требуют минимального обслуживания и не зависят от температуры наружного воздуха.

Тепловой насос с двумя источниками тепла сочетает в себе воздушный тепловой насос и геотермальный тепловой насос. Эти приборы сочетают в себе лучшее из обеих систем. Тепловые насосы с двойным источником имеют более высокие рейтинги эффективности, чем агрегаты с воздушным источником, но не так эффективны, как геотермальные агрегаты. Основное преимущество систем с двумя источниками заключается в том, что их установка стоит намного дешевле, чем одиночная геотермальная установка, и работают почти так же хорошо.

Несмотря на то, что стоимость установки геотермальной системы может в несколько раз превышать стоимость установки воздушной системы с той же мощностью нагрева и охлаждения, дополнительные затраты могут окупиться за счет экономии энергии через 5–10 лет, в зависимости от стоимости энергии. и доступные стимулы в вашем регионе.Срок службы системы оценивается в 24 года для внутренних компонентов и более 50 лет для контура заземления. Ежегодно в США устанавливается около 50 000 геотермальных тепловых насосов. Для получения дополнительной информации посетите Международную ассоциацию геотермальных тепловых насосов.

Техническое обслуживание и устранение неисправностей трехпозиционного или трехпозиционного переключателя

Эта сцена повторяется в сотнях… может быть, тысячах домов каждый день. вечер…

Долгий день… очень устал… и все, что вы хотите сделать, это пойти наверх, чтобы лежать вниз. О, как у нее болят ноги! Наверху темно, и когда она щелкает выключателем внизу лестницы она воет… как будто ничего не происходит! чертовски трехходовой переключатель не работает. Итак, чтобы включить свет, она тщательно договаривается о по лестнице наверх и щелкает выключателем. Это просто не так должно быть, не так ли?

Трехсторонние схемы

могут стать грозным противником.

В бесчисленных домах по всей стране неправильно подключены трехсторонние цепи. создает не только неудобства, но и реальную угрозу безопасности.Они очень простые по функциям, но гениальный по дизайну. Это займет всего несколько минут, немного терпения и здорового уважения к электричеству, чтобы сделать эту работу правильно!

Сразу скажу, что это не статья о проектирование 3-полосных цепей… это строго касается ремонта. 3-х и 4-х сторонние схемы могут быть запутанными при проектировании и еще более запутанными при установке. Однако глубокие знания схемотехники для этого на самом деле не нужны. ремонт… при условии, что цепь была правильно подключена!

Что такое трехсторонняя схема?

Трехходовая схема — это схема освещения, которая позволяет управляется двумя настенными выключателями в разных местах.Лестничные клетки, коридоры, и большие комнаты с множественным доступом — все кандидаты на трехсторонние схемы.

Существуют также четырехсторонние, пятисторонние и бессчетное количество цепей! Эти схемы спроектированы с использованием переключателей, известных как 4-позиционные переключатели между двумя 3-позиционные переключатели. Например, схема с 4 переключателями, управляющими одним приспособление… не редкость в больших помещениях с несколькими точками доступа… есть два трехпозиционных переключателя и два четырехпозиционных переключателя.

Сердцем трехходовой схемы является трехпозиционный переключатель.В отличие от обычной стены переключатель, 3-позиционный переключатель имеет три активные клеммы (плюс заземление в последние установки). Только один из них важен для определения цели замены… обыкновенный ТЕРМИНАЛ.

Хотя на нашем рисунке (слева) общий терминал показан в определенном положении, дело в том, что это может быть любой терминал на вашем индивидуальном коммутаторе.

Иногда сложнее всего идентифицировать его. Если нет маркировки на переключатель, может быть другой цвет крепежного винта, используемого для общего Терминал…. может быть черным (для более нового переключателя) или «другого» цвета, чем две клеммы для путешественников.

Что такое общий терминал?

Общая клемма является одной из трех электрически активных клемм на 3-х контактной выключатель (не включая клемму заземления, расположенную на металлическом каркасе монтажные уши). Общий вывод является «мостом» между силовыми питание и нагрузка (обычно светильник). Имея это в виду, провод, который подключается к общей клемме, является либо (1) горячим проводом от основного плата или (2) ведет к нагрузке (креплению).

Что за путешественники?

Коммутаторы — это два провода, соединяющие два трехпозиционных переключателя вместе. Ссылаясь на рисунок (выше), два пассажирских терминала на одном трехстороннем переключатель подключен к двум клеммам путешественника на другом 3-позиционном переключателе с помощью два путевых провода. Любая проволочная перемычка может быть подключенным к любому пассажирскому терминалу… это не имеет значения!

Запутался? Нужна картинка?

Рентгеновский снимок типичной трехходовой цепи…

Приведенное выше изображение предоставлено Левитоном. Производственная компания

ПРИМЕЧАНИЕ. Если в вашей 3-полосной цепи используется розетка или розетки вместо светильников можно запутаться с проводкой, если розетки «разделены»… один из штекеров всегда включен, а другой управляется настенный выключатель.

Замена неисправного трехпозиционного переключателя…

(Рисунок выше поможет вам понять текст ниже… и визу наоборот!)

Правило NH по замене неисправных трехпозиционных переключателей заключается в следующем. ВСЕГДА ЗАМЕНИТЕ ОБА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ОДНОВРЕМЕННО ! Есть здравый смысл причина этого.Если один переключатель вышел из строя, как долго может работать другой? последний? Кроме того, очень сложно определить, какой из двух переключателей стал бракованный. Так что в долгосрочной перспективе вам надлежит потратить несколько лишних долларов прямо сейчас. за вознаграждение, которое продлится годами или даже десятилетиями!

После обнаружения общей клеммы замена неисправного переключателя простой:

1) Подсоедините общий провод к общей клемме нового переключателя. Оставшиеся два изолированных провода затем присоединяются к оставшемуся бегунку. терминалы.В зависимости от электропроводки в вашем доме оголенный провод заземления крепится к клемме заземления на металлическом каркасе крепления выключателя уши. Если ваша проводка соответствует современным нормам, общий провод будет черным. и путники будут белыми

2) Вкрутите выключатели обратно в коробки, наденьте крышки панели переключателей и включите питание, чтобы проверить переключатели. Удивительно, не правда ли! Теперь вы должны иметь возможность включать и выключать свет. от любого переключателя.

Что… не работает? Не повезло? Ну, вы, должно быть, не подключили общий провод к общей клемме! Итак, теперь ваша задача определить общий провод.

Определение общих проводов…

Иногда 3-полосная цепь не работает, потому что кто-то пытался заменить неисправен выключатель и неправильно подключены провода.

Иногда один из переключателей выходит из строя.

Следующий метод решит обе проблемы сразу. Шаги, которые я собираюсь описать , возможно, не самый быстрый способ для устранения неполадок в 3-полосной цепи. Разобрался со всеми разнорабочими-электриками в виду, это позволяет вам идентифицировать общие провода в обеих распределительных коробках без возможность ошибки! Вам понадобится мультиметр для проверки напряжения и непрерывности в цепи.

1) Отключите питание цепи на главной панели. Отключите все три провода (или четыре, если розетка заземлена) от обоих выключателей. Разделите провода так, чтобы они были как можно дальше друг от друга.

2) Снова включите питание. Теперь, используя свой мультиметр, вы собираетесь определить, какой из трех цветных проводов является ГОРЯЧИМ провод. В одной из двух распределительных коробок должен быть только один провод HOT . Это общий провод для этого коробка.Установите мультиметр на минимум 110 вольт. Держите один из зондов на известное заземление, такое как металлическая розетка или оголенный заземляющий провод. Прикоснись к другому зонд к цветным проводам, один за другим. Провод, который регистрирует напряжение, — это HOT . провод, и общий провод для этой коробки.

ПРИМЕЧАНИЕ. Целесообразно также проверить три цветных провода в другой коробке на наличие напряжения. также, если вы еще этого не сделали. Не должно быть никаких, но со странным проводку, которую я видел на протяжении многих лет, стоит потратить минуту, чтобы сделать это.С использованием тестером напряжения, прикоснитесь одним щупом к известному заземлению (металлической розетке или оголенный провод заземления) и другой щуп к каждому проводу. Тебе не следует получить показания напряжения. Если вы найдете напряжение, это означает, что этот переключатель предназначен для управления другим электроприбор, свет или розетка. Возможно, вы проверяете не тот переключатель?

ТОЛЬКО ОДНА ИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОРОБОК В ТРЕХХОДАХ ЦЕПЬ ПОДКЛЮЧЕНА НАПРЯМУЮ К HOT ТЕРМИНАЛ ГЛАВНОЙ ПАНЕЛИ!!

После завершения проверки

ГОРЯЧИХ проводов ОТКЛЮЧИТЕ ПИТАНИЕ! Вам больше не понадобится питание, пока выключатели не будут установлен.

3) Установите первый трехпозиционный переключатель в коробку с HOT провод, крепящий ГОРЯЧИЙ провод к общей клемме выключатель. Присоедините два других провода, дорожки, к двум другим клеммы переключателя. Если есть оголенный провод заземления, подсоедините его к клемма заземления переключателя.

4) Переходим к другому ящику ( без провода HOT ). Установите мультиметр на бесконечное сопротивление или на «непрерывность». Прикоснитесь к одному из щупов мультиметра к известному заземлению, например к металлической розетке или оголенному проводу заземления.Коснитесь другим щупом каждого из трех проводов. Только один из них зарегистрируется сопротивления или, если у вас есть тестер непрерывности, вызовет звуковой сигнал. У вас есть определил общий провод для этой коробки.

5) Как и в случае с первой коробкой, подключите общий провод к общей клемме на новом выключатель. Подсоедините два других провода к клеммам TRAVELER, а провод заземления, если применимо.

Вкрутите выключатели обратно в коробки, наденьте крышки на пластины переключателей и включите питание, чтобы проверить переключатели.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если в вашей трехсторонней цепи используется розетка или розетки вместо светильников можно запутаться с проводкой, если розетки «разделены»… один из штекеров всегда включен, а другой управляется настенный выключатель.

ВЫ МОЖЕТЕ УЗНАТЬ, ЕСЛИ ВЫХОДЫ РАЗДЕЛЕНЫ, ПОГЛЯДЯ НА ВЫХОД. На На «горячей» стороне есть металлическая полоска, которая соединяет два винта. Если это полоска разорвана, то две вилки независимы друг от друга. Там будут черные (горячие) провода, прикрепленные к каждой винтовой клемме, хотя только это не указывает на то, что розетка разделена.Это может означать, что розетка подключен к другой розетке. ЕСЛИ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПОЛОСА БЫЛА ОТЛОМАНА, ВЫ МОЖНО УБЕДИТЬСЯ, ЧТО ВЫХОД РАЗДЕЛЕН. ЕСЛИ НЕТ, ТО НЕТ.

На первых двух рисунках показана металлическая полоса или язычок. Третий и четвертый рисунок показывает, как язычок легко удаляется с помощью набора игольчатых носиков. плоскогубцы. После удаления язычка верхняя и нижняя выпускные заглушки открываются. независимым, поэтому можно, например, управлять настенным выключателем, в то время как другой всегда включен.

Если у вас разделенная розетка, выполните те же действия по устранению неполадок с 3-позиционным переключателем, что и со светильником, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ вам нужно будет определить, какая розетка всегда на.

После отключения всех проводов от выключателей и от выключателя розетки, включите питание и проверьте проводку в розетке. Горячий провод, идущий от цепи трехходового переключателя, не будет иметь питания, так как вся мощность должен проходить через переключатели.

Если на один из черных (горячих) проводов подается питание, то это провод для штекер «всегда включен».Отключите питание и отметьте, чтобы не перепутать это с проводами 3-полосной цепи. Наслаждаться!!

Вернуться к списку статей по электротехнике

Объяснение лабораторного отчета: длина и электрическое сопротивление провода

ВВЕДЕНИЕ И ПРЕДПОСЫЛКИ ТЕОРИИ

Когда электроны движутся по проводам или другим внешним цепям, они движутся зигзагообразно, что приводит к столкновению между электронов и ионов в проводнике, и это известно как сопротивление.Сопротивление провода затрудняет движение электрического тока по проводу и обычно измеряется в омах (Ом).

