Heat Detector

HEAT DETECTOR

 

วงจรการต่ออุปกรณ์

อุปกรณ์ตรวจจับความร้อน Heat Detector ทำงานอย่างไร

อุปกรณ์ตรวจจับความร้อน (Heat Detector) ที่มีจำหน่ายอยู่ในประเทศไทยทุกๆแบรนด์ จะแบ่ง

ออกได้เป็น 2 แบบ หลักๆ คือ

1. แบบ Mechanical Heat Detectors

2. แบบ Electronic Heat Detectors

โดยทั้ง 2 แบบ นี้จะใช้หลักการตรวจจับอุณหภูมิเหมือนกัน และ มีชนิดในการตรวจจับอุณหภูมิ

ที่เหมือนกัน แต่จะมีหลักการทำงานของโลหะสั่งงานภายในตัวอุปกรณ์ ที่แตกต่างกัน ซึ่งแบบ

Mechanical Heat Detectors ชนิดของอุปกรณ์โลหะสั่งงานภายในตัวอุปกรณ์ จะคืนตัวกลับ

สู่สภาพเดิมได้ไม่เหมือนเดิม หากทดสอบการทำงาน หรือตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ไปแล้ว ซึ่งอาจ

จะทำให้ไม่สามารถทำงานตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ได้อีกต่อไป ส่วนในแบบ Electronic Heat

Detectors ชนิดอุปกรณ์โลหะสั่งงานภายในตัวอุปกรณ์ สามารถคืนตัวกลับสู่สภาพการใช้งาน

ตรวจจับได้เหมือนเดิม แม้จะทดสอบการทำงาน หรือตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ไปแล้ว และสามารถ

จะทำงานตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ได้อีกในครั้งต่อๆไป โดยไม่ต้องกลัวว่าตัวอุปกรณ์จะเสีย หรือ

พัง จากการทำงานหรือการทดสอบระบบ

1. การทำงานของแบบ Mechanical Heat Detectors

อุปกรณ์ตรวจจับควันร้อน แบบเม็กคานิคคอล จะเป็นระบบอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจจับความร้อนจากเหตุ

เพลิงไหม้ที่เกิดขึ้นภายในตัวอาคารสถานที่ ซึ่งใช้วิธีการตรวจจับอุณหภูมิความร้อนของเหตุเพลิง

ไหม้ที่ตรวจจับได้ โดยการตรวจจับอุณหภูมิความร้อนจากเหตุเพลิงไหม้ ของ อุปกรณ์แบบเม็กคา

นิคคอล นี้จะแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ในการตรวจจับให้เลือกใช้งาน คือ

1.1 Mechanical Fixed Temperature Heat Detectors

อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนชนิดจับอุณหภูมิคงที่ อุปกรณ์แบบชนิดนี้จะทำงานก็ต่อเมื่ออุณหภูมิของ

เซ็นเซอร์สูงถึงจุดที่ได้กำหนดไว้ ซึ่งจะมีให้เลือกใช้ตั้งแต่ตัวชนิด 57 องศาเซลเซียส (57°C) หรือ

135 องศาฟราเรนไฮท์ (135°F) ไปจนถึงที่ 94 องศาเซลเซียส (94°C) หรือ 200 องศาฟราเรนไฮท์

(200°F) ในการทำงานตรวจจับจะอาศัยหลักการของโลหะสองชนิด ซึ่งเมื่อถูกความร้อนแล้วจะเกิด

สัมประสิทธิ์การขยายตัวที่แตกต่างกัน เมื่อนำโลหะทั้งสองมาแนบติดกัน และถูกความร้อน จะเกิด

การขยายตัวที่แตกต่างกัน ทำให้โลหะเกิดการบิดตัวโค้งงอไปอีกด้านหนึ่ง แล้วจะส่งสัญญาณไป

ยังตู้ควบคุมระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ แล้วเมื่ออุณหภูมิลดลงแผ่นโลหะจะไม่คืนตัวกลับสู่สภาพเดิม

เหมือนกับตัวอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน แบบอิเล็กทรอนิกส์

1.2 Mechanical Rate-of-Rise Heat Detectors

อุปกรณ์ตรวจจับความร้อน ชนิด ตรวจจับอัตราการเพิ่มของอุณหภูมิ อุปกรณ์ชนิดนี้จะทำงานก็ต่อ

เมื่อมีอัตราการเพิ่มของ อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่ 8.3 หรือ 10 องศาเซลเซียส ใน 1 นาที ใน

การทำงานตรวจจับจะอาศัยหลักการอากาศในส่วนด้านบนของส่วนรับความร้อน เมื่อถูกความร้อน

จะขยายตัวอย่างรวดเร็วมากจนอากาศที่ขยายไม่สามารถที่จะเล็ดลอดออกมาในช่องระบายได้ทำ

ให้เกิดความดันสูงมากขึ้น และจะไปดันแผ่นไดอะเฟรมให้ไปดันขาคอนแท็กให้ไปแตะกัน แล้วจะ

ส่งสัญญาณไปยัง ตู้ควบคุมระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ เมื่ออุณหภูมิลดลงจะไม่กลับคืนสู่สภาพเดิม

เหมือนกับอุปกรณ์ตรวจจับความร้อนแบบอิเล็กทรอนิกส์

1.3 Mechanical Combination Heat Detectors (Fixed Temperature and Rate-of-Rise)

อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนทั้งชนิดจับอุณหภูมิคงที่ กับชนิดจับอัตราการเพิ่มของอุณหภูมิ อุปกรณ์

ชนิดนี้จะรวมเอาคุณสมบัติการตรวจจับความร้อน ชนิดจับอุณหภูมิคงที่ และจับอัตราการเพิ่มของ

อุณหภูมิ มาร่วมอยู่ในตัวเดียวกัน เพื่อการตรวจจับความร้อนที่เกิดขึ้นได้ทั้งสองลักษณะ ซึ่งทำให้

ได้การตรวจจับที่ดี และ รวดเร็วกว่า การตรวจจับเพียงชนิดเดียว เมื่อตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ได้จะ

ส่งสัญญาณไปที่ตู้ควบคุมระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ แต่เมื่ออุณหภูมิลดลงจะไม่กลับคืนสู่สภาพเดิม

เหมือนกับอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน แบบอิเล็กทรอนิกส์

ข้อดี ของอุปกรณ์ตรวจจับควันร้อน แบบเม็กคานิคคอล (Mechanical Heat Detectors) คือ

1. อุปกรณ์แบบนี้จะมีราคาถูกกว่าแบบอิเล็กทรอนิกส์มาก จากราคาอุปกรณ์ทุกแบรนด์ที่มีจำหน่าย

    ในประเทศไทย ซึ่งตัวอุปกรณ์จะมีราคา ตั้งแต่ 150 ถึง 800 บาท ต่ออุปกรณ์ จึงมีผู้นิยมซื้อไป

    ติดตั้งใช้งานในสถานที่เป็นจำนวนมาก

2. อุปกรณ์แบบนี้สามารถตรวจจับได้ดีเหมือนกับ ตัวอุปกรณ์แบบอิเล็กทรอนิกส์ ทุกชนิด

ข้อเสีย ของอุปกรณ์ตรวจจับควันร้อน แบบเม็กคานิคคอล (Mechanical Heat Detectors) คือ

1. เมื่อติดตั้งอุปกรณ์แบบนี้แล้วเวลาทดสอบการทำงานของตัวอุปกรณ์ต้องระวังให้ดี เพราะอาจจะ

    ทำให้อุปกรณ์นี้เสียได้ ทำให้เมื่อติดตั้งไปแล้วไม่รู้ว่าตัวอุปกรณ์แบบนี้พร้อมทำงานตรวจจับได้

