System detekcji czynników chłodniczych w pomieszczeniach klimatyzowanych

Utrzymanie komfortowych warunków oraz czystego powietrza w budynkach nie jest już luksusem tylko wymogiem w wielu miastach. Odpowiadają za to m.in. systemy klimatyzacji będące częścią HVAC (ang. heating, ventilation, air conditioning - ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja). Zadaniem klimatyzacji jest głównie utrzymanie komfortowej temperatury pomieszczeń gdy na zewnątrz panują wysokie temperatury. Wykorzystuje się do tego różne czynniki chłodnicze chlorofluorowęglowodory (CFC), hydrofluorowęglowodory (HFC) lub wodorochlorofluorowęglowodory (HCFC) nazywane "freonami", ale istnieją także inne czynniki ziębnicze jak CO₂, O₂, N₂ lub powietrze. Mają one oznaczenie "R" (ang. refrigerant - chłodziwo). Wiele z tych substancji może mieć jednak negatywny wpływ na środowisko naturalne i wprowadzono regulacje prawne nakazujące monitorowanie wycieków czynników chłodniczych, a tym samym niezbędna stała się detekcja czynników chłodniczych w systemach klimatyzacji. Detekcja czynników chłodniczych R... w systemach klimatyzacji może być różnie zbudowana. Generalne założenie to wykrycie nieszczelności układu powodując Jednym ze sposobów jest rozmieszczanie detektorów we wszystkich pomieszczeniach, do których docierają kanały klimatyzacji. W takim przypadku wykorzystuje się adresowalne cyfrowe systemy detekcji gazów dla klimatyzacji jak np. MSR PolyGard2.

Takie rozwiązanie umożliwia określenie, który dokładnie detektor zgłosił alarm oraz co ważne jaki jest bieżący pomiar. Bieżący pomiar pozwala na wykrycie niewielkich anomalii (często jeszcze nie stanowiących powodu do alarmu), ale pozwalających na odpowiednio wczesne wykrycie przyczyny, przygotowanie naprawy (planowy serwis jest tańszy i nie zaburza pracy obiektu np. hotelu czy sali konferencyjnej) i uniknięcie poważnego alarmu np. podczas konferencji. Jednocześnie wszystkie dane z systemu detekcji czynników chłodniczych mogą być za pomocą wyjścia RS485 ModbusRTU przesłane do BMS (Building Management System - systemu nadzoru obiektu). Istotne jest także aby system miał dobrze rozwiązany schamat alarmowania. W pomieszczeniach mogą się zdarzyć różne rzeczy, a freony są wykrywane za pomocą sensórw półprzewodnikowych, które reagują na wiele innych czynników (np. inne gazy i opary jak srodki czystości, detergenty, na nagłe zmiany wilgotności np. wietrzenie itd.). Oczywiście warto wybrać detektory z wysokiej jakości sensorem i stopniem ochrony IP65 (np. PolyGard2) co pozowli na redukcję fałszywych alarmów, ale nie zlikwiduje ich całkiem. Sposobem na ograniczenie fałszywych alarmów jest większa liczba progów alarmowych. Niższy próg stanowi "filtr" alarmów dający obsłudze informację, że warto sprawdzić przy okazji czy w danym pomieszczeniu nic się nie dzieje. Drugi próg ostrzega obsługę, że należy niezwłocznie sprawdzić dane pomieszczenie (może zostać np. uruchomiona wentylacja). Kolejny próg stanowi już ostrzeżenie dla użytkowników pomieszczenia, a kolejny 4 próg uruchamia alarm systemu i odcina czynnik chłodniczy. 4 progi alarmowe to wygone i efektywne rozwiązanie zapewniające redukcję fałszywych alarmów i dające obsłudze czas na sprawdzenie pomieszczenia przy minimalnym zaburzaniu pracy obiektu.

Powyższe rozwiązanie jest bardzo dobre, ale niepozbawione wad i bardzo kosztowne. Biorąc pod uwagę ilosć pomieszczeń biurowych lub hotelowych koszt systemu jest znaczny. Dodatkowo pojawiająca się nieszczelność rozprowadzi wyciekający czynnik kanałami po pomieszczeniach. Warto więc rozważyć system detekcji gazów dla klimatyzacji gdzie urządzenia detekcyjne dokonujące pomiaru zlokalizoawane są w kanale głównym tuż za elementami chłodniczymi, na których może pojawić się wyciek. Takie rozwiązanie redukuje ilość detektorów z ilości pomieszczeń do ilości układów chłodniczych. Oczywiście nie można umieścić detektora od tak sobie w kanale, w przepływie powietrza ponieważ jego pomiar będzie mocno zaburzony. MSR-Electronic posiada w swojej ofecie specjalne sondy kanałowe C2-Z2 wkładane do kanału i podłączane do detektora. Wystarczy zrobić niwielki otwór w kanale umieścić w nim sondę (zgodnie z kierunkiem przepływu) i zamocować 2 wkrętami (w zestawie oczywiście znajduje się uszczelka). W ten spoosób mozemy badać stężenie danego gazu znajdujące się w przepływie powietrza. Oczywiście rozwiązanie to mozna zastosować zarówno w detektorach będących częścią systemu PolyGard2 jak i w pojedyńczych aplikacjach stosując samodzielny detektor typu MSC2 z wyświetlaczem i wyjściami sterującymi. Jest to jedno z ciekawszych rozwiązań detekcji gazów w systemach klimatyzacji umożliwiające monitorowanie wycieków z układu klimatyzacji przy redukcji ilości detektorów i wielkości instalacji.

Oczywiście w obu rozwiązanich nie należy zapominać o monitorowaniu obiektów maszynowni czy pomieszczenia układów klimatyzacyjnych oraz układach wykonawczych (zaworach elektromagnetycznych), które mogłyby odciąć dopływ czynnika do cieknącej instalacji. Jeżeli układów jest wiele i wiele elementów wykonawczych to także zastosowanie mają systemy cyfrowe, które mogą mieć dowolnie zaprogramowane wyjścia sterujące oraz liniowe moduły wyjść stykowych, które można rozmieszczać przy poszczególnych układach (nie trzeba prowadzić przewodów od centrali sterującej). W systemach MSR PolyGard2 są to moduły EP06 mające po 4 wyjścia stykowe (w jedym systemie może być ich 7 co razem z centralą daje 32 wyjścia stykowe). Takie programowalne wyjścia umożliwiają załączenie z dowolnego detektora (nie musi on się znajdować fizycznie na tej samej linii co dodatkowo redukuje koszty i ułatwia prowadzenie okablowania).

Ostatnim aspektem są koszty eksploatacji. System MSR oprócz wymiennych sensorów (na wtyczkę) w technologii X-Change. Wielu producentów oferuje już takie rozwiązanie jednak wyjęcie sensorów i ich wysłanie do kalibracji powoduje, że obiekt pozostaje bez ochrony i musi zostać wyłączony z eksploatacji. Można oczywiście kupić drgi komplet sensorów, ale MSR PolyGard2 oferuje także możliwość kalibracji detektorów na miejscu co rozwiązuje problem.

Sprawdź powiązane przepisy w zakładce: REGULACJE PRAWNE W ZAKRESIE SYSTEMÓW DETEKCJI I DETEKTORÓW GAZÓW

Zagrożenia gazowe w pomieszczeniach klimatyzowanych:
- freony, CFC, HFC, HCFC, R...

SYSTEMY DETEKCJI CZYNNIKÓW R... Z CENTRALĄ