Đầu báo nhiệt cố định và đầu báo nhiệt gia tăng đều phát hiện cháy dựa trên sự thay đổi nhiệt độ, nhưng cơ chế tác động khác nhau. Đầu báo nhiệt cố định quan tâm đến nhiệt độ đạt đến một ngưỡng nhất định, trong khi đầu báo nhiệt gia tăng quan tâm đến tốc độ nhiệt độ tăng theo thời gian.
Việc lựa chọn hai loại này không nên dựa đơn thuần vào giá thành hay thói quen sử dụng. Theo TCVN 5738:2021, mục 4.6.5, đầu báo nhiệt gia tăng hoặc đầu báo nhiệt kép không nên sử dụng trong môi trường có biến động nhiệt độ đột ngột, bất thường vượt quá 5°C/phút. Ngược lại, đầu báo nhiệt cố định không phù hợp nếu nhiệt độ trong đám cháy có thể không đạt ngưỡng tác động hoặc đạt ngưỡng quá chậm so với thời gian phát hiện yêu cầu.
1. ĐẦU BÁO NHIỆT CỐ ĐỊNH HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO?
Đầu báo nhiệt cố định được thiết kế để phát tín hiệu khi nhiệt độ tại vị trí cảm biến đạt đến ngưỡng tác động đã xác định.
Có thể hình dung đơn giản: Nhiệt độ phòng tăng → cảm biến nóng dần → đạt ngưỡng tác động → đầu báo phát tín hiệu báo cháy.
Điểm quan trọng là đầu báo không nhất thiết phải quan tâm nhiệt độ đang tăng nhanh hay chậm. Yếu tố quyết định là nhiệt độ cuối cùng có đạt đến ngưỡng tác động hay không.
Ví dụ: nếu một đầu báo có ngưỡng tác động 70°C, về nguyên tắc nó sẽ tác động khi nhiệt độ tại cảm biến đạt đến vùng nhiệt độ thiết kế đó, bất kể quá trình tăng nhiệt diễn ra nhanh hay tương đối chậm. Tuy nhiên, khi lựa chọn thực tế cần đặc biệt chú ý đến nhiệt độ môi trường.
Mục 4.6.6 TCVN 5738:2021 yêu cầu ngưỡng nhiệt độ tác động của đầu báo nhiệt cố định và đầu báo nhiệt kép phải cao hơn ít nhất 20°C so với nhiệt độ tối đa của môi trường tại vị trí lắp đặt. Điều này giúp hạn chế tình trạng đầu báo tác động do nhiệt độ môi trường vốn có thay vì do cháy.
2. ĐẦU BÁO NHIỆT GIA TĂNG KHÁC Ở ĐIỂM NÀO?
Đầu báo nhiệt gia tăng, thường gọi là Rate of Rise – ROR, không chỉ xem nhiệt độ hiện tại là bao nhiêu mà còn theo dõi tốc độ tăng nhiệt. Có thể hình dung: Nhiệt độ tăng rất nhanh → tốc độ tăng vượt đặc tính tác động → đầu báo phát tín hiệu.
Ví dụ: một khu vực bình thường duy trì khoảng 30°C. Khi xảy ra cháy, nhiệt độ gần trần có thể tăng nhanh trong thời gian ngắn.
Trong trường hợp này, đầu báo gia tăng có thể phát hiện sự bất thường trước khi nhiệt độ đạt đến một ngưỡng cố định rất cao. Đây là lý do đầu báo gia tăng thường được xem xét tại những khu vực mà khi xảy ra cháy, nhiệt độ có xu hướng tăng nhanh rõ rệt.
Tài liệu của GST về DC-9103E cho biết đây là đầu báo nhiệt gia tăng và nhiệt cố định, sử dụng cảm biến nhiệt bán dẫn và có thể cài đặt các lớp A1R, A2S và BS. Nhà sản xuất cũng nêu thiết bị đặc biệt phù hợp với những nơi đám cháy xảy ra kèm sự gia tăng nhiệt độ nhanh.