    จริงหรือไม่

2. เมื่ออุปกรณ์แบบนี้ตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ไปได้แล้ว อาจจะไม่สามารถตรวจจับเหตุเพลิงไหม้

    ได้อีกในครั้งต่อๆไป เพราะโลหะการตรวจจับอาจจะไม่กลับคืนสู่สภาพเดิม

3. อุปกรณ์แบบนี้จะมีระยะเวลาในการใช้งานสั้นกว่า ตัวอุปกรณ์แบบอิเล็กทรอนิกส์ ทุกชนิด

2. การทำงานของแบบ Electronic Heat Detectors

อุปกรณ์ตรวจจับควันร้อน แบบอิเล็กทรอนิกส์ จะเป็นระบบอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจจับความร้อน จากเหตุ

เพลิงไหม้ที่เกิดขึ้นภายในตัวอาคารสถานที่ ซึ่งใช้วิธีการตรวจจับอุณหภูมิความร้อนของเหตุเพลิง

ไหม้ที่ตรวจจับได้ โดยการตรวจจับอุณหภูมิความร้อนจากเหตุเพลิงไหม้ ของอุปกรณ์ตรวจจับแบบ

อิเล็กทรอนิกส์ นี้จะแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ในการตรวจจับให้เลือกใช้งาน คือ

2.1 Electronic Fixed Temperature Heat Detectors

อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนชนิดจับอุณหภูมิคงที่ อุปกรณ์แบบชนิดนี้จะทำงานก็ต่อเมื่ออุณหภูมิของ

เซ็นเซอร์สูงถึงจุดที่ได้กำหนดไว้ ซึ่งจะมีให้เลือกใช้ตั้งแต่ตัวชนิด 57 องศาเซลเซียส (57°C) หรือ

135 องศาฟราเรนไฮท์ (135°F) ไปจนถึงที่ 94 องศาเซลเซียส (94°C) หรือ 200 องศาฟราเรนไฮท์

(200°F) ในการทำงานตรวจจับ จะอาศัยหลักการของแผ่นโลหะสองชนิด ซึ่งเมื่อถูกความร้อนแล้ว

จะเกิดสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่แตกต่างกัน เมื่อนำโลหะทั้งสองมาแนบติดกัน และ ถูกความร้อน

จะเกิดการขยายตัวที่แตกต่างกัน ทำให้แผ่นโลหะเกิดการบิดตัวและโค้งงอไปอีกด้านหนึ่ง แล้วจะ

ส่งสัญญาณไปที่ตู้ควบคุมระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ เมื่ออุณหภูมิลดลงก็จะกลับคืนสู่สภาพเดิมและ

ยังคงใช้งานตรวจจับในครั้งต่อๆ ไปได้อีก

2.2 Electronic Rate-of-Rise Heat Detectors

อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนชนิดจับอัตราการเพิ่มของอุณหภูมิ อุปกรณ์ชนิดนี้จะทำงานก็ต่อ เมื่อมี

อัตราการเพิ่มของ อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง ตั้งแต่ 8.3 หรือ 10 องศาเซลเซียส ต่อ 1 นาที ในการ

ทำงานตรวจจับ จะอาศัยหลักการอากาศในส่วนด้านบนของส่วนรับความร้อน เมื่อถูกความร้อนก็

จะขยายตัวอย่างรวดเร็วมาก จนอากาศที่ขยายไม่สามารถที่จะเล็ดลอดออกมา ในช่องระบายได้

ทำให้เกิดความดันสูงมากขึ้น และจะไปดันแผ่นไดอะเฟรมให้ไปดันขาคอนแท็กให้ไปแตะติดกัน

แล้วจะส่งสัญญาณไปที่ตู้ควบคุมระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ เมื่ออุณหภูมิลดลงก็จะกลับคืนสู่สภาพ

