Tất tần về đầu báo nhiệt

Đầu báo nhiệt là một thành phần quan trọng trong hệ thống báo cháy nhờ khả năng phát hiện các thay đổi nhiệt độ đột ngột. Điều này đặc biệt quan trọng để bảo vệ an toàn. Tuy nhiên, bạn có thắc mắc về đầu báo nhiệt là gì, có những loại nào và lợi ích của việc sử dụng chúng? Ngoài ra, việc lắp đặt đầu báo nhiệt ở đâu để đạt hiệu quả tốt nhất cũng là một câu hỏi phổ biến. Hãy cùng Đình Hải khám phá chi tiết và tìm câu trả lời cho những câu hỏi này.

Đầu báo nhiệt là gì?

Chúng ta hiểu một cách đơn giản, đầu báo nhiệt là một thiết bị được sử dụng để phát hiện sự gia tăng đáng kể về nhiệt độ, có thể là dấu hiệu của một đám cháy đang tiến triển.

Trong trường hợp có đám cháy xảy ra gần thiết bị báo động, nhiệt từ ngọn lửa sẽ làm tăng nhiệt độ của thành phần nhạy cảm với nhiệt trong đầu báo nhiệt. Khi điều này xảy ra, thành phần sẽ kích hoạt hệ thống báo động và phát ra âm thanh cảnh báo cho những người có mặt trong ngôi nhà hoặc gần thiết bị đó.

Đầu báo nhiệt hoạt động như thế nào?

Có hai loại đầu báo nhiệt: đầu báo nhiệt khí nén và đầu báo nhiệt gia tăng. Mặc dù cách hoạt động của chúng khác nhau, nhưng cơ bản, cả hai đều mang lại kết quả tương tự.

Đầu báo nhiệt khí nén hoạt động dựa trên việc sử dụng một màng ngăn di chuyển, phản ứng với sự thay đổi áp suất do biến đổi nhiệt độ môi trường xung quanh. Khi màng ngăn di chuyển, một mạch điện được hoàn thành, gây kích hoạt hệ thống báo động.

Đầu báo nhiệt gia tăng (Rate of Rise - ROR) hoạt động bằng cách sử dụng hai cặp nhiệt điện nhạy cảm với nhiệt. Một cặp nhiệt điện theo dõi sự gia tăng nhiệt độ do dòng chảy hoặc bức xạ nhiệt, trong khi cặp nhiệt điện còn lại đo nhiệt độ môi trường xung quanh. Khi sự chênh lệch giữa hai giá trị này xảy ra, hệ thống báo động phát ra âm thanh, báo hiệu về sự bùng phát của một đám cháy.

Vị trí đặt đầu báo nhiệt

Vị trí đặt đầu báo nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ công trình của bạn. Mặc dù lý tưởng nhất là lắp đặt đầu báo nhiệt ở trung tâm trần phòng, nhưng bạn cũng có thể đặt nó trên tường, hạ thấp so với mặt trần khoảng 50cm hoặc hơn.

Đầu báo nhiệt thường được sử dụng trong những vị trí mà các thiết bị báo khói không phù hợp. Ví dụ, trong các phòng có nhiều khói và bụi như nhà để xe hoặc gác xép. Bạn cũng nên sử dụng đầu báo nhiệt trong các khu vực lưu trữ hóa chất hoặc chất dễ cháy.

Đặt đầu báo nhiệt gần trung tâm của căn phòng là tốt nhất để đảm bảo phủ sóng toàn bộ khu vực xung quanh. Hơn nữa, hãy chọn một vị trí cách tường hoặc góc ít nhất 10cm.

Lợi ích của việc sử dụng đầu báo cháy nhiệt?

Việc sử dụng đầu báo cháy nhiệt mang lại nhiều lợi ích quan trọng:

