Czujnik wycieku gazu z zaworem odcinającym: budowa, klasyfikacja + jak prawidłowo wybrać i zamontować

Nawet najostrożniejsza i najuważniejsza eksploatacja gazu może doprowadzić do awarii. Jego wyciek to poważny problem, o którym należy dowiedzieć się zanim stężenie gazu w pomieszczeniu osiągnie krytyczny poziom.

Dobry czujnik wycieku gazu z zaworem odcinającym to praktycznie niezastąpione urządzenie, które może zapobiec tragedii. Takie urządzenie nie tylko sygnalizuje sytuację awaryjną, ale także zapobiega jej rozwojowi, odcinając dopływ paliwa. Po jego montażu każdy właściciel mieszkania będzie czuć się pewniej i spokojniej.

W tym materiale opowiemy o budowie czujnika z zaworem odcinającym, omówimy konstrukcję i zasadę działania, udzielimy praktycznych porad dotyczących wyboru i instalacji.

Cechy i rodzaje domowych czujników gazu

W swej istocie czujnik wycieku gazu to niewielkie, czasem przenośne urządzenie, które reaguje na zmiany składu powietrza w pomieszczeniu. Specjalny element odcinający (zawór), uzupełniający urządzenie, umożliwia w porę zatrzymanie dopływu paliwa, jeśli jego nadmiar zostanie wykryty w powietrzu.

Urządzenie do kontroli wycieku gazu, wyposażone w zawór odcinający, może powiadamiać właścicieli o wycieku za pomocą sygnałów dźwiękowych lub świetlnych. Niektóre modele mogą działać w systemie «Inteligentny dom».

Analizatory gazu, które integrują się z systemem «inteligentnego domu», są w stanie informować właściciela o wycieku poprzez wysyłanie wiadomości. Dodatkowo instalacja specjalnej aplikacji na smartfon pozwala kontrolować stan powietrza w czasie rzeczywistym.

Obecność odcinacza sprawia, że praca analizatora gazu jest maksymalnie autonomiczna: czujnik bez udziału człowieka samodzielnie odetnie dopływ gazu, co jest szczególnie wygodne, jeśli właściciele mieszkania nie są w domu. Dodatkowo nowoczesne urządzenia mogą włączyć wymuszoną wentylację w pomieszczeniu i przekazać sygnał o wystąpieniu sytuacji awaryjnej do odpowiednich służb.

Samo urządzenie składa się z głównych elementów funkcjonalnych.

• pierwotny przetwornik — czujnik, który wykrywa gaz w otaczającym powietrzu i rejestruje jego stężenie;
• moduł pomiarowy — odczytuje informacje z przetwornika pierwotnego i porównuje je z dopuszczalnymi wartościami nominalnymi;
• węzeł wykonawczy — zawór, który bezpośrednio zatrzymuje dopływ niebieskiego paliwa;
• element zasilania — zasilacz sieciowy, akumulator lub ogniwo galwaniczne.

Czujnik może reagować na różne rodzaje gazów, dzięki czemu detektory można klasyfikować według rodzaju pochłanianego paliwa.

Urządzenia mogą być następującego typu:

• analizatory zawartości gazu ziemnego;
• detektory dwutlenku węgla;
• czujniki do wykrywania tlenku węgla;
• urządzenia kombinowane, reagujące na różne gazy.

Ostatni typ jest bardziej popularny, ponieważ daje możliwość w pełni monitorować bezpieczeństwo składu powietrza.

Czujniki wycieku gazu typu kombinowanego zwykle rozpoznają obecność w powietrzu metanu i tlenku węgla, sygnalizując przekroczenie dopuszczalnego stężenia tych substancji.

Dodatkowo nowoczesne urządzenia dzieli się również ze względu na sposób określania stężenia gazu:

1. Katalityczne analizatory gazu (lub termokatalityczne) – powierzchnia ich elementu czujnikowego pokryta jest warstwą katalizatora (dwutlenek cyny, platyny, palladu). Gaz, którego stężenie wzrasta podczas wycieku, utlenia się tlenem z powietrza, co powoduje nagrzewanie. To z kolei jest sygnałem do zadziałania czujnika.
2. Półprzewodnikowe detektory zadziałają przy gwałtownym spadku rezystancji elementu czujnikowego wykonanego na bazie tlenku cyny. Opór maleje wraz ze wzrostem stężenia CO, który ulega dalszemu utlenianiu. Aby zapewnić szybką reakcję czujnika, w jego konstrukcji przewidziano grzałkę – warstwę rezystancyjną z materiałów obojętnych.
3. Elektrochemiczne czujniki ze stałym lub ciekłym elektrolitem – w pierwszych zastosowano stały elektrolit w połączeniu z grzałką, a w drugich jako element czuły występuje roztwór kwasowy lub zasadowy.
4. Czujniki podczerwieni określają bieżące stężenie paliwa, analizując środowisko znajdujące się w zakresie widma podczerwieni.

