Cyfrowe Systemy Detekcji Gazu (CSDG) w praktyce
dr inż. Jolanta Dębowska-Danielewicz
Grudzień 2022
Systemy detekcji czynników chłodniczych HFC w budynkach biurowych i hotelowych
Czynniki chłodnicze HFC, wypływające z nieszczelnej instalacji klimatyzacyjnej wypierają tlen z otaczającego powietrza, co zagraża zdrowiu osób przebywających w zamkniętych przestrzeniach biurowych lub hotelowych. W celu podniesienia bezpieczeństwa obiekty te wyposażane są w systemy detekcji wycieku czynników chłodniczych.
Norma PN-EN 378-1 klasyfikuje pomieszczenia w zależności od sposobu ich użytkowania. Dla pomieszczeń kategorii A należy obliczyć maksymalne napełnienie instalacji czynnikiem chłodniczym N [kg]. Jeżeli rzeczywista ilość czynnika chłodniczego w instalacji, która w wyniku awarii może się dostać do rozpatrywanego pomieszczenia przekracza wartość N, istnieje ryzyko, że poziom tlenu w pomieszczeniu będzie niewystarczający. Aby podnieść bezpieczeństwo, pomieszczenia wyposażane są w detektory DD-62 wykrywające wycieki czynników chłodniczych z grupy HFC.
Architektura CSDG oparta jest o jednostkę sterującą – moduł nadzorczy MDD-256/T. System ma strukturę logiczną podzieloną na grupy składające się z maksymalnie 32 detektorów. W obrębie każdej grupy można realizować niezależne funkcje alarmowe i sterujące przy pomocy modułów wykonawczych – MDD-L32/T (wizualizacja stanów 32 detektorów), MDD-C32/T (32 wyjścia typu OC), MDD-R4/T (dodatkowe wyjścia stykowe). Moduł MDD-256/T może obsłużyć maksymalnie 224 detektory DD-62 i 21 modułów wykonawczych.
Rys. 1. Schemat blokowy cyfrowego systemu detekcji czynników chłodniczych HFC
CSDG jest systemem rozproszonym, w którym elementy połączone są przewodem FTP i komunikują się ze sobą cyfrowo w standardzie RS-485 zgodnie z protokołem Modbus RTU. Moduł nadzorczy MDD-256/T cyklicznie odpytuje wszystkie detektory DD-62, gromadzi i analizuje odebrane dane pomiarowe oraz steruje modułami wykonawczymi. Zebrane dane można zwizualizować na ekranie komputera przy pomocy bezpłatnej aplikacji MDD256 View lub udostępnić do zewnętrznych systemów sterująco-kontrolnych BMS.
CSDG jest systemem uniwersalnym – można go swobodnie rozbudowywać, modyfikować, zmieniać jego funkcjonalność. Otwiera praktycznie nieograniczone możliwości projektowe. Umożliwia konfigurację zarówno małych systemów składających się z modułu MDD-256/T i kilku detektorów DD-62, które w przypadku wykrycia wycieku lokalnie zamykają zawór czynnika chłodniczego, jak i budowę rozległych systemów złożonych z kilkuset urządzeń, gdzie sterowanie zaworami jest realizowane centralnie przy wykorzystaniu modułów wykonawczych MDD-R4/T i/lub MDD-C32/T.
CSDG jako element bezpieczeństwa instalacji gazowej w obiektach przemysłowych
CSDG znajdują szerokie zastosowanie w obiektach wielkokubaturowych. W standardowych rozwiązaniach opartych o moduły alarmowe typu MD oraz MDP każdy z detektorów komunikuje się z centralą za pomocą osobnego przewodu. Konieczność budowy rozległych tras kablowych w przypadku systemu detekcji z kilkunastoma lub kilkudziesięcioma detektorami generuje wysokie koszty. Magistralowa architektura CSDG eliminuje ten problem.
CSDG są standardowym rozwiązaniem dla hal przemysłowych, w których zamontowano nagrzewnice lub promienniki gazowe. Zgodnie z wytycznymi zawartymi w Rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie w pomieszczeniach, w których łączna nominalna moc cieplna urządzeń gazowych przekracza 60 kW należy zastosować tzw. urządzenie sygnalizacyjno-odcinające dopływ gazu (Dz.U. Nr 75, poz. 690, Dział IV. Rozdział 7 Instalacja gazowa na paliwa gazowe, §158).
Rys. 2. Schemat blokowy cyfrowego systemu detekcji gazu ziemnego lub propan-butanu
Sercem systemu jest moduł sterujący MDD-256/T. Za wykrywanie wycieków gazu odpowiedzialne są detektory DG-14/M (gaz ziemny) lub DG-15/M (propan/propan-butan). System współpracuje z zaworem lub zaworami MAG-3 odcinającymi dopływ gazu. Sygnał sterujący do zaworu przekazywany jest z modułu MDD-ZW. CSDG pozwala na lokalną sygnalizację wycieków gazu – sygnalizatory optyczno-akustyczne SL-21 lub SL-32 zamontowane w miejscach wskazanych przez projektanta uruchamiane są za pośrednictwem modułów wyjść alarmowych MDD-S2. W zależności od potrzeb, system może być rozbudowywany o moduły dodatkowe: wizualizacyjny MDD-L32/T, wykonawcze MDD-R4/T, MDD-C32/T itd.
CSDG w garażach podziemnych
Konieczność stosowania systemów detekcji CO i LPG w garażach podziemnych opisana jest w Rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 75, poz. 690, Dział III. Rozdział 10 Garaże dla samochodów osobowych, § 108). System detekcji współpracuje z wentylacją bytową. W zależności od przyjętego przez projektanta rozwiązania może to być system wentylacji kanałowej lub strumieniowej.
Architektura systemu oparta jest o moduł sterujący MDD-256/T. Za monitoring stężenia gazów odpowiedzialne są detekory CO model DG-22.EN/M i detekory LPG model DG-15.EN/M. System wentylacji uruchamiany jest zgodnie z opracowanym przez projektanta scenariuszem tak, aby zapewnić odpowiednie parametry jakości powietrza.
Rys. 3. Schemat blokowy cyfrowego systemu detekcji CO i LPG
Uzupełnieniem systemów detekcji są tablice ostrzegawcze LED jednostronne lub dwustronne typu TP-4.s. Tablice montowane są wzdłuż alejek, po których poruszają się samochody, przed wejściem do garaży od strony klatek schodowych lub na zewnątrz budynku przy wjeździe do garażu. Tablice ostrzegawcze poprawiają bezpieczeństwo użytkowania garażu podziemnego.