• Phát hiện sớm đám cháy: Đầu báo cháy nhiệt có khả năng phát hiện những thay đổi nhiệt độ đột ngột, giúp phát hiện sớm sự tồn tại của đám cháy và cảnh báo ngay lập tức. Điều này giúp giảm thiểu thiệt hại về tài sản và nguy cơ an toàn cho con người
• Độ tin cậy cao: Đầu báo cháy nhiệt không phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như khói, bụi hoặc hơi nước. Do đó, nó đáng tin cậy và ít bị ảnh hưởng bởi các tác động từ môi trường xung quanh
• Hoạt động ổn định: Đầu báo cháy nhiệt hoạt động dựa trên sự thay đổi nhiệt độ, không bị ảnh hưởng bởi sự dao động của tín hiệu điện hoặc tác động từ thiết bị điện tử khác
• Độ phủ rộng: Với sự lựa chọn phù hợp về vị trí lắp đặt, đầu báo cháy nhiệt có thể bao phủ toàn bộ khu vực cần giám sát, đảm bảo không có điểm chết trong việc phát hiện đám cháy
• Giá thành phải chăng: Đầu báo cháy nhiệt có giá thành thấp hơn so với một số loại đầu báo cháy khác như đầu báo khói. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và phù hợp với các ứng dụng có ngân sách hạn chế.

Tóm lại, việc sử dụng đầu báo cháy nhiệt mang lại lợi ích vượt trội trong việc phát hiện sớm đám cháy, đảm bảo tính tin cậy và hoạt động ổn định, đồng thời có khả năng phủ sóng rộng và giá thành phải chăng.

Phân loại đầu báo nhiệt

Dưới đây là một số loại đầu báo cháy nhiệt cho khách hàng lựa chọn:

Đầu báo nhiệt cố định

Cách hoạt động của đầu báo nhiệt hoàn toàn dựa vào nhiệt độ môi trường, không phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt độ. Khi nhiệt độ môi trường trong khu vực bảo vệ tăng lên và đạt đến ngưỡng nhiệt độ được thiết lập trên đầu báo, các tiếp điểm bên trong sẽ đóng lại và gửi tín hiệu báo cháy về trung tâm báo cháy.

Tùy thuộc vào tiêu chuẩn của từng thị trường, đầu báo nhiệt cố định có các ngưỡng báo động khác nhau. Ví dụ: 60℃, 65℃, 70℃, 90℃... hoặc 57℃ (135°F), 87℃ (190°F),...

Có nhiều loại đầu báo nhiệt cố định khác nhau như:

Đầu báo nhiệt sử dụng thanh lưỡng kim

Đầu báo nhiệt được thiết kế với một thanh lưỡng kim, với một đầu cố định và một đầu có khả năng di chuyển tự do, phản ứng theo nhiệt độ của môi trường. Khi nhiệt độ tăng, thanh lưỡng kim uốn cong và tiếp xúc với mạch điện của đầu báo, kích hoạt báo động. Khi nhiệt độ giảm, thanh lưỡng kim sẽ trở về trạng thái ban đầu. Loại đầu báo nhiệt này có khả năng sử dụng lại nhiều lần.

Đầu báo nhiệt sử dụng chất nóng chảy eutectic

Đầu báo này tận dụng liên kết nóng chảy của hợp kim eutectic. Đây là một loại đầu báo nhiệt rất phổ biến trong giai đoạn từ những năm 1970 đến 2000.

Hợp kim eutectic là sự kết hợp của hai hoặc nhiều kim loại, có điểm nóng chảy thấp hơn so với các kim loại riêng lẻ. Khi nhiệt độ vượt qua nhiệt độ nóng chảy của hợp kim, nó sẽ chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng.

Trong đầu báo nhiệt, có một lẫy kim loại đàn hồi được giữ chặt bởi hợp kim eutectic, khiến cho hai cực tín hiệu của đầu báo tách rời nhau (thường là rời nhau). Khi nhiệt độ môi trường tăng đến nhiệt độ nóng chảy của hợp kim (đây là ngưỡng báo động của đầu báo, tùy thuộc vào loại hợp kim được sử dụng), hợp kim sẽ tan chảy, làm cho lẫy kim loại đàn hồi bung ra và hai cực tín hiệu của đầu báo tiếp xúc với nhau, tạo ra một dòng điện kích hoạt báo động. Loại đầu báo nhiệt này không thể tái sử dụng sau khi đã báo động.