Джордж Ом обнаружил, что разность потенциалов цепи соответствует току, протекающему по цепи, и что цепь иногда сопротивляется потоку электричества. Таким образом, указанный ученый разработал правило для расчета сопротивления, показанное на изображении сбоку:

Сопротивление является важным фактором, на который следует обратить внимание, поскольку, во-первых, чрезмерно высокое сопротивление может вызвать перегрев провода из-за трение, возникающее, когда электроны движутся против сопротивления сопротивления, что потенциально опасно, поскольку может расплавиться или даже загореться.Поэтому важно учитывать сопротивление при работе с проводами для подачи питания на устройство или около того.

В реальной жизни можно было бы применить тостер, размеры проводов которого позволяют нагреться достаточно, чтобы поджарить хлеб, но не настолько, чтобы расплавить его.

Во-вторых, сопротивление также может быть очень полезным инструментом, позволяющим контролировать некоторые вещи. Примером из реальной жизни могут быть светодиодные фонари, которым требуется резистор для управления потоком электрического тока, чтобы предотвратить повреждение от сильного электрического тока.Другим примером может быть регулятор громкости на радио, где резистор используется для разделения сигнала, что позволяет вам контролировать уровень громкости.

Теперь ясно, что сопротивление является важным атрибутом, который применялся ко многим формам технологий для выполнения полезной функции, и этот эксперимент направлен на то, чтобы увидеть, как мы можем его контролировать. Сопротивление провода варьируется в зависимости от четырех факторов провода; температура, материал, диаметр/толщина и длина провода.

В этом эксперименте основное внимание будет уделено последнему фактору — длине — и будет исследовано, насколько большую роль будет иметь длина провода в его электрическом сопротивлении, используя диапазон длин проводов для тестирования.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОПРОС

Как изменение длины нихромовой проволоки диаметром 0,315 мм, нарезанной на размеры 10 см, 20 см, 30 см, 40 см и 50 см, влияет на электрическое сопротивление, создаваемое внутри нихромовой проволоки, которое может быть измеряется омметром, при этом контролируются температура и место проведения эксперимента?

ГИПОТЕЗА

Если длину нихромовой проволоки увеличить на 10 см, начиная с 10 см длины, то на графике, измеряющем электрическое сопротивление проволоки, будет наблюдаться положительный наклон с математической функцией y = mx, что отображает увеличивающееся количество генерируемого сопротивления.

ОБОСНОВАНИЕ ДЛЯ ГИПОТЕЗЫ

Удвоение длины провода аналогично последовательному соединению двух более коротких проводов. Если один короткий провод имеет сопротивление 1 Ом, то 2 коротких провода при последовательном соединении будут иметь сопротивление 2 Ом.

Более длинный провод также означает, что в нем будет больше атомов, а это означает, что движущиеся электроны будут сталкиваться с ними с большей вероятностью; следовательно, более высокое сопротивление. Например, провод длиной 10 см состоит из 5 атомов, а провод длиной 20 см — из 10 атомов.Если, скажем, 5 электронов попытаются пройти через эти два провода, вероятность того, что они столкнутся с атомами, выше в 20-сантиметровом проводе, чем в 10-сантиметровом. Следовательно, чем длиннее провод, тем выше сопротивление.

Источник: Кабинет физики «Сопротивление». Класс физики, nd Интернет. 8 мая 2018. [http://www.physicsclassroom.com/class/circuits/lesson-3/resistance]

Переменные 92
Независимая переменная зависимой переменной
Длина Нихрома проволоки Устойчивость к Нихроме
9042
Эксперимент будет работать с 5 наборами Nichrome 7, каждый провод будет измеряться омметр проводов
, начиная с длины 10 см, добавил мультиметр с погрешностью ±0.01Ом
с шагом 10см. Длины каждой проволоки точно путем обрезания щупов омметра
будут измеряться в см линейкой длиной 30 см с помощью до краев нихромовых проволок, которые должны быть
погрешность ±0,05см и будет следующим: 10, проверено.
20, 30, 40, 50. 909
9042
Контролируемые переменные Воздействие, если он не контролируется Как контролировать
Материал провода Различные материалы имеют разные Материал провода, который будет
Сопротивление; некоторые из них являются лучшими проводниками,
  , что означает, что они имеют больше свободных электронов, эксперимент будет сохранен точно
  , таким образом, имея меньшее сопротивление. то же, что нихромовая проволока.
  Материалы также имеют различный нагрев  
  точка. Некоторые нагреваются легче, чем другие  
  после использования, что потенциально может быть опасным.
Диаметр провода Диаметр проволоки является одним из факторов диаметр провода, который будет
, который может повлиять на сопротивление провода для будет использоваться на протяжении всего
  будет больше места для эксперимента будет сохранено точно
  электронов для потока 9 равно 0.315 мм.
  приводят к меньшему сопротивлению. Хранение
Температура разные температуры могут
  влиять на сопротивление провода, потому что комнатная температура, которая может
  чем выше температура, делая
  сопротивление провода, так как это вызывает эксперимент в одной комнате, в пределах
  электроны будут двигаться быстрее из-за того же времени
Увеличение энергии, в результате чего больше экспериментаторы должны также избежать
столкновение с атомами, при этом больше , используя любой свет, такой как факел,
сопротивление. для него может быть источником тепла.
Напряжение питания Напряжение питания должно быть 5 В,
  такие же, как напряжение и ток, отправленные , и ток изменится
  зависит от этого; более высокий блок питания в зависимости от напряжения.
7 Напряжение, чем больше напряжения и ток будет
9
07 9042
Сопротивление.

МАТЕРИАЛ И УСТРОЙСТВО
Материалы Размер Количество Неопределенность
нихромовой проволоки 150см 1
Ножницы 1
Цифровой мультиметр 1 ±0.01cm
Положительные и отрицательные щупы мультиметра 2
Линейка 30см 1 ± 0.05cm
Наждачная 1

ЭКСПЕРИМЕНТ КОНСТРУКЦИЯ НАСТРОЙКА С ясными ЭТИКЕТКИ
  1. В целях безопасности наденьте защитные очки, лабораторные халаты, перчатки и маски.
  2. Аккуратно обращайтесь со всеми материалами.
  3. Имейте чистое и чистое рабочее место для эксперимента.
  4. Не употребляйте в пищу какие-либо используемые материалы и держите их подальше от глаз.
  5. Завершите все испытания в одном месте/комнате в одно и то же время дня, используя одни и те же материалы.
  6. Очистите лабораторию после эксперимента.
  7. Тщательно промойте все материалы теплой водой с мылом после эксперимента.

МЕТОД/ПРОЦЕДУРА ЭКСПЕРИМЕНТА
  1. Соберите материалы и установите схему, как показано на схеме эксперимента выше.
  2. Установите мультиметр в режим омметра и подключите красный щуп к выходу с надписью COM, а черный щуп к выходу с меткой mAVΩ.
  3. Возьмите 150 см нихромовой проволоки и очистите ее или протрите наждачной бумагой, чтобы она стала токопроводящей.
  4. Разрежьте ножницами проволоку на 5 отдельных проволок длиной 10, 20, 30, 40 и 50 см.
  5. Измерьте каждый провод, поместив точки обоих щупов на края проводов, и измерьте их четыре раза/попробы каждый.
  6. Запишите показания мультиметра сопротивления каждого из 5 проводов.

РЕЗУЛЬТАТЫ

записи Сопротивление 5 различных Длины нихромовой проволоки

Независимый Зависимая
07 9042 9042 9042 9042 9042 90 406 низкая 9 0406 Ошибка 9042 9042 9042 9042 9042
Длина Размер сопротивления проволоки 5 разных длин 9042
Nichrome проволока 9042 9 0407
UNIT: CM
неопределенность: инструмент неопределенности: ± 0,01 Среднее
Неопределенность
± 0.05cm
Испытание 1 Испытание 2 Испытание 3 Испытание 4 Среднее (макс-мин) / 2
1 10.00 3,50 3,50 3,50 3,40 3,48
0,05 среднем
9
2 20.00 4,40 4,50 4,70 4,70 4,58 0,2
9
9 3 30.00 6,50 7,00 6,60 7,90 7,00 0,7
высокий
4 40.00 7,80 7,00 7,50 7,78 7,78
0,9 среднем
9 Ошибка 9042
5 50.00 8,40 7,00 8,60 8,48 8,48 0,6
9042

Образец расчета обработанных данных

Средние данные NO.3: (6,50+7,00+6,50+7,90) ÷ 4 = 6,98 Данные средней неопределенности №. 3: (7,90-6,50) ÷ 2 = 0,70

ГРАФИК (на основе средних данных)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОЦЕНКА

На графике показана возрастающая линейная линия тренда с математической функцией Y = 0,132X + 2.3, на котором показана положительная корреляция, как видно из линии, идущей вверх и вправо, которая указывает положительные значения, а также градиента, который отображает положительное значение.График также имеет идентифицированный наклон или градиент 0,132.

Единица измерения этого градиента — ом/см, а градиент представляет скорость общего увеличения зависимой переменной по мере увеличения независимой переменной. Наклон показывает, что при увеличении длины провода сопротивление увеличится примерно на 1,25 Ом, что можно доказать расчетом графика, где все средние значения были рассчитаны из средних приращений каждого провода — (0.7+0,78+2,42+1,1)÷4=1,25.

Другим аспектом математической функции, который можно определить, является точка пересечения Y, которая равнялась 2,3 и представляет собой среднее сопротивление (dv) первых данных независимой переменной, равное 3,48 Ом.

Данные для длины проводов (независимая переменная) составляли от 10 см до 50 см с шагом 10 см между каждым проводом, в то время как сопротивление (зависимая переменная), по-видимому, отображало самые низкие данные 3,48 Ом и самые высокие данные 8,48 Ом, который, по-видимому, хорошо согласуется с смоделированным графиком линии наилучшего соответствия, что явно подтверждается определением коэффициента (R2), в котором говорится, что линия наилучшего соответствия соответствует разбросанным данным на 94.98%

Данные не полностью соответствуют смоделированной линии наилучшего соответствия, так как в ходе эксперимента действительно возникали ошибки, о чем свидетельствуют довольно большие полосы погрешностей над данными. Максимальная планка погрешности, которую можно определить, — это 4-я независимая переменная, которая представляла собой провод длиной 40 см, а минимальная планка погрешности была расположена в 1-х данных, которая представляла собой провод длиной 10 см.

Два данных с наибольшими ошибками вышли намного выше прогнозируемой линии, из чего мы можем сделать вывод, что собранные данные имеют непостоянную точность.Когда дело дошло до измерения этих двух данных, данные, полученные в каждом испытании, были очень противоречивыми, что, предположительно, было вызвано непоследовательным трением наждачной бумагой, что будет дополнительно проработано в предложениях по улучшению.

Образец на графике подтверждает гипотезу эксперимента, который предсказал, что если длина провода увеличится, измеренное сопротивление также увеличится, на графике будет наблюдаться положительный градиент с математической функцией y = mx + c, которая должен отображать возрастающее сопротивление.

Это было доказано и подтверждено линией тренда на графике, который в основном показывает положительную корреляцию в увеличении сопротивления с той же скоростью, что и независимая переменная, что как и предсказывала гипотеза. График также показал положительную математическую функцию y = 0,132x + 2,3 с положительным градиентом (0,132x).

Однако всему этому есть научное объяснение. Известно, что длина провода является одним из четырех факторов, влияющих на сопротивление провода, и этот эксперимент просто подтвердил это.

Логическим объяснением было бы то, что более длинный провод также означает, что в нем будет больше атомов, а это значит, что движущиеся электроны будут сталкиваться с ними с большей вероятностью; следовательно, более высокое сопротивление. Например, провод длиной 10 см состоит из 5 атомов, а провод длиной 20 см — из 10 атомов. Если, скажем, 5 электронов попытаются пройти через эти два провода, вероятность того, что они столкнутся с атомами, выше в 20-сантиметровом проводе, чем в 10-сантиметровом. Следовательно, чем длиннее провод, тем выше сопротивление.