3. SO SÁNH ĐẦU BÁO NHIỆT CỐ ĐỊNH VÀ GIA TĂNG
|
Tiêu chí |
Nhiệt cố định |
Nhiệt gia tăng |
|---|---|---|
|
Nguyên lý chính |
Đạt ngưỡng nhiệt độ |
Tốc độ tăng nhiệt |
|
Quan tâm nhiệt độ cuối cùng |
Rất quan trọng |
Có, nhưng không phải yếu tố duy nhất |
|
Phù hợp cháy tăng nhiệt nhanh |
Có thể sử dụng |
Thường có lợi thế |
|
Nhạy với biến động nhiệt đột ngột |
Ít hơn |
Có thể bị ảnh hưởng |
|
Môi trường nhiệt độ thay đổi nhanh |
Cần đánh giá ngưỡng |
Cần đặc biệt thận trọng |
|
Nguy cơ báo động không mong muốn |
Phụ thuộc ngưỡng nhiệt |
Cao hơn nếu môi trường biến động bất thường |
|
Ứng dụng |
Khu vực có điều kiện nhiệt tương đối ổn định |
Khu vực có khả năng phát triển nhiệt nhanh |
Bảng trên chỉ mang tính so sánh nguyên lý. Việc lựa chọn thiết bị thực tế phải dựa trên đặc điểm cháy, môi trường và thiết kế hệ thống.
4. VÌ SAO KHÔNG PHẢI NƠI NÀO CŨNG NÊN DÙNG ĐẦU BÁO NHIỆT GIA TĂNG?
Một nhà xưởng có thể có những thiết bị tạo nhiệt trong quá trình hoạt động. Khi máy móc khởi động, nhiệt độ có thể tăng nhanh nhưng không phải do cháy.
Ví dụ:
- Lò gia nhiệt.
- Máy sấy.
- Khu vực hơi nóng.
- Thiết bị gia nhiệt.
- Đường ống nước nóng.
- Máy móc công nghiệp có chu kỳ tăng nhiệt.
Nếu nhiệt độ thay đổi đột ngột và bất thường, đầu báo gia tăng có thể nhận thấy sự thay đổi này. Chính vì vậy, TCVN 5738:2021 mục 4.6.5 quy định không nên sử dụng đầu báo nhiệt gia tăng hoặc đầu báo nhiệt kép tại môi trường có biến động nhiệt độ đột ngột, bất thường vượt quá 5°C/phút.
Đây là con số cần phân biệt rõ: 5°C/phút là giới hạn được TCVN 5738:2021 nêu trong bối cảnh không nên sử dụng đầu báo nhiệt gia tăng/nhiệt kép ở môi trường có biến động nhiệt độ đột ngột, bất thường. Không nên hiểu thành “tốc độ tăng nhiệt của đám cháy phải dưới 5°C/phút” hoặc dùng con số này như một thông số chung của mọi đầu báo.
5. VẬY ĐẦU BÁO NHIỆT CỐ ĐỊNH CÓ PHẢI LÚC NÀO CŨNG TỐT HƠN?
Không.
Đầu báo nhiệt cố định có ưu điểm là nguyên lý tương đối trực tiếp: nhiệt độ đạt ngưỡng thì tác động. Nhưng nhược điểm là nếu đám cháy phát triển chậm hoặc nhiệt tại vị trí đầu báo không nhanh chóng đạt đến ngưỡng, thời gian phát hiện có thể kéo dài.
TCVN 5738:2021 cũng lưu ý tại mục 4.6.5 rằng không nên sử dụng đầu báo nhiệt cố định trong môi trường mà nhiệt độ không khí của đám cháy có thể không đạt đến nhiệt độ kích hoạt hoặc đạt ngưỡng quá muộn, vượt quá thời gian phát hiện cháy theo yêu cầu.