เดิม และยังคงใช้งานตรวจจับในครั้งต่อๆ ไปได้อีก

2.3 Electronic Combination Heat Detectors (Fixed Temperature and Rate-of-Rise)

อุปกรณ์ตรวจจับความร้อนทั้งชนิดจับอุณหภูมิคงที่ กับชนิดจับอัตราการเพิ่มของอุณหภูมิ อุปกรณ์

ชนิดนี้จะรวมเอาคุณสมบัติการตรวจจับความร้อน ชนิดจับอุณหภูมิคงที่ และจับอัตราการเพิ่มของ

อุณหภูมิ เข้ามารวมอยู่ในตัวเดียวกันเพื่อการตรวจจับความร้อนที่เกิดขึ้นได้ทั้งสองลักษณะ ซึ่งทำ

ให้ได้การตรวจจับที่ดี และรวดเร็วกว่าการตรวจจับชนิดเดียว เมื่อตรวจจับได้ก็จะส่งสัญญาณไปที่

ตู้ควบคุมระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ เมื่ออุณหภูมิลดลงก็จะกลับคืนสู่สภาพดังเดิม และ ยังคงใช้งาน

ตรวจจับในครั้งต่อๆ ไปได้อีก

ข้อดี ของอุปกรณ์ตรวจจับควันร้อน แบบอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Heat Detectors) คือ

1. เมื่อติดตั้งอุปกรณ์แบบนี้แล้ว จะสามารถทดสอบการทำงานของตัวอุปกรณ์แบบนี้ได้ต่อเนื่อง

2. เมื่ออุปกรณ์แบบนี้ตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ไปได้แล้ว จะยังคงสามารถตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ได้

    อีกต่อไปเรื่อยๆ

3. อุปกรณ์แบบนี้สามารถตรวจจับได้ดีเหมือนกับ อุปกรณ์แบบเม็กคานิคคอล ทุกชนิด

4. อุปกรณ์แบบนี้จะมีระยะเวลาในการใช้งานยาวนานกว่า อุปกรณ์แบบเม็กคานิคคอล ทุกชนิด

ข้อเสีย ของอุปกรณ์ตรวจจับควันร้อน แบบอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Heat Detectors) คือ

1. อุปกรณ์แบบนี้จะมีราคาแพงกว่าแบบเม็กคานิคคอล จากราคาอุปกรณ์ทุกๆแบรนด์ที่มีจำหน่าย

    ในประเทศไทย ซึ่งตัวอุปกรณ์จะมีราคาตั้งแต่ 1,500 ถึง 2,100 บาท ต่ออุปกรณ์ จึงมีผู้นิยมซื้อ

    ไปติดตั้งใช้งานภายในอาคารสถานที่น้อยมากๆ ทั้งที่มีความน่าเชื่อถือ ของ ระบบในระยะยาว

    และความคุ้มค่าของราคามากกว่า อุปกรณ์แบบเม็กคานิคคอล

Heat Detector Design Consideration :

การพิจารณาหลักการออกแบบอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน :

Heat Detector นั้นใช้หลักการทำงานง่ายๆ แต่การออกแบบในการใช้งาน ควรจะคำนึงถึงหลักบาง

ประการ Heat Detector ต้องทำงานได้เมื่อตรวจจับอุณหภูมิที่สูงเกินกำหนดได้ แต่ไม่ควรติดตั้งที่

ในความสูงเกินกว่าคุณสมบัติของอุปกรณ์ที่ได้กำหนดไว้ เพราะจะทำให้การตรวจจับล่าช้าเกินไป

และไม่ควรติดตั้งในห้องที่มีความร้อนและความเย็น หรือความชื้น ที่เกินกว่าคุณสมบัติอุปกรณ์ได้

มีการกำหนดไว้ เพราะจะไปทำให้เกิดการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดจากตัวอุปกรณ์ได้ง่าย ค่าอุณหภูมิ

ในการตรวจจับของ Heat Detector นั้น ต้องอยู่ในระดับที่เป็นมาตรฐาน ที่ไม่กำหนดให้สูงเกินไป