Ze względu na sposób zasilania analizatory gazu mogą być przewodowe i bezprzewodowe. Pierwsze działają z sieci i są zależne od dostępności energii elektrycznej. Czujniki drugiego typu funkcjonują dzięki akumulatorowi, są bardziej niezawodne ze względu na swoją autonomię.

Wyposażenie urządzenia w zawór odcinający znacznie rozszerza funkcjonalność urządzenia i czyni jego eksploatację bardziej racjonalną. W końcu jeden odpowiednio zadziałający zawór odcinający może uratować dziesiątki istnień. Dlatego warto bliżej przyjrzeć się zasadom działania tego elementu.

Budowa i zasada działania zaworu

Najpopularniejszymi do użytku domowego pozostają elektromagnetyczne zawory odcinające oraz zawory odcinające sterowane za pomocą impulsu elektrycznego.

Mechanizm zamykający zaworu elektromagnetycznego umożliwia błyskawiczne zablokowanie dopływu paliwa w przypadku wykrycia awaryjnego wycieku. Zespół montuje się na wejściu do gazociągu. Gdy tylko czujnik zarejestruje graniczną normę stężenia gazu, mechanizm zamyka obwód elektryczny, po czym zawór się zamyka.

Zawór odcinający jest dość niewielkim zespołem. Zazwyczaj po zadziałaniu należy go ponownie uzbroić ręcznie, po czym będzie on ponownie gotowy do pracy.

Analizatory gazu z zaworami przeznaczone do użytku w domu/mieszkaniu, odcinające gaz dzięki działaniu impulsu elektrycznego, działają nieco inaczej. Zawór znajduje się w pozycji otwartej dzięki mechanicznemu zatrzaskowi. Jeśli czujnik wykryje wyciek, krótki impuls prądu przekazywany jest na cewkę elektromagnesu, po czym zatrzask zadziała, a sam zawór przechodzi do pozycji zamkniętej.

Zawory tego typu umownie dzieli się na normalnie otwarte (NA) i normalnie zamknięte (NC). W urządzeniu pierwszej odmiany nie przewidziano podawania napięcia na cewkę, odcięcie gazu następuje przy zadziałaniu czujnika. W drugim przypadku do otwarcia samego zaworu niezbędne jest podanie impulsu, a odcięcie gazu przez zawór następuje w momencie zaniku napięcia w cewce.

Zawory NA bardziej nadają się do użytku domowego, ponieważ nawet nieoczekiwane wyłączenie zasilania nie spowoduje odcięcia gazu. Dodatkowo analizatory gazu z takimi zaworami są uważane za bardziej ekonomiczne: jeśli do utrzymania pracy zaworu NC wymagane jest stałe utrzymanie napięcia w cewce, to do funkcjonowania zaworu typu NA w stanie otwartym podawanie energii elektrycznej nie jest potrzebne.

Subtelności wyboru analizatora gazu

Dobór i zakup analizatora gazu z zaworem odcinającym wymaga odpowiedzialnego podejścia. Nie warto oszczędzać na czujniku, ponieważ tego rodzaju urządzenie powinno służyć latami. Dlatego poszukiwanie najtańszego przyrządu nie zawsze jest uzasadnione.

W niedrogich modelach często stosuje się czujniki, które zbyt szybko tracą czułość i stają się bezużyteczne. Szczególnie często zdarza się to w przypadku modeli zamówionych na popularnej stronie AliExpress.

Do użytku domowego użytkownicy najczęściej wybierają czujniki reagujące na wyciek gazu ziemnego, który dostaje się do mieszkań rurociągiem lub znajduje się w stanie skroplonym w butlach.

Oprócz rodzaju pochłanianego przez urządzenie rodzaju gazu użytkownik powinien zwrócić uwagę także na takie ważne cechy charakterystyczne dla dobrego analizatora:

• wartość graniczna stężenia gazu, przy której urządzenie sygnalizuje awarię;
• zdolność do analizy zawartości gazu w ułamku objętościowym i masowym w powietrzu;
• możliwość rejestrowania bieżącego stanu powietrza w kilku punktach pomieszczenia;
• autonomia pracy i jej czas;
• możliwość monitorowania wzrostu stężenia różnych rodzajów gazu.

Nie mniej ważną rolę odgrywa reputacja producenta i opinie rzeczywistych użytkowników. Szczegółowe przeglądy analizatorów gazu pomogą dobrać optymalny model do konkretnych warunków.

Serwis gwarancyjny – równie ważny element usługi. Warto zwrócić uwagę na koszt części zamiennych i ich dostępność w sklepach.

Ponieważ czujnik wycieku gazu prawie zawsze znajduje się na widoku, duże znaczenie ma również jego wygląd zewnętrzny. Oprócz aspektu estetycznego należy wziąć pod uwagę takie cechy obudowy, jak odporność na wilgoć i kurz.