6. VÍ DỤ THỰC TẾ: PHÒNG CÓ NHIỀU THIẾT BỊ TỎA NHIỆT
Đây là trường hợp cần đánh giá kỹ. Giả sử một phòng có:
- Máy gia nhiệt.
- Máy sấy.
- Động cơ.
- Tủ điện.
- Đường ống nóng.
Nhiệt độ phòng có thể thay đổi theo chu kỳ. Nếu sử dụng đầu báo gia tăng tại vị trí thường xuyên có sự thay đổi nhiệt nhanh do quá trình sản xuất, cần xem xét nguy cơ tác động không mong muốn. Trong trường hợp này, đầu báo nhiệt cố định có thể là một phương án cần được đánh giá.
Nhưng nếu nhiệt độ môi trường vốn đã cao, lại có nguy cơ cháy mà nhiệt độ không tăng đủ nhanh để đầu báo gia tăng nhận biết, việc lựa chọn chỉ dựa trên “phòng nóng nên dùng đầu báo nhiệt” vẫn chưa đủ.
Cần xác định: Nhiệt độ tối đa môi trường → tốc độ tăng nhiệt khi có cháy → loại vật liệu cháy → chiều cao phòng → hướng chuyển động của khí nóng → thời gian phát hiện yêu cầu.
7. ĐẦU BÁO NHIỆT KÉP: KẾT HỢP HAI NGUYÊN LÝ
Trên thị trường cũng có loại đầu báo nhiệt kép, kết hợp cơ chế gia tăng + nhiệt cố định.
Ví dụ: GST DC-9103E thuộc nhóm đầu báo nhiệt gia tăng và nhiệt cố định, với ba lớp cài đặt A1R, A2S và BS. Tài liệu GST cho biết thiết bị sử dụng cảm biến nhiệt bán dẫn và đáp ứng EN 54-5.
GST cũng có dòng địa chỉ DI-9103E, sử dụng cảm biến nhiệt bán dẫn để phân tích trạng thái nhiệt, hỗ trợ các lớp A1R, A2S và BS và có khả năng tự chẩn đoán.
Tuy nhiên, đầu báo kép không có nghĩa là có thể lắp ở mọi nơi.
TCVN 5738:2021 vẫn yêu cầu phải xem xét điều kiện môi trường. Cụ thể, mục 4.6.5 cũng đưa đầu báo nhiệt kép vào nhóm không nên sử dụng trong môi trường có biến động nhiệt độ đột ngột, bất thường vượt quá 5°C/phút.
8. HORING AHR-871 LÀ VÍ DỤ KHÁC VỀ ĐẦU BÁO GIA TĂNG
Một ví dụ khác là Horing AHR-871, thuộc nhóm Mechanical Rate of Rise Heat Detector.
Theo tài liệu nhà sản xuất, AHR-871 sử dụng màng cảm biến nhiệt cơ khí; bộ cân bằng khí bằng hợp kim với các lỗ nhỏ giúp thoát nhiệt không phải do cháy nhằm hạn chế báo động không mong muốn. Thiết bị có phạm vi nhiệt độ môi trường công bố 0°C đến +55°C và đáp ứng yêu cầu nhiệt độ báo động theo EN54.
Đây là một ví dụ cho thấy cùng là đầu báo gia tăng nhưng thiết kế cảm biến của từng sản phẩm có thể khác nhau.
Vì vậy, khi chọn thiết bị không nên chỉ đọc tên “Rate of Rise” mà cần xem cả tài liệu kỹ thuật của model cụ thể.
9. CHỌN ĐẦU BÁO NÀO CHO TỪNG TRƯỜNG HỢP?
Có thể định hướng ban đầu như sau:
Nên xem xét đầu báo nhiệt cố định khi:
- Nhiệt độ môi trường tương đối ổn định.
- Có nguy cơ nhiệt độ tăng nhanh không do cháy.
- Cần tránh tác động bởi những biến động nhiệt thông thường.
- Đặc tính đám cháy phù hợp với phương pháp phát hiện đạt ngưỡng nhiệt.