В заключение, эксперимент был успешным исследованием, которое успешно отвечает на исследовательский вопрос о том, как принципиально изменить длину проволоки (особенно нихромовой проволоки диаметром 0.315, разрезанные на 10 см, 20 см, 30 см, 40 см и 50 см) могут повлиять на электрическое сопротивление, создаваемое внутри проводов.

Исследование пришло к выводу, что существует четкая взаимосвязь между длиной и сопротивлением провода и что первое действительно влияет на второе.

Оценка и предложения
9042
проволока, которая использовалась для Посмотрев на ювелирное ремесло
форму проволоки все эксперименты были вырезаны из длинного рулона уроки, я обнаружил метод
  2 из нихрома и поскольку они
   другой рукой, которая тянет провод
  из рулона/мотка выпрямить его
  полностью выпрямить провода не удалось.Итак, с нагревом и сильным щипком, что
  потому что провода все еще скорее потребуют перчаток, а это было
  экспериментаторы были не свернуты не делать. Следовательно,
  в состоянии получить точные измерения в следующий раз, когда мы будем работать с проводами, это
  проводов. Был бы хорошая идея, чтобы гарантировать, что
Они прямые, когда они еще
Свежий от рулона с помощью
Учебники Из Интернета, чтобы узнать
Как поправить их правильно
Систематическая ошибка Описание (Значение ошибки ) Предложение о улучшении
. Провода были измерены и сокращены , было бы намного проще, если
с линейкой и ножницами и 9 0192 мы выпрямили провода
длины проводов потому что это было сделано вручную заранее, так что мы могли просто заклеить скотчем
людей, человеческие ошибки1 были неизбежны осторожно
  из-за чего мы не сможем наблюдать за измерениями.
Измерьте провод точно с помощью провода Однако, потому что провода были
измерения зависели от нашего взгляда
, поскольку провод продолжается двигаться, а Wiggly и Purvy, у нас было до 9042
оценка измерений.
  линейки, которая сделала бы черенков, также не были точными, поскольку измерения
  еще более нестабильны. не смогли пометить провода на
где именно резать.
Систематические Ошибка Описание (Значение ошибки) Предложение Усовершенствования
06
9 Тем не менее, 9042
Безупительное использование Было непоследовательное использование в следующий раз, эксперименты должны
Изготовление проводов Материалы на протяжении всего эксперимента, Шаги через и вырезать
Проводящие Один из которых был втирание их в один целый 150см проволоки,
проводов с наждачной бумагой, который был и натереть все это  
  решающий шаг, так как это приведет к лучшей той же наждачной бумаге за то же время,  
  , но тот же человек, все сразу, так что
, потому что экспериментаторы не провода имеют одинаковое количество
Провод от Проводимость даже когда они
Прокат катушки один за другим и потерли позже нарезать на меньшие кусочки
разной длины.
Провода были втирательны в большем количестве областей
, чем другие, или другие возможные    
  ошибок. Это было то, что привело к
9042
Указаны ранее. 9

Библиография

  • «Разница потенциалов» BBC — GCSE Bitesize. BBC, 15 сентября 2006 г. Интернет. 8 мая 2018 г. [http://bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/design/electronics/calculationsrev1.shtml]
  • «Сопротивление» Кабинет физики. Класс физики, nd Интернет. 8 мая 2018 г. [http:// physicsclassroom.com/class/circuits/Lesson-3/Resistance]
  • «Сопротивление и удельное сопротивление» Н.с., н.д. Интернет. 8 мая 2018 г. [http://resources.schoolscience.co.uk/CDA/16plus/copelech3pg1.html]
  • «Сопротивление: Глава 1 — Основные понятия электричества» Все о цепях. EETech Media, LLC, н.д. Интернет. 8 мая 2018 г. [https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-1/resistance/]

Элементы схем и типы схем

Элемент цепи представляет собой идеализированную математическую модель двухполюсного электрического устройства, которое полностью характеризуется соотношением напряжения и тока.Хотя идеальные элементы схемы не являются готовыми компонентами схемы, их важность заключается в том, что они могут быть соединены между собой (на бумаге или на компьютере) для аппроксимации реальных схем, состоящих из неидеальных элементов и различных электрических компонентов. что позволяет проводить анализ таких цепей.

Элементы схемы можно разделить на активные или пассивные .

Активные элементы цепи

Активные элементы схемы могут обеспечивать ненулевую среднюю мощность в течение неопределенного времени.Существует четыре типа активных элементов схемы, и все они называются идеальным источником . Их:

  • Независимый источник напряжения
  • Независимый источник тока
  • Зависимый источник напряжения
  • Зависимый источник тока

Элементы пассивной схемы

Пассивные элементы схемы не могут обеспечивать ненулевую среднюю мощность в течение неопределенного времени. Некоторые пассивные элементы способны накапливать энергию и, следовательно, возвращать ее обратно в цепь через какое-то время, но они не могут делать это бесконечно.

Существует три типа пассивных элементов схемы. Их:

  • Резистор
  • Индуктор
  • Конденсатор

Типы цепей

Взаимосвязь двух или более элементов цепи образует электрическую сеть . Если сеть содержит хотя бы один замкнутый путь, она также является электрической цепью . Сеть, содержащая хотя бы один активный элемент, то есть независимый или зависимый источник, является активной сетью .Сеть, не содержащая активных элементов, является пассивной сетью .

Независимые источники

Независимые источники — это идеальных элементов цепи, которые обладают значением напряжения или тока, не зависящим от поведения цепей, к которым они принадлежат.

Независимый источник напряжения

Независимый источник напряжения характеризуется напряжением на клеммах, которое полностью не зависит от протекающего через него тока.Представление независимого источника напряжения показано ниже:

Если значение источника напряжения постоянно, то есть не меняется со временем, то мы также можем представить его как идеальную батарею :

Хотя «настоящая» батарея не идеальна, во многих случаях идеальная батарея является очень хорошим приближением.

Однако в целом напряжение, создаваемое идеальным источником напряжения, будет функцией времени.В этом случае мы символически представляем напряжение как v ( t ).

Ниже показано несколько типичных сигналов напряжения. Формы сигналов на (a) и (b) представляют собой типичные сигналы амплитудной модуляции (АМ) и частотной модуляции (ЧМ) соответственно. Оба типа сигналов используются в потребительской радиосвязи. Синусоида, показанная на (c), имеет множество применений; например, это форма обычного бытового напряжения. «Импульсная последовательность», такая как в (d), может использоваться для управления двигателями постоянного тока с переменной скоростью.

Поскольку напряжение, создаваемое источником, в целом является функцией времени, наиболее общее представление идеального источника напряжения показано ниже:

Независимый источник тока

Независимый источник тока создает ток, который не зависит от напряжения на нем. Представление независимого источника тока показано ниже:

Другими словами, идеальный источник тока — это устройство, которое при подключении к чему-либо всегда будет выталкивать ток ( is) из клеммы 1 и тянуть i с к клемме 2

Поскольку ток, создаваемый источником, в целом является функцией времени, наиболее общее представление идеального источника тока показано ниже:

3.2 Введение в обнаружение пожара, сигнализацию и автоматические пожарные спринклеры — NEDCC

Вернуться к списку

Аннотация

На управление культурными ценностями возложена ответственность по защите и сохранению зданий, коллекций, операций и людей, находящихся в учреждении. Требуется постоянное внимание, чтобы свести к минимуму неблагоприятное воздействие из-за климата, загрязнения, кражи, вандализма, насекомых, плесени и огня. Из-за скорости и тотальности разрушительной силы огня он представляет собой одну из наиболее серьезных угроз.Поврежденные или поврежденные окружающей средой конструкции могут быть отремонтированы, а украденные предметы возвращены. Однако предметы, уничтоженные огнем, исчезают навсегда. Неконтролируемый пожар может уничтожить все содержимое комнаты за несколько минут и полностью сжечь здание за пару часов.

Первым шагом к остановке пожара является правильное определение инцидента, поднятие тревоги, а затем уведомление специалистов службы экстренной помощи. Часто это функция системы обнаружения пожара и сигнализации.Доступны несколько типов и опций системы, в зависимости от конкретных характеристик защищаемого помещения.

Эксперты по противопожарной защите в целом согласны с тем, что автоматические спринклеры представляют собой один из наиболее важных аспектов программы управления пожарами. При правильном проектировании, установке и обслуживании эти системы могут преодолеть недостатки в управлении рисками, строительстве зданий и реагировании на чрезвычайные ситуации. Они также могут обеспечить повышенную гибкость конструкции здания и повысить общий уровень пожарной безопасности.

В следующем тексте представлен обзор систем обнаружения пожара, сигнализации и спринклерных систем, включая типы систем, компоненты, операции и ответы на общие вопросы.

Огненный рост и поведение

Прежде чем пытаться понять системы обнаружения пожара и автоматические спринклеры, полезно иметь базовые знания о развитии и поведении пожара. С помощью этой информации можно лучше понять роль и взаимодействие этих дополнительных систем пожарной безопасности в процессе защиты.

По сути, пожар — это химическая реакция, при которой материал на основе углерода (топливо) смешивается с кислородом (обычно в составе воздуха) и нагревается до температуры, при которой образуются легковоспламеняющиеся пары. Затем эти пары могут вступить в контакт с чем-то достаточно горячим, чтобы вызвать воспламенение паров и, как следствие, пожар. Проще говоря, то, что может гореть, касается чего-то горячего, и возникает огонь.

Библиотеки, архивы, музеи и исторические сооружения часто содержат большое количество топлива.К ним относятся книги, рукописи, записи, артефакты, горючая внутренняя отделка, шкафы, мебель и лабораторные химикаты. Следует признать, что любой предмет, содержащий дерево, пластик, бумагу, ткань или горючие жидкости, является потенциальным топливом. Они также содержат несколько общих потенциальных источников воспламенения, включая любой предмет, действие или процесс, который выделяет тепло. К ним относятся системы электрического освещения и энергоснабжения, оборудование для отопления и кондиционирования воздуха, работы по сохранению и обслуживанию тепла, а также электрические офисные приборы.Строительные работы, вызывающие пламя, такие как пайка, пайка твердым припоем и резка, являются частыми источниками воспламенения. К сожалению, поджог является одним из наиболее распространенных источников воспламенения культурных ценностей, и его всегда следует учитывать при планировании пожарной безопасности.

При контакте источника воспламенения с топливом может начаться пожар. После этого контакта типичный случайный пожар начинается в виде медленного роста, процесса тления, который может длиться от нескольких минут до нескольких часов. Продолжительность этого «начального» периода зависит от множества факторов, включая тип топлива, его физическое расположение и количество доступного кислорода.В этот период тепловыделение увеличивается, образуя легкие или умеренные объемы дыма. Характерный запах дыма обычно является первым признаком зарождающегося пожара. Именно на этом этапе раннее обнаружение (человеческим или автоматическим) с последующим своевременным реагированием квалифицированных специалистов по чрезвычайным ситуациям может контролировать пожар до того, как произойдет значительный ущерб.

Когда пожар достигает конца начального периода, обычно выделяется достаточно тепла, чтобы возникло открытое видимое пламя.Как только появилось пламя, пожар из относительно незначительной ситуации превращается в серьезное событие с быстрым ростом пламени и тепла. Температура потолка может превышать 1000°C (1800°F) в течение первых минут. Это пламя может воспламенить соседнее горючее содержимое в комнате и немедленно поставить под угрозу жизнь людей, находящихся в комнате. В течение 3–5 минут потолок комнаты действует как жаровня, поднимая температуру достаточно высоко, чтобы «вспыхнуть», что одновременно воспламеняет все горючие вещества в комнате.В этот момент большая часть содержимого будет уничтожена, и выживание человека станет невозможным. Будет происходить образование дыма, превышающее несколько тысяч кубических метров (футов) в минуту, что ухудшает видимость и воздействует на содержимое, удаленное от огня.