Nie będą zbędne dla nowoczesnego analizatora gazu również dodatkowe funkcje, na przykład automatyczne włączanie systemu wentylacji wymuszonej lub wysyłanie pilnego powiadomienia o wycieku gazu na telefon właściciela mieszkania.

Akceptowalny zawór odcinający dobiera się według jego kluczowych cech:

• typ zaworu – NA lub NC;
• średnicy nominalnej;
• rodzajowi zasilania;
• progowi dopuszczalnego ciśnienia gazu.

Wszystkie niezbędne informacje o zaworze są podane w jego karcie katalogowej i na etykiecie.

Jak wspomniano powyżej, normalnie otwarte zawory są bardziej ergonomiczne w eksploatacji. Jednak przy współpracy z czujnikiem, który po włączeniu automatycznie sprawdza swoje własne wyjścia, wysyłając impuls, może nastąpić nieplanowane odcięcie paliwa bez wystąpienia wycieku. Dlatego przed zakupem analizatora gazu należy zapoznać się z sekwencją jego działania.

Montaż czujnika wycieku gazu

Montaż zaworu odcinającego może przeprowadzić tylko certyfikowany specjalista gazowni. A w przypadku samowolnego montażu zaworu na rurze gazowej konsumentowi grozi grzywna za ingerencję w system gazowniczy.

Natomiast montaż czujnika sygnalizującego wyciek gazu można przeprowadzić samodzielnie. Umieszczając urządzenie, należy opierać się na zaleceniach z instrukcji obsługi. Dokument ten zawiera wszystkie niezbędne informacje do podłączenia i opisuje schematy połączeń dodatkowych urządzeń.

Tradycyjnie urządzenie mocuje się na ścianie w miejscu, gdzie najbardziej prawdopodobny jest wyciek paliwa. Może to być strefa w pobliżu podgrzewacza wody lub kotła, kuchenki, licznika, w których punktach mocowania często mogą powstawać nieszczelne odcinki. Przy tym odległość od czujnika urządzenia gazowego nie powinna przekraczać 1,5 m.

Czujniki montuje się dość łatwo: zazwyczaj do przymocowania urządzenia za pomocą kołków nie trzeba nawet demontować obudowy analizatora.

Wysokość, na której montuje się czujnik, zależy od rodzaju analizowanego gazu, ponieważ różne rodzaje paliwa mają swoją wagę i koncentrują się w powietrzu na różnych poziomach. Należy również kierować się zaleceniami zawartymi w instrukcji konkretnego modelu analizatora gazu. Na przykład dla metanu odległość montażu wynosi od 0,3 do 1 m od sufitu.

Czujnik propanu i innych gazów cięższych od powietrza montuje się na wysokości 0,3-1 m od podłogi. W przypadku urządzeń kombinowanych, mierzących stężenie metanu i tlenku węgla, odpowiednie będzie miejsce na poziomie 0,3-0,5 m od sufitu.

Kategorycznie nie zaleca się instalowania czujnika w następujących miejscach:

• w pobliżu okna lub otworu wentylacyjnego;
• w pobliżu piekarnika lub palników gazowych (odległość do 1 m);
• w strefie narażonej na gromadzenie się kurzu, sadzy, tłuszczu lub popiołu powstającego podczas gotowania;
• w pomieszczeniach służących do przechowywania wyrobów lakierniczych, benzyny, wszelkiego rodzaju rozpuszczalników.

Dodatkowe informacje o miejscu umieszczenia czujnika-alarmu można znaleźć w dokumentacji projektowej gazyfikacji oraz innych dokumentach normatywnych służby gazowej.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Przykład zadziałania czujnika wycieku gazu i odcięcia dopływu paliwa pokazano na poniższym filmie:

Montaż niezawodnego i wysokiej jakości analizatora gazu, uzupełnionego o zawór odcinający, może być kluczowym punktem w zapobieganiu wyciekowi gazu. W końcu wykryte na czas wyciekanie paliwa może nie tylko zmniejszyć straty materialne w przypadku wybuchu, ale także uratować czyjeś życie. Dlatego w realiach współczesnego systemu gazownictwa i w obliczu coraz częstszych usterek w samym sprzęcie gazowym, użytkownicy powszechnego paliwa powinni poważnie pomyśleć o swoim bezpieczeństwie.

Czy używa Pan/Pani czujnika wycieku gazu? Jeśli tak, to proszę podzielić się z naszymi czytelnikami swoim doświadczeniem i wrażeniami z jego użytkowania, opowiedzieć, czy jest Pan/Pani zadowolony/a z jego działania, jak często zdarzają się fałszywe alarmy. Proszę pisać swoje rekomendacje, dodawać zdjęcia swojego analizatora gazu, zadawać nurtujące Pana/Panią pytania – formularz kontaktowy znajduje się poniżej.