Nên xem xét đầu báo nhiệt gia tăng khi:
- Đám cháy dự kiến tạo ra tốc độ tăng nhiệt rõ rệt.
- Môi trường không có những biến động nhiệt đột ngột gây nhiễu.
- Cần tận dụng sự thay đổi nhiệt nhanh để phát hiện sớm.
Nên xem xét đầu báo nhiệt kép khi:
- Thiết kế cần kết hợp hai phương thức phát hiện nhiệt.
- Môi trường phù hợp với cả hai nguyên lý.
- Model cụ thể đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của hệ thống.
Đây là định hướng kỹ thuật, không thay thế cho việc tính toán và lựa chọn theo hồ sơ thiết kế.
10. ĐIỀU QUAN TRỌNG NHẤT KHI LỰA CHỌN
Theo TCVN 5738:2021 mục 4.6, khi lựa chọn đầu báo phải xem xét đặc điểm hiện tượng cháy và điều kiện môi trường. Đối với đầu báo nhiệt, các yêu cầu tại mục 4.6.5 và 4.6.6 đặc biệt quan trọng.
Có thể sử dụng chuỗi câu hỏi:
Khu vực có gì?
↓
Khi cháy sẽ tạo ra hiện tượng gì?
↓
Nhiệt độ môi trường tối đa bao nhiêu?
↓
Nhiệt độ tăng nhanh hay chậm?
↓
Có nguồn nhiệt không do cháy không?
↓
Đầu báo cố định, gia tăng hay kép phù hợp hơn?
Đây là cách lựa chọn có cơ sở hơn việc mặc định một loại đầu báo cho toàn bộ công trình.
Đầu báo nhiệt cố định phát hiện cháy chủ yếu dựa trên việc nhiệt độ đạt đến ngưỡng tác động, còn đầu báo nhiệt gia tăng dựa trên tốc độ tăng nhiệt. Đầu báo kép kết hợp cả hai cơ chế.
Không có loại nào tốt hơn tuyệt đối.
- Môi trường ổn định, cần phát hiện khi nhiệt đạt ngưỡng: có thể xem xét đầu báo cố định.
- Đám cháy tạo nhiệt tăng nhanh, môi trường ít biến động nhiệt giả: có thể xem xét đầu báo gia tăng.
- Cần kết hợp hai cơ chế: có thể xem xét đầu báo nhiệt kép.
Đặc biệt, TCVN 5738:2021 mục 4.6.5 yêu cầu thận trọng với đầu báo gia tăng/nhiệt kép trong môi trường có biến động nhiệt độ đột ngột, bất thường vượt 5°C/phút, đồng thời không nên dùng đầu báo cố định nếu nhiệt độ đám cháy không đạt ngưỡng hoặc đạt quá chậm. Mục 4.6.6 yêu cầu ngưỡng của đầu báo nhiệt cố định và nhiệt kép cao hơn ít nhất 20°C so với nhiệt độ tối đa môi trường tại vị trí lắp đặt.
Vì vậy, khi lựa chọn đầu báo nhiệt, đặc điểm của đám cháy và môi trường lắp đặt quan trọng hơn việc chỉ chọn “cố định” hay “gia tăng” theo thói quen.
----------
Sông Xanh cung cấp beam, đầu báo khói, đầu báo nhiệt, nút nhấn báo cháy, chuông báo cháy, tủ trung tâm và các thiết bị PCCC cho nhà xưởng, nhà máy và công trình.
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI XUẤT NHẬP KHẨU SÔNG XANH
Chuyên cung cấp: Van cấp nước ShinYi, Máy bơm Windy, Vật tư PCCC, bình chữa cháy, đầu phun, lăng vòi phun và các thiết bị phục vụ công trình.
- Hotline: 0988 814 153
- Email: info@songxanhvietnam.com
- Địa chỉ: 15 đường 179, Phường Tăng Nhơn Phú, TP. Hồ Chí Minh