Если здание структурно прочное, тепло и пламя, скорее всего, поглотят все оставшиеся горючие вещества, а затем самозатухнут (сгорят). Однако, если огнестойкость стен и/или потолка недостаточна (например, открытые двери, проломы в стене/потолке, горючая конструкция здания), огонь может распространиться на соседние помещения и начать процесс сначала.Если пожар останется неконтролируемым, в конечном итоге это может привести к полному разрушению или «выгоранию» всего здания и его содержимого.

Успешное тушение пожара зависит от тушения пламени до или сразу после возгорания. В противном случае полученный ущерб может быть слишком серьезным, чтобы от него можно было восстановиться. В начальный период обученный человек с переносными огнетушителями может быть эффективной первой линией защиты. Тем не менее, если немедленная реакция не сработает или пожар быстро разрастется, возможности огнетушителей могут быть превзойдены в течение первой минуты.Затем становятся необходимыми более мощные методы пожаротушения, будь то пожарные шланги или автоматические системы.

Пожар может иметь далеко идущие последствия для зданий, содержания и миссии учреждения. Общие последствия могут включать:

  • Коллекции повреждений. В большинстве учреждений наследия хранятся уникальные и незаменимые объекты. Тепло и дым, образующиеся при пожаре, могут серьезно повредить или полностью разрушить эти предметы без возможности восстановления.
  • Ущерб операциям и миссиям.Объекты наследия часто включают образовательные учреждения, консервационные лаборатории, службы каталогов, офисы административного / вспомогательного персонала, выставочное производство, розничную торговлю, общественное питание и множество других видов деятельности. Пожар может отключить их, что отрицательно скажется на миссии организации и ее клиентуре.
  • Повреждение конструкции. Здания обеспечивают «оболочку», которая защищает коллекции, операции и жильцов от погодных условий, загрязнения, вандализма и многих других элементов окружающей среды.Огонь может разрушить стены, полы, потолки/крышу и несущие конструкции, а также системы освещения, контроля температуры и влажности и подачи электроэнергии. Это, в свою очередь, может привести к повреждению контента и дорогостоящим действиям по перемещению.
  • Потеря знаний. Книги, рукописи, фотографии, фильмы, записи и другие архивные коллекции содержат огромное количество информации, которая может быть уничтожена огнем.
  • Ранение или смерть. Жизнь персонала и посетителей может быть в опасности.
  • Влияние на связи с общественностью. Персонал и посетители ожидают безопасных условий в исторических зданиях. Те, кто жертвует или одалживает коллекции, предполагают, что эти предметы будут в безопасности. Серьезный пожар может подорвать общественное доверие и повлиять на общественное мнение.
  • Охрана здания. Пожар представляет собой самую большую угрозу безопасности! При том же количестве времени случайный или преднамеренный поджог может нанести гораздо больший вред коллекциям, чем самые отъявленные воры.Огромные объемы дыма и ядовитых газов могут вызвать замешательство и панику, тем самым создавая идеальную возможность для незаконного проникновения и кражи. Потребуются неограниченные операции по тушению пожаров, что повысит риск безопасности. Поджоги, устроенные для сокрытия преступления, являются обычным явлением.

Чтобы свести к минимуму риск пожара и его воздействие, учреждения наследия должны разработать и внедрить комплексные и объективные программы противопожарной защиты. Элементы программы должны включать меры по предотвращению пожаров, усовершенствование конструкции здания, методы обнаружения развивающегося пожара и оповещения аварийного персонала, а также средства эффективного тушения пожара.Каждый компонент важен для общего достижения цели пожарной безопасности учреждения. Для руководства важно наметить желаемые цели защиты во время пожара и разработать программу, направленную на достижение этих целей. Таким образом, основной вопрос, который должны задать управляющие недвижимостью, звучит так: «Какой максимальный размер пожара и потери может принять учреждение?» С помощью этой информации может быть реализована целенаправленная защита.

Системы пожарной сигнализации и сигнализации

Введение
Ключевым аспектом противопожарной защиты является своевременное выявление развивающейся пожарной опасности и оповещение жителей здания и пожарных аварийных служб.Это роль систем обнаружения пожара и сигнализации. В зависимости от ожидаемого сценария пожара, типа здания и использования, количества и типа людей, а также критичности содержимого и предназначения, эти системы могут выполнять несколько основных функций. Во-первых, они обеспечивают средства для выявления развивающегося пожара с помощью ручных или автоматических методов, а во-вторых, они предупреждают людей, находящихся в здании, о состоянии пожара и необходимости эвакуации. Другой распространенной функцией является передача сигнала оповещения о тревоге в пожарную часть или другую аварийно-спасательную организацию.Они также могут отключать электрическое оборудование, оборудование для обработки воздуха или специальные технологические операции, а также могут использоваться для включения автоматических систем пожаротушения. В этом разделе будут описаны основные аспекты систем обнаружения пожара и сигнализации.

Панели управления
Панель управления является «мозгом» системы обнаружения пожара и сигнализации. Он отвечает за мониторинг различных устройств «ввода» сигналов тревоги, таких как компоненты ручного и автоматического обнаружения, а затем активацию устройств «выхода» сигналов тревоги, таких как сирены, звонки, сигнальные лампы, аварийные телефонные дозвонщики и средства управления зданием.Панели управления могут варьироваться от простых устройств с одной зоной ввода и вывода до сложных компьютерных систем, которые контролируют несколько зданий на территории всего кампуса. Существует два основных устройства панели управления, обычная и адресная, которые будут обсуждаться ниже.

Обычные или «точечные» системы пожарной сигнализации и сигнализации в течение многих лет были стандартным методом подачи аварийной сигнализации. В традиционной системе одна или несколько цепей проходят через защищаемое пространство или здание.Вдоль каждой цепи размещают одно или несколько устройств обнаружения. Выбор и размещение этих извещателей зависит от множества факторов, включая необходимость автоматического или ручного запуска, температуру окружающей среды и условия окружающей среды, ожидаемый тип пожара и желаемую скорость реагирования. Один или несколько типов устройств обычно располагаются вдоль цепи для удовлетворения различных потребностей и задач.

При возникновении пожара сработает один или несколько извещателей. Это действие замыкает цепь, что ПКП распознает как аварийное состояние.Затем панель активирует одну или несколько сигнальных цепей, чтобы подать сигнал тревоги в здании и вызвать экстренную помощь. Панель также может отправлять сигнал на другую панель сигнализации, чтобы ее можно было контролировать с удаленной точки.

Чтобы обеспечить правильную работу системы, эти системы контролируют состояние каждой цепи, пропуская через провода небольшой ток. В случае возникновения неисправности, например, из-за обрыва проводки, этот ток не может продолжаться и регистрируется как состояние «аварии».Индикацией является потребность в обслуживании где-то в соответствующем канале.

В обычной системе охранной сигнализации все инициирование тревоги и сигнализация выполняются аппаратным обеспечением системы, которое включает в себя несколько наборов проводов, различные замыкающие и размыкающие реле и различные диоды. Из-за такой компоновки эти системы фактически являются цепями контроля и управления, а не отдельными устройствами.

Для дальнейшего пояснения предположим, что система пожарной сигнализации здания имеет 5 контуров, зоны от A до E, и что каждый контур имеет 10 детекторов дыма и 2 ручных поста, расположенных в разных комнатах каждой зоны.Возникновение пожара в одном из помещений, контролируемых зоной «А», приводит к срабатыванию дымового извещателя. Прибор сообщит об этом как о пожаре в контуре или зоне «А». Он не будет указывать конкретный тип извещателя или местоположение в пределах этой зоны. Персоналу аварийно-спасательных служб может потребоваться обыскать всю зону, чтобы определить, где устройство сообщает о пожаре. Там, где в зонах есть несколько комнат или скрытых пространств, такая реакция может отнимать много времени и лишать ценных возможностей реагирования.

Преимущество обычных систем заключается в том, что они относительно просты для зданий малого и среднего размера. Обслуживание не требует большого количества специальной подготовки.

Недостатком является то, что для больших зданий их установка может быть дорогостоящей из-за большого количества проводов, необходимых для точного контроля инициирующих устройств.

Обычные системы также могут быть трудоемкими и дорогими в обслуживании. Для каждого устройства обнаружения может потребоваться проверка работоспособности в той или иной форме, чтобы убедиться, что оно находится в рабочем состоянии.Детекторы дыма необходимо периодически снимать, очищать и калибровать, чтобы предотвратить неправильную работу. В традиционной системе нет точного способа определить, какие детекторы нуждаются в обслуживании. Следовательно, каждый детектор необходимо демонтировать и обслуживать, что может занять много времени, трудоемко и дорого. Если возникает неисправность, индикация «неисправность» указывает только на то, что цепь вышла из строя, но конкретно не указывает, где возникла проблема. Впоследствии технические специалисты должны осмотреть всю цепь, чтобы выявить проблему.

Адресные или «интеллектуальные» системы представляют собой современное состояние техники обнаружения пожара и сигнализации. В отличие от обычных методов сигнализации, эти системы контролируют и контролируют возможности каждого устройства, инициирующего тревогу, и устройства сигнализации с помощью микропроцессоров и системного программного обеспечения. По сути, каждая интеллектуальная система пожарной сигнализации представляет собой небольшой компьютер, контролирующий и управляющий рядом устройств ввода и вывода.

Как и обычная система, адресная система состоит из одной или нескольких цепей, которые расходятся по пространству или зданию.Кроме того, как и в стандартных системах, вдоль этих цепей может быть расположено одно или несколько устройств подачи сигнала тревоги. Основное различие между типами систем заключается в способе мониторинга каждого устройства. В адресной системе каждому инициирующему устройству (автоматический детектор, станция с ручным управлением, реле расхода спринклерной воды и т. д.) присваивается определенный идентификатор или «адрес». Этот адрес соответствующим образом запрограммирован в памяти контрольной панели вместе с такой информацией, как тип устройства, его местонахождение и конкретные сведения о реакции, например, какие тревожные устройства должны быть активированы.

Микропроцессор контрольной панели посылает постоянный сигнал опроса по каждой цепи, в которой контактируется каждое инициирующее устройство, чтобы узнать его состояние (нормальное или аварийное). Этот активный процесс мониторинга происходит в быстрой последовательности, обеспечивая обновления системы каждые 5-10 секунд.

Адресная система также контролирует состояние каждой цепи, выявляя возможные неисправности. Одним из достижений, предлагаемых этими системами, является их способность точно определять место возникновения неисправности.Таким образом, вместо того, чтобы просто показать неисправность вдоль провода, они укажут местонахождение проблемы. Это позволяет быстрее диагностировать неисправность, а также быстрее ремонтировать и возвращаться к нормальной работе.

Преимущества, обеспечиваемые адресными системами сигнализации, включают стабильность, улучшенное техническое обслуживание и простоту модификации. Стабильность достигается системным программным обеспечением. Если извещатель распознает состояние, которое может указывать на возгорание, контрольная панель сначала попытается выполнить быстрый сброс.Для большинства ложных ситуаций, таких как насекомые, пыль или ветер, инцидент часто устраняется во время этой процедуры сброса, тем самым снижая вероятность ложной тревоги. Если существует настоящее задымление или пожар, извещатель снова перейдет в режим тревоги сразу после попытки сброса. Теперь контрольная панель расценит это как пожар и перейдет в режим тревоги.

Что касается технического обслуживания, эти системы предлагают несколько ключевых преимуществ по сравнению с обычными.Во-первых, они способны контролировать состояние каждого извещателя. Когда детектор загрязняется, микропроцессор распознает снижение производительности и выдает предупреждение о проведении технического обслуживания. Эта функция, известная как встроенное тестирование чувствительности, позволяет персоналу предприятия обслуживать только те детекторы, которые требуют внимания, вместо того, чтобы требовать трудоемкой и трудоемкой очистки всех устройств.

Усовершенствованные системы

, такие как FCI 7200, включают еще одну функцию технического обслуживания, известную как компенсация дрейфа.Эта программная процедура регулирует чувствительность детектора для компенсации незначительной запыленности. Это позволяет избежать сверхчувствительного или «горячего» состояния детектора, которое часто возникает из-за того, что мусор закрывает оптику детектора. Когда извещатель компенсируется до своего предела, панель управления предупреждает обслуживающий персонал, чтобы можно было выполнить обслуживание.