หรือต่ำเกินไป ซึ่งได้กำหนดไว้โดยสถาบันรับรอง หรือสถาบันทดสอบ ที่น่าเชื่อถือของโลก เช่น

Loss Prevention Certification Board (LPCB) ของ ประเทศอังกฤษ หรือ จากของ Under Writer

Laboratory (UL) ประเทศสหรัฐอเมริกา (USA) เป็นต้น ซึ่งสถาบันเหล่านี้สามารถตรวจสอบ และ

ทดสอบ Heat Detector ในห้องทดสอบ Fire Test จำลองการเผาไหม้จริง เพื่อทดสอบประสิทธิ

ภาพการตรวจจับความร้อนของ Heat Detector นั้นๆ ทั้งนี้ไม่ว่า Heat Detector จะออกแบบมาให้

มีหลักการตรวจจับอุณหภูมิอย่างไรก็ตามสิ่งที่สำคัญ คือ จะต้องสามารถตรวจจับความร้อนได้ใน

อุณหภูมิที่กำหนดไว้ได้อย่างถูกต้อง

การพิจารณาเลือกใช้ Heat Detector

คุณลักษณะเฉพาะ ของ Heat Detector แบบ Mechanical ไม่ว่าจะเป็นรุ่นที่ตรวจจับอุณหภูมิชนิด

ไหนก็ตาม จะไม่สามารถทดสอบการทำงานของอุปกรณ์ได้ และ เมื่อได้ตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ไป

แล้วก็จะไม่สามารถตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ได้อีกในครั้งต่อไป แต่จะตรงกันข้ามกับแบบ Electronic

ซึ่งไม่ว่าจะเป็นรุ่นที่ตรวจจับอุณหภูมิชนิดไหนก็ตาม จะสามารถทดสอบการทำงานของอุปกรณ์ได้

และ เมื่อตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ไปแล้ว ก็ยังคงสามารถตรวจจับเหตุเพลิงไหม้ได้อีกในครั้งต่อๆไป

ส่วนการเลือกใช้อุปกรณ์ Heat Detector ตามชนิดอุณหภูมิที่ตรวจจับ ถ้าเป็นชนิดตรวจจับอุณหภูมิ

คงที่ Fixed Temperature ก็จะเหมาะสำหรับติดตั้งในบริเวณ หรือห้องที่ทำอะไรจะมีฝุ่นละอองมาก

และการทำอะไรที่ทำให้เกิดควันไฟได้เช่น ห้องครัว ,ห้องพระ ,ห้องเก็บของ ,บริเวณที่มีเครื่องจักร

และกับในบริเวณที่มีความร้อนมาก ส่วนชนิดตรวจจับอัตราการเพิ่มของอุณหภูมิ (Rate of Rise) จะ

เหมาะสำหรับติดตั้งในบริเวณหรือห้อง ที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว กับที่ไม่มี

ความเย็น และความชื้นสูงมากเกิน เช่น ห้องโถง ,ในห้องพัก ,ทางเดินระหว่างชั้น หรือ ในห้องประ

ชุม ส่วนอุปกรณ์ทั้งชนิดตรวจจับอุณหภูมิคงที่ และ ชนิดตรวจจับอัตราการเพิ่มของอุณหภูมิ Fixed

Temperature and Rate of Rise จะเหมาะสำหรับติดตั้งในบริเวณหรือห้อง ที่เหมือนกันๆ กับทั้งสอง

ชนิดที่กล่าวไป แต่จะทำการตรวจจับได้ไวกว่า ซึ่งในการออกแบบ และติดตั้ง ควรจะต้องคำนึงถึง

คุณสมบัติตามที่ตัวอุปกรณ์ได้กำหนดไว้เป็นสำคัญ

บทความนี้ : เขียนและเรียบเรียง โดย Mr. Somboon

ที่มา : http://www.vecthai.com/main/?p=3937