Đầu báo nhiệt cố định kiểu dây

Loại đầu báo nhiệt cố định cơ-điện thứ ba là dạng đầu báo dây (hay còn được gọi là Linear Heat Detectors).
Thiết bị này được cấu tạo bởi hai dây dẫn điện bằng thép, được cách điện riêng biệt bởi một chất rất nhạy cảm với nhiệt độ. Hai dây này được xoắn với nhau (twisted pair) để tạo ra một lực ép giữa chúng, sau đó được bọc một lớp băng bảo vệ và lớp vỏ bên ngoài phù hợp với môi trường lắp đặt.
Nếu một điểm nào đó trên dây tiếp xúc với nhiệt độ vượt quá ngưỡng quy định (đây là ngưỡng báo động, tùy thuộc vào chất cách điện trong quá trình sản xuất), lớp cách điện nhạy cảm với nhiệt độ sẽ bị phá hủy, làm cho hai dây dẫn tiếp xúc với nhau tại điểm đó. Điều này tạo ra một tín hiệu báo cháy được gửi về trung tâm báo cháy.
Một số nhà sản xuất cung cấp các trung tâm điều khiển đặc biệt cho Linear Heat Detector, cho phép xác định vị trí điểm báo động trên dây báo nhiệt, tức là xác định được vị trí xảy ra cháy.

Đầu báo nhiệt cố định điện tử

Thermistor thường được thiết kế dưới dạng một loại điện trở nhiệt. Nó được làm từ chất bán dẫn đa tinh thể, có hệ số nhiệt điện trở âm và khá lớn. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ tăng, điện trở của Thermistor sẽ giảm mạnh. Thay đổi nhiệt độ môi trường gây ra thay đổi điện trở của Thermistor và tạo ra tín hiệu báo động.

Với việc sử dụng Thermistor, đầu báo nhiệt có thể được chế tạo dưới dạng gia tăng, cố định hoặc kết hợp cả hai, phù hợp với yêu cầu sử dụng. Loại đầu báo này cũng có khả năng giảm nguy cơ báo động giả.

Đầu báo cháy nhiệt gia tăng

Cơ chế lưỡng kim kết hợp hai kim loại có hệ số khai triển nhiệt khác nhau. Khi cơ chế này nóng lên, một kim loại sẽ mở rộng nhiều hơn kim loại khác, dẫn đến sự thay đổi hình dạng của thành phần. Sự lệch hướng này tạo ra tiếp điểm điện, kích hoạt báo động. Cơ chế này tự khôi phục khi thành phần nguội đi.

Đầu báo nhiệt hoạt động dựa trên một nhiệt độ nhất định của không khí xung quanh, không phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt độ. Loại đầu báo này đối phó với độ trễ của sự tăng nhiệt độ, mà các máy dò nhiệt dựa trên cơ chế trước đó không thể làm được.

Đầu báo khói và nhiệt kết hợp

Đầu báo khói và nhiệt tích hợp hoạt động như sau: Dữ liệu từ đầu báo khói và đầu báo nhiệt được phân tích cùng với thông tin thời gian để xác định trạng thái báo cháy một cách hiệu quả và nhanh chóng, từ đó tránh được các tín hiệu báo cháy giả.
Đầu báo khói và nhiệt tích hợp được áp dụng trong các môi trường như phòng thí nghiệm sạch, máy móc kỹ thuật cao, trung tâm dữ liệu, và phòng y khoa.
Ở một số khu vực đặc biệt, yêu cầu đầu báo báo cháy phải có độ chính xác cao. Để đáp ứng yêu cầu này, các nhà sản xuất đã tiến hành nghiên cứu và tích hợp cả chức năng báo khói và nhiệt vào một đầu báo duy nhất.

Tổng kết về đầu báo nhiệt, chúng ta đã có cái nhìn tổng quan về các loại đầu báo nhiệt phổ biến và cơ chế hoạt động của chúng. Đầu báo nhiệt đóng vai trò quan trọng trong hệ thống báo cháy, giúp phát hiện và báo động khi có sự tăng nhiệt đột ngột hoặc đạt đến ngưỡng nhiệt độ báo động.

Các loại đầu báo nhiệt như lưỡng kim, dạng dây, và Thermistor đều có ưu điểm và ứng dụng riêng của chúng. Việc lựa chọn loại đầu báo nhiệt phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu và môi trường cụ thể của từng công trình.

Tất cả những thông tin về đầu báo nhiệt mà Đình Hải cung cấp đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn về vai trò và lợi ích của chúng trong hệ thống báo cháy. Sử dụng đúng và hiệu quả các loại đầu báo nhiệt sẽ đảm bảo an toàn và bảo vệ công trình của chúng ta khỏi nguy cơ cháy nổ.
Xem thêm :
>>> Tìm hiểu về lò đốt rác thải tái tạo năng lượng
>>> Tìm hiểu về thiết bị sấy