Модификация этих систем, например добавление или удаление извещателя, включает в себя подключение или удаление соответствующего устройства из адресной цепи и изменение соответствующей секции памяти.Это изменение памяти осуществляется либо на панели, либо на персональном компьютере, при этом информация загружается в микропроцессор панели.

Основным недостатком адресных систем является то, что каждая система имеет свои уникальные рабочие характеристики. Поэтому специалисты по обслуживанию должны быть обучены работе с соответствующей системой. Программа обучения обычно представляет собой 3-4-дневный курс на предприятии соответствующего производителя. По мере разработки новых методов обслуживания может потребоваться периодическое обновление обучения.

Пожарные извещатели
При наличии люди могут быть отличными пожарными извещателями. Здоровый человек способен ощущать несколько аспектов пожара, включая жар, пламя, дым и запахи. По этой причине большинство систем пожарной сигнализации спроектированы с одним или несколькими устройствами ручного включения сигнализации, которые может использовать человек, обнаруживший пожар. К сожалению, человек также может быть ненадежным методом обнаружения, поскольку он может отсутствовать, когда начинается пожар, может не поднять тревогу эффективным образом или может быть не в идеальном состоянии, чтобы распознать сигнатуры огня.Именно по этой причине были разработаны различные автоматические пожарные извещатели. Автоматические детекторы предназначены для имитации одного или нескольких человеческих органов чувств осязания, обоняния или зрения. Тепловые детекторы подобны нашей способности определять высокие температуры, детекторы дыма имитируют обоняние, а детекторы пламени — это электронные глаза. Правильно подобранный и установленный автоматический извещатель может быть высоконадежным пожарным извещателем.

Ручное обнаружение пожара — самый старый метод обнаружения.В простейшей форме крик человека может дать предупреждение о пожаре. Однако в зданиях голос человека не всегда может передаваться по всей конструкции. По этой причине устанавливаются ручные станции сигнализации. Общая философия дизайна состоит в том, чтобы разместить станции в пределах досягаемости вдоль путей отступления. Именно по этой причине их обычно можно встретить возле выходных дверей в коридорах и больших помещениях.

Преимущество станций ручного оповещения заключается в том, что при обнаружении пожара они предоставляют жильцам легко идентифицируемые средства для активации системы пожарной сигнализации здания.Тогда система сигнализации может заменить голос кричащего человека. Это простые устройства, которые могут быть очень надежными, когда здание занято. Ключевым недостатком ручных станций является то, что они не будут работать, когда в здании никого нет. Они также могут использоваться для злонамеренных активаций сигналов тревоги. Тем не менее, они являются важным компонентом любой системы пожарной сигнализации.

Тепловые извещатели являются старейшим типом автоматических детекторов, появившихся в середине 1800-х годов, и некоторые из них производятся до сих пор.Наиболее распространенными блоками являются устройства с фиксированной температурой, которые срабатывают, когда в помещении достигается заданная температура (обычно 135–165 °F/57–74 °C). Вторым наиболее распространенным типом термодатчика является детектор скорости нарастания, который выявляет аномально быстрое повышение температуры за короткий период времени. Оба этих блока являются извещателями «точечного типа», что означает, что они периодически размещаются вдоль потолка или высоко на стене. Третьим типом извещателя является линейный извещатель с фиксированной температурой, состоящий из двух кабелей и изолированной оболочки, которая разрушается при воздействии тепла.Преимущество линейного типа перед точечным обнаружением заключается в том, что плотность теплового обнаружения может быть увеличена при меньших затратах.

Тепловые извещатели отличаются высокой надежностью и хорошей устойчивостью к работе от неагрессивных источников. Они также очень просты и недороги в обслуживании. С другой стороны, они не функционируют до тех пор, пока температура в помещении не достигнет существенной температуры, после чего пожар уже идет полным ходом, а ущерб растет в геометрической прогрессии. Следовательно, тепловые датчики обычно не допускаются в приложениях для обеспечения безопасности жизнедеятельности.Они также не рекомендуются в местах, где желательно идентифицировать пожар до того, как возникнет сильное пламя, например, в помещениях, где размещено высокочувствительное к теплу содержимое.

Детекторы дыма представляют собой гораздо более новую технологию, получившую широкое распространение в 1970-х и 1980-х годах в жилых помещениях и в целях обеспечения безопасности жизнедеятельности. Как следует из названия, эти устройства предназначены для идентификации пожара на стадии тления или ранней стадии пламени, имитируя человеческое обоняние. Наиболее распространенными детекторами дыма являются устройства точечного типа, которые размещаются вдоль потолков или высоко на стенах аналогично точечным тепловым датчикам.Они работают либо по ионизационному, либо по фотоэлектрическому принципу, причем каждый тип имеет свои преимущества в различных приложениях. Для больших открытых пространств, таких как галереи и атриумы, часто используемым извещателем дыма является блок с проекционным лучом. Этот извещатель состоит из двух компонентов, светоизлучателя и приемника, установленных на некотором расстоянии (до 300 футов/100 м) друг от друга. Когда дым мигрирует между двумя компонентами, передающийся световой пучок становится заблокированным, и приемник больше не может видеть полную интенсивность луча.Это интерпретируется как задымление, и сигнал активации тревоги передается на панель пожарной сигнализации.

Третьим типом дымовых извещателей, который стал широко использоваться в чрезвычайно чувствительных приложениях, является система аспирации воздуха. Это устройство состоит из двух основных компонентов: блока управления, в котором находится камера обнаружения, аспирационный вентилятор и рабочая схема; и сеть пробоотборных труб или труб. Вдоль трубок расположен ряд портов, которые предназначены для того, чтобы воздух мог поступать в трубки и транспортироваться к детектору.В нормальных условиях детектор постоянно всасывает пробу воздуха в камеру обнаружения через сеть трубопроводов. Образец анализируется на наличие дыма, а затем возвращается в атмосферу. Если в образце появляется дым, он обнаруживается и передается сигнал тревоги на главный пульт управления пожарной сигнализацией. Детекторы с аспирацией воздуха чрезвычайно чувствительны и, как правило, являются самым быстродействующим методом автоматического обнаружения. Многие высокотехнологичные организации, такие как телефонные компании, стандартизировали аспирационные системы.В культурных ценностях они используются для таких областей, как хранилища для коллекций и особо ценные помещения. Они также часто используются в эстетически чувствительных приложениях, поскольку компоненты часто легче скрыть по сравнению с другими методами обнаружения.

Основным преимуществом детекторов дыма является их способность обнаруживать возгорание, пока оно еще находится в зачаточном состоянии. Как таковые, они предоставляют аварийному персоналу дополнительную возможность реагировать и контролировать развивающийся пожар до того, как произойдет серьезный ущерб.Обычно они являются предпочтительным методом обнаружения в приложениях, связанных с безопасностью жизни и высоким содержанием. Недостатком детекторов дыма является то, что они обычно дороже в установке по сравнению с тепловыми датчиками и более устойчивы к непреднамеренным срабатываниям. Однако при правильном выборе и проектировании они могут быть очень надежными с очень низкой вероятностью ложной тревоги.

Детекторы пламени

представляют собой третий основной тип автоматического метода обнаружения и имитируют человеческое зрение.Это устройства прямой видимости, работающие по инфракрасному, ультрафиолетовому или комбинированному принципу. Когда возникает лучистая энергия в диапазоне примерно от 4000 до 7700 ангстрем, что свидетельствует о состоянии пламени, их сенсорное оборудование распознает сигнатуру огня и отправляет сигнал на панель пожарной сигнализации.

Преимущество обнаружения пламени в том, что оно чрезвычайно надежно в агрессивной среде. Они обычно используются в высокоценных энергетических и транспортных приложениях, где другие детекторы могут быть подвержены ложной активации.Обычное использование включает в себя объекты технического обслуживания локомотивов и самолетов, нефтеперерабатывающие заводы и платформы для загрузки топлива, а также шахты. Недостатком является то, что они могут быть очень дорогими и трудоемкими в обслуживании. Детекторы пламени должны смотреть прямо на источник огня, в отличие от тепловых и дымовых извещателей, которые могут идентифицировать мигрирующие сигнатуры огня. Их использование в культурных ценностях крайне ограничено.

Устройства вывода сигнала тревоги
При получении тревожного сообщения панель управления пожарной сигнализацией должна сообщить кому-либо о возникновении чрезвычайной ситуации.Это основная функция тревожного выхода системы. Компоненты сигнализации присутствия включают в себя различные компоненты звукового и визуального оповещения и являются основными устройствами вывода сигналов тревоги. Колокола являются наиболее распространенным и знакомым звуковым сигнальным устройством и подходят для большинства строительных применений. Еще одним вариантом являются звуковые сигналы, которые особенно хорошо подходят для мест, где требуется громкий сигнал, например, в библиотеках и зданиях с архитектурными особенностями, где устройства нуждаются в частичной маскировке.Звонки можно использовать там, где предпочтительнее мягкий тон будильника, например, в медицинских учреждениях и театрах. Динамики — это четвертый вариант звучания будильника, который воспроизводит воспроизводимый сигнал, например записанное голосовое сообщение. Они часто идеально подходят для больших, многоэтажных или других подобных зданий, где предпочтительна поэтапная эвакуация. Громкоговорители также обеспечивают дополнительную гибкость экстренных публичных объявлений. Что касается визуального оповещения, существует ряд стробоскопов и мигающих устройств.Визуальное оповещение требуется в местах, где уровни окружающего шума достаточно высоки, чтобы исключить использование звукового оборудования, и где могут находиться люди с нарушениями слуха. Такие стандарты, как Закон об американцах-инвалидах (ADA), предписывают использование визуальных устройств во многих музеях, библиотеках и исторических зданиях.

Еще одной ключевой функцией выходной функции является оповещение об экстренном реагировании. Наиболее распространенным устройством является автоматический телефон или радиосигнал, который передается на постоянно дежурный диспетчерский пункт.Получив предупреждение, центр свяжется с соответствующей пожарной службой, предоставив информацию о местоположении тревоги. В некоторых случаях станцией наблюдения может быть полиция, пожарная служба или служба экстренной помощи. В других случаях это будет частная компания по мониторингу, работающая по контракту с организацией. На многих культурных объектах в качестве центра наблюдения может выступать собственная служба охраны здания.

Другие выходные функции включают отключение электрооборудования, такого как компьютеры, отключение вентиляторов для предотвращения распространения дыма и отключение таких операций, как движение химикатов по трубопроводу в тревожной зоне.Они также могут активировать вентиляторы для удаления дыма, что является обычной функцией в больших атриумах. Эти системы также могут активировать выброс систем газового пожаротушения или спринклерных систем предварительного срабатывания.

Резюме
Итак, существует несколько вариантов системы обнаружения пожара и сигнализации в здании. Окончательный тип системы и выбранные компоненты будут зависеть от конструкции и стоимости здания, его использования или использования, типа обитателей, обязательных стандартов, ценности содержимого и чувствительности миссии.Обращение к пожарному инженеру или другому соответствующему специалисту, который разбирается в проблемах пожара и различных вариантах сигнализации и обнаружения, обычно является предпочтительным первым шагом к поиску лучшей системы.

Спринклеры пожарные

Введение
Для большинства пожаров вода представляет собой идеальное средство тушения. Противопожарные спринклеры используют воду путем прямого воздействия на пламя и тепло, что вызывает охлаждение процесса горения и предотвращает воспламенение соседних горючих материалов.Они наиболее эффективны на начальной стадии роста пламени, в то время как огонь относительно легко контролировать. Правильно подобранный спринклер обнаружит высокую температуру огня, инициирует сигнал тревоги и начнет тушение через несколько мгновений после появления пламени. В большинстве случаев спринклеры будут контролировать распространение огня в течение нескольких минут после их активации, что, в свою очередь, приведет к значительно меньшему ущербу, чем без спринклеров.

Среди потенциальных преимуществ спринклеров можно выделить следующие:

  • Немедленная идентификация и борьба с развивающимся пожаром.Спринклерные системы реагируют постоянно, в том числе в периоды низкой занятости. Обычно управление происходит мгновенно.
  • Немедленное оповещение. В сочетании с системой пожарной сигнализации здания автоматические спринклерные системы будут уведомлять жильцов и аварийно-спасательный персонал о возникающем пожаре.
  • Уменьшен урон от тепла и дыма. При тушении пожара на ранней стадии будет выделяться значительно меньше тепла и дыма.
  • Повышенная безопасность жизни. Персонал, посетители и пожарные будут подвергаться меньшей опасности, если будет остановлен рост огня.
  • Гибкость конструкции. Маршрут эвакуации и размещение противопожарных/дымовых заграждений становятся менее ограничивающими, поскольку раннее противопожарное управление сводит к минимуму потребность в этих системах. Многие противопожарные и строительные нормы допускают гибкость проектирования и эксплуатации в зависимости от наличия спринклерной системы пожаротушения.
  • Повышенная безопасность. Спринклерное управление пожаром может снизить нагрузку на силы безопасности, сводя к минимуму возможности вторжения и кражи.
  • Снижение расходов на страхование. Пожары, контролируемые спринклерной системой, менее разрушительны, чем пожары в зданиях, не оборудованных спринклерной системой.Страховые компании могут предлагать сниженные страховые взносы в отношении объектов, защищенных спринклерами.

Эти преимущества следует учитывать при выборе автоматической противопожарной защиты.

Компоненты спринклерной системы и эксплуатация
Спринклерные системы представляют собой ряд водопроводных труб, которые снабжаются надежной системой водоснабжения. В выбранных интервалах вдоль этих труб установлены независимые клапаны, активируемые теплом, известные как спринклерные головки.Именно спринклер отвечает за распределение воды на огонь. Большинство спринклерных систем также включают сигнализацию, чтобы предупредить жильцов и аварийные службы, когда происходит срабатывание спринклера (пожар).

На начальной стадии пожара тепловая мощность относительно низкая и не может вызвать срабатывание спринклера. Однако по мере увеличения интенсивности пожара чувствительные элементы спринклера подвергаются воздействию повышенных температур (обычно превышающих 57–107 ° C (135–225 ° F) и начинают деформироваться.Предполагая, что температура остается высокой, как это было бы во время усиливающегося пожара, элемент утомляется примерно через период от 30 до 120 секунд. Это освобождает уплотнения спринклера, позволяя воде стекать на огонь и начинать тушение. В большинстве ситуаций для борьбы с огнем требуется менее 2 спринклеров. Однако в сценариях быстрорастущего пожара, например, при разливе легковоспламеняющейся жидкости, может потребоваться до 12 спринклеров.

В дополнение к обычным усилиям по борьбе с пожаром, работа спринклеров может быть взаимосвязана, чтобы инициировать тревогу здания и пожарной охраны, выключать электрическое и механическое оборудование, закрывать противопожарные двери и заслонки и приостанавливать некоторые процессы.

Когда пожарные прибудут, их усилия будут сосредоточены на обеспечении того, чтобы система сдержала огонь, и, когда они будут удовлетворены, перекроют поток воды, чтобы свести к минимуму ущерб от воды. Именно в этот момент персоналу обычно разрешается войти в поврежденное помещение и выполнить спасательные работы.

Компоненты и типы систем
Основными компонентами спринклерной системы являются спринклеры, системный трубопровод и надежный источник воды. Большинству систем также требуется сигнализация, регулирующие клапаны системы и средства для проверки оборудования.

Сам спринклер представляет собой распылительную насадку, которая распределяет воду по определенной пожароопасной зоне (обычно 14–21 м2/150–225 футов2), при этом каждый спринклер работает за счет срабатывания собственной температурной связи. Типичный спринклер состоит из рамы, термического привода, колпака, отверстия и дефлектора. Стили каждого компонента могут различаться, но основные принципы каждого из них остаются прежними.

  • Рамка. Рама является основным конструктивным элементом, удерживающим спринклер вместе.Трубопровод подачи воды подсоединяется к разбрызгивателю в основании рамы. Рама удерживает на месте тепловую связь и крышку, а также поддерживает дефлектор во время разряда. Типы рам включают стандартные и низкопрофильные, заподлицо и скрытое крепление. Некоторые из них предназначены для расширенного охвата распылением, выходящего за пределы диапазона обычных спринклеров. Стандартные варианты отделки включают латунь, хром, черный и белый цвета, а для эстетически чувствительных помещений доступны специальные варианты отделки. Для областей, подверженных сильному коррозионному воздействию, доступны специальные покрытия.Выбор конкретного стиля рамы зависит от размера и типа области, которую нужно охватить, ожидаемой опасности, характеристик визуального воздействия и атмосферных условий.
  • Термосцепка. Термическая связь — это компонент, контролирующий выпуск воды. В нормальных условиях рычажный механизм удерживает крышку на месте и предотвращает протекание воды. Однако, когда звено подвергается воздействию тепла, оно ослабевает и высвобождает колпачок. Обычные стили соединения включают в себя припаянные металлические рычаги, хрупкие стеклянные колбы и шарики припоя.Каждый стиль ссылок одинаково надежен.

После достижения желаемой рабочей температуры последует задержка приблизительно от 30 секунд до 4 минут. Это отставание представляет собой время, необходимое для усталости рычажного механизма, и в значительной степени определяется материалами и массой звена. Спринклеры стандартного срабатывания срабатывают ближе к отметке 3–4 минуты, в то время как спринклеры быстрого срабатывания (QR) срабатывают значительно короче. Выбор характеристики срабатывания спринклера зависит от существующего риска, допустимого уровня потерь и желаемого действия срабатывания.

В традиционных системах часто становится очевидным преимущество спринклеров с быстрым срабатыванием. Чем быстрее спринклер реагирует на пожар, тем раньше начинаются действия по тушению пожара и тем ниже уровень потенциального ущерба. Это особенно полезно в приложениях с высокой ценностью или безопасностью жизни, где максимально раннее тушение является целью противопожарной защиты. Важно понимать, что время отклика не зависит от температуры отклика. Разбрызгиватель с более быстрым откликом не сработает при более низкой температуре, чем сравнимая стандартная головка.

  • Крышка. Крышка обеспечивает водонепроницаемое уплотнение, расположенное над отверстием спринклера. Он удерживается на месте термической связью и падает с места после нагревания связи, чтобы обеспечить проток воды. Колпачки изготавливаются исключительно из металла или металла с тефлоновым диском.
  • Отверстие. Механически обработанное отверстие в основании рамы спринклера представляет собой отверстие, из которого вытекает вода для пожаротушения. Большинство отверстий имеют диаметр 15 мм (1/2 дюйма), отверстия меньшего размера доступны для жилых помещений, а отверстия большего размера предназначены для более опасных условий.
  • Дефлектор. Дефлектор крепится на раме напротив жиклера. Его цель состоит в том, чтобы разбить поток воды, выходящий из отверстия, на более эффективную схему пожаротушения. Стили дефлекторов определяют способ установки спринклера, при этом распространенные стили установки спринклеров известны как вертикальные (устанавливаются над трубой), подвесные (устанавливаются под трубой, то есть под потолком) и боковые спринклеры, которые выпускают воду сбоку от стены. Разбрызгиватель должен быть установлен в соответствии с его конструкцией для обеспечения надлежащего действия.Выбор определенного стиля часто зависит от физических ограничений здания.

Разбрызгиватель, получивший широкое распространение в музеях, представляет собой разбрызгиватель вкл/выкл. Принцип, лежащий в основе этих продуктов, заключается в том, что при возникновении пожара сброс воды и действие тушения будут происходить аналогично стандартным спринклерам. Когда температура в помещении снижается до более безопасного уровня, биметаллический стопорный диск на спринклере закрывается, и поток воды прекращается. В случае повторного возгорания операция возобновится.Преимущество разбрызгивателей вкл/выкл заключается в их способности отключаться, что теоретически может уменьшить количество распределяемой воды и, как следствие, уровень ущерба. Проблема, однако, заключается в длительном периоде времени, который может пройти, прежде чем температура в помещении достаточно остынет до точки отключения спринклера. В большинстве традиционных применений конструкция здания будет удерживать тепло и предотвращать желаемое отключение спринклеров. Часто прибывают силы реагирования на пожары, которые могут закрыть регулирующие клапаны спринклерной зоны до того, как сработает функция автоматического отключения.

Спринклеры

On-Off обычно стоят в 8–10 раз дороже, чем обычные спринклеры, что оправдано только в том случае, если есть уверенность в том, что эти продукты будут работать так, как предполагалось. Таким образом, использование двухпозиционных спринклеров на объектах культурного наследия должно оставаться ограниченным.

Выбор конкретных спринклеров основан на: характеристиках риска, температуре окружающей среды в помещении, требуемом времени срабатывания, критичности опасности и эстетических факторах. Несколько типов спринклеров могут использоваться на объекте наследия.

Для всех спринклерных систем требуется надежный источник воды. В городских районах наиболее распространенным водоснабжением является водопровод, в то время как в сельской местности обычно используются частные резервуары, водохранилища, озера или реки. Если требуется высокая степень надежности или один источник ненадежен, можно использовать несколько источников.

Основные критерии источника воды включают:

  • Источник должен быть доступен в любое время. Пожары могут случиться в любое время и поэтому водопровод должен быть в постоянной готовности.Поставки должны быть оценены на устойчивость к разрыву трубы, падению давления, засухе и другим проблемам, которые могут повлиять на доступность.
  • Система должна обеспечивать достаточную подачу и давление спринклера. Спринклерная система создаст гидравлическую потребность с точки зрения расхода и давления в системе водоснабжения. Предложение должно быть способно удовлетворить этот спрос. В противном случае в систему необходимо добавить дополнительные компоненты, такие как пожарный насос или резервный резервуар.
  • Водоснабжение должно обеспечивать водой на ожидаемую продолжительность пожара.В зависимости от пожароопасности тушение может занять от нескольких минут до более часа. Выбранный источник должен обеспечивать водой спринклеры до тех пор, пока не будет достигнуто подавление.
  • Система должна обеспечивать водой пожарные рукава, работающие в паре со спринклерной системой. Большинство процедур пожарной охраны включают использование пожарных шлангов в дополнение к спринклерам. Водоснабжение должно быть способно справиться с этим дополнительным спросом без неблагоприятного воздействия на работу спринклеров.

Спринклерная вода подается к огню по системе стационарных труб и фитингов. Варианты материалов трубопроводов включают различные стальные сплавы, медь и огнестойкие пластмассы. Сталь является традиционным материалом, наряду с медью и пластиком, используемым во многих чувствительных устройствах. Основные факторы, которые следует учитывать при выборе материалов для труб, включают:

  • Простота установки. Чем проще устанавливается материал, тем меньше помех для деятельности и миссии учреждения.Возможность установки системы с наименьшими помехами является важным фактором, особенно при модернизации спринклеров, когда строительство будет продолжаться во время строительства.
  • Стоимость материала по сравнению со стоимостью охраняемой территории. Трубопровод обычно представляет собой наибольшую статью расходов в спринклерной системе. Часто возникает соблазн снизить затраты за счет использования менее дорогих материалов для трубопроводов, которые могут быть вполне приемлемыми в некоторых случаях, т.е.е. офисные или коммерческие помещения. Тем не менее, в традиционных системах, где стоимость содержимого может быть намного выше стоимости спринклеров, решающим фактором должно быть соответствие трубопровода, а не его стоимость.
  • Знакомство подрядчика с материалами. Ошибкой, которую следует избегать, является ошибка, при которой подрядчик и материалы трубы были выбраны только для того, чтобы обнаружить, что подрядчик не имеет опыта работы с трубой. Это может привести к трудностям при установке, дополнительным расходам и увеличению вероятности отказа.Перед выбором подрядчик должен продемонстрировать знакомство с желаемым материалом.
  • Требования к предварительному изготовлению или другие ограничения по установке. В некоторых случаях, например, в хранилищах изобразительного искусства, могут быть введены требования по ограничению количества рабочего времени в помещении. Это часто требует обширных предварительных работ за пределами рабочей зоны. Некоторые материалы легко адаптируются к сборному производству.
  • Чистота материала. Трубы из некоторых материалов чище устанавливать, чем из других.Это уменьшит вероятность загрязнения коллекций, дисплеев или отделки зданий во время установки. Различные материалы также устойчивы к накоплению в системе воды, которая может попасть в коллекторы. Следует обратить внимание на чистоту установки и сброса.
  • Требования к рабочей силе. Некоторые материалы труб тяжелее или труднее работать, чем другие. Следовательно, для установки труб требуются дополнительные рабочие, что может увеличить затраты на установку.Если важным фактором является количество строителей, допущенных в здание, более легкие материалы могут быть выгодны.

Прежде чем выбирать материалы для труб, следует оценить преимущества и недостатки каждого материала.

Другие основные компоненты спринклерной системы включают:

  • Клапаны регулирующие. Спринклерная система должна быть способна отключаться после того, как пожар будет побежден, а также для периодического обслуживания и модификации. В самой простой системе один запорный клапан может быть расположен в точке входа воды в здание.В больших зданиях спринклерная система может состоять из нескольких зон с регулирующим клапаном для каждой. Регулирующие клапаны должны быть расположены в легко определяемых местах, чтобы помочь аварийному персоналу.
  • Тревоги. Сигнализация оповещает жителей здания и аварийно-спасательные службы, когда возникает поток спринклерной воды. Простейшие сигнализаторы представляют собой гонг с водяным приводом, питаемый спринклерной системой. Электрические реле расхода и давления, подключенные к системе пожарной сигнализации здания, чаще используются в крупных зданиях.Предусмотрены также аварийные сигналы для оповещения администрации здания о закрытии спринклерного клапана.
  • Слив и контрольные соединения. Большинство спринклерных систем имеют приспособления для опорожнения труб во время технического обслуживания системы. Дренажи должны быть правильно установлены для удаления всей воды из спринклерной системы и предотвращения утечки воды в защищенные помещения, когда необходимо обслуживание трубопровода. Рекомендуется устанавливать дренажи в удаленном месте от подачи, что позволяет эффективно промывать систему для удаления мусора.Обычно предусмотрены контрольные соединения для имитации потока спринклера, что позволяет проверить рабочее состояние сигнализаций. Тестовые соединения должны эксплуатироваться каждые 6 месяцев.
  • Специальные клапаны. Drypipe и спринклерные системы предварительного действия требуют сложных, специальных регулирующих клапанов, которые предназначены для удержания воды из трубопровода системы до тех пор, пока она не понадобится. Эти регулирующие клапаны также включают в себя оборудование для поддержания давления воздуха и системы аварийного управления/спуска.
  • Соединения пожарных шлангов. Пожарные часто дополняют спринклерные системы шлангами. Задачи пожаротушения улучшаются за счет установки шланговых соединений на трубопровод спринклерной системы. Дополнительная потребность в воде, вызванная этими шлангами, должна быть учтена в общей конструкции спринклера, чтобы предотвратить неблагоприятную работу системы.

Типы систем

Существует три основных типа спринклерных систем: мокрая труба, сухая труба и система предварительного срабатывания, каждая из которых применима в зависимости от множества условий, таких как потенциальная серьезность пожара, ожидаемая скорость распространения огня, чувствительность к содержанию воды, условия окружающей среды и желаемая реакция. .В больших многофункциональных объектах, таких как крупный музей или библиотека, могут использоваться два или более типов систем.

Системы мокрых труб являются наиболее распространенными спринклерными системами. Как следует из названия, система с мокрыми трубами — это система, в которой вода постоянно поддерживается в спринклерном трубопроводе. Когда спринклер срабатывает, эта вода сразу же льется на огонь. Преимущества системы мокрых труб:

  • Простота и надежность системы. Спринклерные системы с мокрыми трубами имеют наименьшее количество компонентов и, следовательно, наименьшее количество элементов, которые могут выйти из строя.Это обеспечивает непревзойденную надежность, что важно, поскольку спринклеры могут ждать много лет, прежде чем они потребуются. Этот аспект простоты также становится важным на объектах, где техническое обслуживание системы не может выполняться с желаемой частотой.
  • Относительно низкие затраты на установку и обслуживание. Благодаря своей общей простоте спринклеры с мокрой трубой требуют минимальных затрат времени и средств на установку. Также достигается экономия затрат на техническое обслуживание, поскольку обычно требуется меньше времени на обслуживание по сравнению с другими типами систем.Эта экономия становится важной, когда бюджеты на техническое обслуживание сокращаются.
  • Простота модификации. Учреждения наследия часто динамичны в отношении выставочных и операционных площадей. Системы с мокрыми трубами выгодны, поскольку модификации включают в себя прекращение подачи воды, дренаж труб и внесение изменений. После проведения работ система опрессовывается и восстанавливается. Избегается дополнительная работа по оборудованию обнаружения и специального контроля, что опять же экономит время и деньги.
  • Кратковременный простой после пожара. Спринклерные системы с мокрыми трубами требуют минимальных усилий для восстановления. В большинстве случаев защита спринклеров восстанавливается путем замены перегоревших спринклеров и повторного включения подачи воды. Системы предварительного действия и сухие трубы могут потребовать дополнительных усилий для сброса управляющего оборудования.

Основным недостатком этих систем является то, что они не подходят для низких температур. Также могут возникнуть опасения, когда трубопровод подвергается серьезному повреждению при ударе, например, на некоторых складах.

Преимущества мокрых систем делают их весьма желательными для использования в большинстве объектов культурного наследия, и, за некоторыми исключениями, они представляют собой предпочтительные системы для защиты музеев, библиотек и исторических зданий.

Следующий тип системы, спринклерная система с сухими трубами, представляет собой систему, в которой трубы заполнены сжатым воздухом или азотом, а не водой. Этот воздух удерживает удаленный клапан, известный как сухой клапан, в закрытом положении. Клапан сухой трубы расположен в отапливаемой зоне и предотвращает попадание воды в трубу до тех пор, пока пожар не вызовет срабатывание одного или нескольких спринклеров.Как только это происходит, воздух выходит и клапан сухой трубы открывается. Затем вода поступает в трубу, протекая через открытые спринклеры на огонь.

Основным преимуществом спринклерных систем с сухими трубами является их способность обеспечивать автоматическую защиту в помещениях, где возможно замерзание. Типичные установки сухих труб включают в себя неотапливаемые склады и чердаки, открытые погрузочные доки снаружи и внутри коммерческих морозильных камер.

Многие управляющие объектами культурного наследия считают спринклеры с сухими трубами выгодными для защиты коллекций и других зон, чувствительных к воде, с предполагаемым преимуществом, заключающимся в том, что физически поврежденная система с водяными трубами будет протекать, а системы с сухими трубами — нет.Однако в этих ситуациях системы с сухими трубами, как правило, не дают никаких преимуществ по сравнению с системами с мокрыми трубами. В случае повреждения от удара будет небольшая задержка выпуска, т. е. 1 минута, пока воздух из трубопровода выпускается до того, как потечет вода.

Системы сухотрубных систем

имеют некоторые недостатки, которые необходимо оценить перед выбором этого оборудования. К ним относятся:

  • Повышенная сложность. Для сухотрубных систем требуется дополнительное контрольное оборудование и компоненты подачи давления воздуха, что усложняет систему.Без надлежащего обслуживания это оборудование может быть менее надежным, чем аналогичная система с мокрым трубопроводом.
  • Более высокие затраты на установку и обслуживание. Дополнительная сложность влияет на общую стоимость установки сухой трубы. Эта сложность также увеличивает расходы на техническое обслуживание, в первую очередь из-за дополнительных затрат на рабочую силу.
  • Меньшая гибкость конструкции. Существуют строгие требования относительно максимально допустимого размера (обычно 750 галлонов) отдельных систем сухих труб.Эти ограничения могут повлиять на способность владельца вносить дополнения в систему.
  • Увеличено время реагирования на пожар. Может пройти до 60 секунд с момента открытия спринклера, пока вода не польется на огонь. Это приведет к задержке действий по тушению пожара, что может привести к повышенному повреждению контента.
  • Повышенный коррозионный потенциал. После эксплуатации спринклерные системы с сухими трубами должны быть полностью опорожнены и высушены. В противном случае оставшаяся вода может вызвать коррозию трубы и преждевременный выход ее из строя.Это не проблема для систем с мокрыми трубами, где вода постоянно поддерживается в трубопроводе.

За исключением неотапливаемых помещений зданий и морозильных камер, сухотрубные системы не дают каких-либо существенных преимуществ по сравнению с мокрыми трубопроводными системами, и их использование в исторических зданиях, как правило, не рекомендуется.

В третьем типе спринклерной системы, предварительном действии, используется базовая концепция сухотрубной системы, заключающаяся в том, что вода обычно не содержится в трубах. Разница, однако, заключается в том, что вода удерживается от трубопровода с помощью клапана с электрическим приводом, известного как клапан предварительного действия.Работа этого клапана контролируется независимым обнаружением пламени, тепла или дыма. Чтобы инициировать сброс спринклера, должны произойти два отдельных события. Сначала система обнаружения должна идентифицировать развивающийся пожар, а затем открыть клапан предварительного реагирования. Это позволяет воде течь в трубопровод системы, что эффективно создает спринклерную систему с мокрой трубой. Во-вторых, отдельные спринклерные головки должны быть освобождены, чтобы вода могла попасть на огонь.

В некоторых случаях система предварительного действия может быть оснащена функцией блокировки, при которой в трубопровод системы подается сжатый воздух или азот.Эта функция предназначена для двух целей: во-первых, для контроля трубопровода на наличие утечек, а во-вторых, для удержания воды в трубопроводе системы в случае непреднамеренного срабатывания детектора. Чаще всего этот тип системы применяется на складах с морозильной камерой.

Основным преимуществом системы предварительного срабатывания является двойное действие, необходимое для сброса воды: должен сработать клапан предварительного срабатывания, а спринклерные головки должны предохраниться. Это обеспечивает дополнительный уровень защиты от непреднамеренного сброса, и по этой причине эти системы часто используются в средах, чувствительных к воде, таких как архивные хранилища, хранилища изобразительного искусства, библиотеки редких книг и компьютерные центры.

У систем предварительного действия есть некоторые недостатки. К ним относятся:

  • Более высокие затраты на установку и обслуживание. Системы предварительного реагирования более сложны и содержат несколько дополнительных компонентов, в частности систему обнаружения пожара. Это увеличивает общую стоимость системы.
  • Сложности модификации. Как и в случае систем с сухой трубой, спринклерные системы предварительного действия имеют определенные ограничения по размеру, которые могут повлиять на будущие модификации системы. Кроме того, модификации системы должны включать изменения в системе обнаружения и контроля пожара, чтобы обеспечить правильную работу.
  • Возможно снижение надежности. Более высокий уровень сложности, связанный с системами упреждающего действия, создает повышенную вероятность того, что что-то может не работать, когда это необходимо. Регулярное техническое обслуживание необходимо для обеспечения надежности. Поэтому, если руководство предприятия решит установить спринклерную защиту предварительного срабатывания, оно должно оставаться приверженным установке оборудования самого высокого качества и обслуживанию этих систем в соответствии с рекомендациями производителя.

При условии надлежащего применения системы предварительного реагирования могут использоваться в исторических зданиях, особенно в помещениях, чувствительных к воздействию воды.

Небольшой разновидностью спринклеров предварительного срабатывания является дренчерная система, которая в основном представляет собой систему предварительного срабатывания с использованием открытых спринклеров. При работе системы обнаружения пожара срабатывает дренчерный клапан, который, в свою очередь, обеспечивает немедленный поток воды через все спринклеры в данной зоне. Типичные применения дренчерных систем встречаются в специализированных промышленных условиях, например, в ангарах самолетов и на химических заводах, где необходимо тушение с высокой скоростью для предотвращения распространения огня. Использование дренчерных систем на объектах наследия редко и, как правило, не рекомендуется.

Другим вариантом системы предварительного срабатывания является система включения/выключения, в которой используется базовая схема системы предварительного срабатывания с добавлением теплового датчика и панели сигнализации без блокировки. Система работает аналогично любой другой спринклерной системе предварительного срабатывания, за исключением того, что при тушении пожара тепловое устройство охлаждается, позволяя панели управления перекрыть поток воды. Если огонь снова загорится, система снова включится. В некоторых приложениях могут быть эффективными системы включения/выключения. Однако при выборе этого оборудования необходимо соблюдать осторожность, чтобы убедиться, что оно функционирует должным образом.В большинстве городских районов вполне вероятно, что пожарная команда прибудет до того, как система отключится, что сведет на нет любые реальные преимущества.

Проблемы с разбрызгивателями

Существует несколько распространенных заблуждений о спринклерных системах. Следовательно, владельцы и операторы исторических зданий часто неохотно обеспечивают такую ​​защиту, особенно для хранения коллекций и других помещений, чувствительных к воде. Типичные недоразумения включают:

  • Когда работает один спринклер, активируются все. За исключением дренчерных систем (обсуждаемых далее в этой брошюре), среагируют только те спринклеры, которые находятся в прямом контакте с теплом огня. По статистике, примерно 61% всех пожаров, управляемых спринклерами, тушат двумя или менее спринклерами.
  • Спринклеры срабатывают при воздействии дыма. Спринклеры функционируют за счет теплового воздействия на их чувствительные элементы. Наличие дыма само по себе не вызовет активацию без сильного нагрева.
  • Спринклерные системы подвержены утечкам или непреднамеренному срабатыванию. Согласно страховой статистике, частота отказов составляет примерно 1 отказ головки на 16 000 000 установленных спринклеров в год. Компоненты и системы спринклеров являются одними из наиболее испытанных систем в среднем здании. Отказ правильной системы очень маловероятен. В тех случаях, когда сбои все-таки случаются, они обычно являются результатом неправильного проектирования, монтажа или технического обслуживания. Поэтому, чтобы избежать проблем, учреждению следует тщательно выбирать тех, кто будет отвечать за установку и брать на себя обязательства по надлежащему обслуживанию системы.
  • Активация разбрызгивателя приведет к чрезмерному повреждению водой содержимого и конструкции. При срабатывании разбрызгивателя происходит повреждение водой. Однако этот вопрос становится относительным по сравнению с альтернативными методами подавления. Типичный спринклер расходует примерно 25 галлонов в минуту (галлонов в минуту), в то время как типичный пожарный шланг подает 100–250 галлонов в минуту. Спринклеры наносят значительно меньше вреда, чем шланги. Поскольку спринклеры обычно срабатывают до того, как пожар станет большим, общее количество воды, необходимое для тушения, меньше, чем в ситуациях, когда огонь продолжает увеличиваться до прибытия пожарных.

В таблице ниже приведены приблизительные сравнительные нормы полива для различных ручных и автоматических методов тушения.

Таблица 31: Нормы расхода воды для пожаротушения

Способ доставки литров/мин. галлонов/мин.
Переносной огнетушитель/прибор 10 2.5
Пожарный шланг для пассажиров 380 100
Разбрызгиватель (1) 95 25
Разбрызгиватель (2) 180 47
Разбрызгиватель (3) 260 72
Пожарная служба, одинарный шланг 1,5 380 100
Пожарная часть, двойная 1.5 шланг 760 200
Пожарная служба, одинарный шланг 2,5 950 250
Пожарная часть, двойной шланг 2,5 1900 500

 

      И последнее, что следует учитывать, это то, что повреждение водой обычно поддается ремонту и восстановлению. Однако сгоревшее содержимое часто невозможно восстановить.

  • Спринклерные системы выглядят плохо и портят внешний вид здания. Это беспокойство обычно исходит от кого-то, кто наблюдал далеко не идеальную систему, и, по общему признанию, существуют некоторые плохо спроектированные системы. Спринклерные системы могут быть спроектированы и установлены практически без эстетического воздействия.

Чтобы обеспечить надлежащий дизайн, учреждение и проектная группа должны играть активную роль в выборе видимых компонентов. Спринклерные трубы должны быть размещены либо скрыто, либо декоративно, чтобы свести к минимуму визуальное воздействие.Следует использовать только спринклеры с высококачественной отделкой. Часто производители спринклеров используют краски, предоставленные заказчиком, чтобы они соответствовали цветам отделки, сохраняя при этом список спринклеров. Выбранный подрядчик по спринклерным установкам должен понимать роль эстетики.

Чтобы обеспечить общий успех, проектировщик спринклерной системы должен понимать цели защиты учреждения, операции и пожарные риски. Этот человек должен хорошо разбираться в системных требованиях и быть гибким, чтобы реализовывать уникальные, продуманные решения для тех областей, где существуют особые эстетические или операционные проблемы.Дизайнер должен иметь опыт проектирования систем в приложениях, чувствительных к архитектуре.

В идеале подрядчик по спринклерным установкам должен иметь опыт работы в традиционных системах. Тем не менее, можно выбрать подрядчика, имеющего опыт работы в областях, чувствительных к воде, таких как телекоммуникации, фармацевтика, чистые помещения или высокотехнологичное производство. Такие компании, как AT&T, Bristol Meyers Squibb и IBM, предъявляют очень строгие требования к установке спринклеров. Если подрядчик по разбрызгиванию продемонстрировал успех в организациях такого типа, то он сможет удовлетворительно работать на объекте наследия.

Выбранные компоненты спринклеров должны быть предоставлены известным производителем, имеющим опыт работы с особыми опасностями, чувствительными к воздействию воды. Разница в стоимости между компонентами среднего и высшего качества минимальна. Однако долгосрочная выгода существенна. При рассмотрении стоимости объекта и его содержимого дополнительные инвестиции оправдывают себя.

При должном внимании к выбору, проектированию и техническому обслуживанию спринклерные системы будут служить учреждению без неблагоприятного воздействия.Если организация или проектная группа не обладают опытом для обеспечения надлежащей работы системы, инженер по противопожарной защите, имеющий опыт работы с историческими приложениями, может быть большим преимуществом.

Водяной туман
Одной из наиболее многообещающих технологий автоматического пожаротушения являются недавно появившиеся системы распыления мелких капель воды или тумана. Эта технология представляет собой еще один инструмент, который может обеспечить автоматическое тушение пожара в некоторых приложениях, связанных с культурными ценностями. Потенциальные области применения включают в себя места, где не существует надежного водоснабжения, где даже расход спринклерной воды слишком высок, или где конструкция и эстетика здания влияют на использование стандартных размеров спринклерных труб.Системы туманообразования также могут быть подходящим решением для защитной пустоты, оставленной экологическими проблемами и последующим исчезновением газа галона 1301.

Технология тумана

изначально была разработана для использования в морских условиях, например, на борту кораблей и нефтяных буровых платформ. Для обоих этих применений необходимо бороться с сильными пожарами, ограничивая при этом количество воды для тушения, которая может повлиять на остойчивость судна. Эти системы получили широкое одобрение ряда национальных и международных морских организаций и являются стандартом защиты в течение последних 8–10 лет.Они имеют солидный опыт борьбы с морскими пожарами. Эти системы также использовались в нескольких наземных приложениях и имеют ряд списков, в основном в Европе, где их эффективность была признана. Некоторые системы недавно получили одобрение для наземного использования в Северной Америке.

Системы туманообразования выпускают ограниченное количество воды при более высоком давлении, чем спринклерные системы. Эти давления варьируются примерно от 100 до 1000 фунтов на квадратный дюйм, при этом системы с более высоким давлением обычно производят большие объемы мелкодисперсных распылений.Образующиеся капли обычно имеют диаметр от 50 до 200 микрон (по сравнению с 600–1000 микрон для стандартных спринклеров), что обеспечивает исключительно высокую эффективность охлаждения и пожаротушения при значительно меньшем количестве воды. В большинстве случаев для тушения пожаров используется примерно 10-25% воды, обычно используемой спринклерами. Водонасыщение, которое часто связано со стандартными процедурами пожаротушения, снижается. Другие преимущества включают более низкое эстетическое воздействие и известную экологическую безопасность.

Типовые системы водяного тумана состоят из следующих компонентов:

  • Водоснабжение: Вода для системы может обеспечиваться либо водопроводной системой здания, либо специальным резервуаром. В некоторых случаях в системах с более низким давлением могут использоваться существующие спринклерные трубы. Однако в большинстве случаев потребуются дополнительные насосы. Другие варианты включают в себя специальные баллоны для хранения воды/азота, которые могут обеспечить подачу воды в течение ограниченного периода времени.
  • Трубопроводы и форсунки: Трубопроводы можно значительно сократить по сравнению со спринклерами.Для систем низкого давления трубы обычно на 25-50% меньше, чем сопоставимые спринклерные трубы. Для систем высокого давления трубы еще меньше, диаметр 0,50-0,75 дюйма является нормой. Подобно разбрызгивателям, форсунки индивидуально активируются теплом огня и выбираются для покрытия опасности определенного размера. Их размеры сопоставимы с низкопрофильным спринклером.
  • Оборудование для обнаружения и контроля: В некоторых случаях выброс тумана можно контролировать с помощью выбранных высоконадежных интеллектуальных детекторов или системы обнаружения дыма VESDA с использованием передовых технологий.Эти системы представляют собой передовую, современную технологию обнаружения пожара, которая может обеспечить очень раннее предупреждение о развивающемся пожаре, а также снизить вероятность непреднамеренного выброса.

На данный момент одним из основных недостатков туманных систем является их более высокая стоимость, которая может быть на 50–100 % выше, чем у стандартных спринклеров. Однако эта стоимость может быть снижена за счет возможной экономии трудозатрат при установке. В сельской местности, где надежное водоснабжение спринклерами может быть дорогим, системы туманообразования могут быть сравнимы или меньше, чем стандартные спринклеры.Другая проблема заключается в том, что эти системы не имеют множества одобрений и списков, обычно связанных со спринклерами. Как таковые, они могут быть не признаны пожарными и строительными властями. Кроме того, количество подрядчиков, знакомых с технологией, ограничено. Однако эти опасения уменьшаются по мере того, как использование этих систем становится все более распространенным.

Резюме
Подводя итог, можно сказать, что автоматические спринклеры часто представляют собой один из наиболее важных вариантов противопожарной защиты для большинства традиционных объектов.Успешное применение спринклеров зависит от тщательного проектирования и установки высококачественных компонентов опытными инженерами и подрядчиками. Правильно выбранная, спроектированная и установленная система обеспечит непревзойденную надежность. Компоненты спринклерной системы следует выбирать в соответствии с задачами учреждения. Системы мокрых труб обеспечивают наивысшую степень надежности и являются наиболее подходящим типом системы для большинства рисков пожаров, связанных с наследием. За исключением помещений, подверженных замерзанию, системы сухих труб не имеют преимуществ по сравнению с системами мокрых труб в исторических зданиях.Системы предварительного орошения полезны в районах с наибольшей чувствительностью к воде. Их успех зависит от выбора надлежащих компонентов подавления и обнаружения, а также от приверженности руководства надлежащему обслуживанию систем. Водяной туман представляет собой многообещающую альтернативу системам с газообразными агентами.

Дополнительная информация

Для помощи в выборе спринклерных систем пожаротушения доступны следующие источники информации:

  • Сеть пожарной безопасности; Почтовый ящик 895; Миддлбери, Вермонт 05753; США.Телефон: (802) 388-1064. Электронная почта: [email protected]
  • Национальная ассоциация противопожарной защиты; парк Бэттеримарч; Куинси, Массачусетс 02269; США. Телефон: (617) 770-3000. http://www.nfpa.org.
  • Надежный автоматический спринклер, Inc.; 525 North MacQuesten Parkway, Маунт-Вернон, Нью-Йорк, 10552, США. Телефон: (800) 668-3470. Внимание: г-жа Кэти Слэк, менеджер по маркетингу. http://www.reliablesprinkle.com.
  • Приборы управления огнем; 301 Вторая улица, Уолтем, Массачусетс 02154.Телефон: (781) 487-0088. Внимание: г-н Рэнди Эдвардс.

 
Автор: Ник Артим

 

Attribution-NonCommercial-NoDerivs
CC BY-NC-ND

.

Leave Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *