Detekcja wody i ostrzeganie o zalaniu. Jak działa system wykrywania wycieków?
Detekcja wody i ostrzeganie o zalaniu. Jak działa system wykrywania wycieków?
Zalanie nie zawsze zaczyna się od dużego wycieku. Nieszczelność instalacji, skropliny z klimatyzacji, uszkodzony przewód elastyczny lub niewielki przeciek z rurociągu mogą przez dłuższy czas pozostawać niezauważone. Problem staje się szczególnie istotny w serwerowniach, pomieszczeniach technicznych, pod podłogami podniesionymi oraz wszędzie tam, gdzie woda może uszkodzić instalacje elektryczne, urządzenia lub wyposażenie.
System detekcji wody ma wykryć obecność cieczy odpowiednio wcześnie i przekazać informację o zagrożeniu do obsługi budynku, systemu BMS albo odpowiednio zaprojektowanej automatyki.
Czujnik zalania a liniowa detekcja wody
Najprostszy sposób wykrywania zalania wykorzystuje czujnik punktowy. Nadzoruje on jedno konkretne miejsce i reaguje wtedy, gdy woda dotrze bezpośrednio do jego elementów detekcyjnych.
W przypadku większej powierzchni skuteczniejsze może być zastosowanie liniowej detekcji wody. Zamiast pojedynczego punktu kontrolowana jest cała trasa kabla sensorycznego. Pozwala to prowadzić detekcję między innymi wzdłuż rurociągów, pod urządzeniami, przy instalacjach HVAC oraz pod podłogą podniesioną.
Czujnik punktowy kontroluje wybrane miejsce, natomiast kabel sensoryczny umożliwia nadzorowanie całej wyznaczonej trasy.
Jak kabel sensoryczny wykrywa wodę?
Kabel do detekcji zalania zawiera elementy reagujące na kontakt z wodą. Pojawienie się cieczy powoduje zmianę parametrów elektrycznych obwodu, którą wykrywa współpracujący moduł kontrolny.
System stale nadzoruje stan kabla. W przypadku wykrycia wody generowany jest alarm, natomiast przerwanie obwodu lub inne rozpoznane uszkodzenie może zostać zgłoszone jako osobny stan awarii.
W rozwiązaniu Signaline WD+ przewód sensoryczny współpracuje z modułem kontrolnym, który nadzoruje zarówno obecność wody, jak i ciągłość obwodu detekcyjnego.
Lokalizacja miejsca wycieku
W rozbudowanych instalacjach sama informacja o wykryciu wody często nie wystarcza. Istotna jest również możliwość ustalenia, gdzie na trasie kabla doszło do kontaktu z cieczą.
Signaline WD+ oblicza odległość do punktu alarmowego i wyświetla ją na ekranie modułu. Punkt 0 m odpowiada końcowi skalibrowanego kabla doprowadzającego. Jeśli dalej zastosowano odcinki niesensoryczne, należy uwzględnić je przy odniesieniu wskazania do planu instalacji.
System wymaga minimum 30 m kabla sensorycznego. Maksymalna długość strefy wynosi 300 m, przy czym zastosowany kabel niesensoryczny również wlicza się do tego limitu. Dokumentacja techniczna określa dokładność lokalizacji jako mniejszą niż ±5% lub 2 m.
Taka funkcja jest szczególnie przydatna pod podłogami technicznymi, wzdłuż długich tras rurociągów lub w pomieszczeniach, w których wizualne znalezienie miejsca wycieku byłoby czasochłonne.
Najważniejsze jest prawidłowe ułożenie kabla
System ostrzegania o zalaniu nie wykryje wody, która nie dotrze do elementu detekcyjnego. Dlatego skuteczność instalacji zależy przede wszystkim od prawidłowego określenia miejsc, w których ciecz może się pojawić lub gromadzić.
Kabel powinien być prowadzony przede wszystkim:
- w zagłębieniach i najniższych punktach powierzchni,
- u podstawy spadków,
- pod rurociągami i armaturą,
- wokół urządzeń, z których może nastąpić wyciek,
- pod podłogami podniesionymi, jeżeli właśnie tam może gromadzić się woda.
Na płaskiej powierzchni instrukcja Signaline WD+ zaleca prowadzenie równoległych odcinków kabla w odstępach nie większych niż 2 m.
Nie należy układać przewodu bezpośrednio pod nawiewami HVAC, jeżeli występuje tam ryzyko kondensacji wilgoci. Instrukcja zaleca zachowanie co najmniej 1,8 m odstępu od takiego źródła.
Jak mocować kabel do detekcji zalania?
Kabel powinien mieć możliwie dobry kontakt z powierzchnią, na której może pojawić się woda. Nie powinien być naprężony, zgniatany ani prowadzony przez miejsca narażone na uszkodzenia mechaniczne.
W przypadku Signaline WD zalecane jest mocowanie przewodu mniej więcej co 1 m. W pobliżu urządzeń HVAC lub w miejscach wymagających bardziej stabilnego prowadzenia odstęp między punktami mocowania może zostać zmniejszony do około 0,5 m.
Minimalny promień gięcia przewodu wynosi 25 mm. Kabla nie należy zaginać pod kątem prostym ani prowadzić w sposób powodujący trwałe naprężenia.
Kabel Signaline WD jest dostarczany w fabrycznie zakończonych odcinkach. Nie należy go ciąć ani ponownie zarabiać jego zakończeń. Zakaz skracania dotyczy również kalibrowanego kabla doprowadzającego.
Co dzieje się po wykryciu wody?
Po pojawieniu się alarmu moduł może przekazać informację dalej. Signaline WD+ posiada oddzielne wyjścia przekaźnikowe ALARM i FAULT oraz wyjścia analogowe 0–10 V DC i 4–20 mA.
Dzięki temu sygnał może zostać wykorzystany przez system BMS, PLC lub inną automatykę budynkową.
Możliwe jest również wykorzystanie alarmu do uruchomienia dalszych działań, na przykład zamknięcia elektrozaworu. W takim przypadku funkcję sterowania zaworem realizuje odpowiednio zaprojektowany układ automatyki wykorzystujący sygnał z modułu detekcji.
Czy detekcję wody można podłączyć do BMS?
Tak. Integracja z BMS jest jednym z typowych zastosowań systemów wykrywania wycieków.
W przypadku Signaline WD+ można wykorzystać styki przekaźnikowe lub sygnały analogowe 0–10 V DC i 4–20 mA. Pozwala to przekazać między innymi informację o alarmie lub uszkodzeniu systemu.
Zgodnie z instrukcją Signaline WD+ w wersji 1.0 moduł nie posiada bezpośredniego interfejsu RS232 ani RS485. Jeżeli wymagane jest przekazanie danych przez komunikację szeregową, konieczne jest zastosowanie dodatkowego odpowiedniego interfejsu.
Wyjścia analogowe WD+ nie są izolowane galwanicznie od elektroniki modułu. Przy przesyłaniu sygnałów na większą odległość projekt integracji może wymagać zastosowania dodatkowej izolacji.
Czy system detekcji zalania można integrować z SSP?
Technicznie możliwe jest przekazanie sygnału alarmowego lub uszkodzeniowego do innych systemów, również przez odpowiednio dobrane moduły wejściowe.
Nie oznacza to jednak, że system detekcji wody staje się systemem sygnalizacji pożarowej. Integracja sygnałowa nie zmienia funkcji ani przeznaczenia urządzenia.
Systemów wykrywania zalania nie należy automatycznie kwalifikować jako urządzeń objętych wymaganiami norm serii PN-EN 54 tylko dlatego, że ich sygnał zostaje przekazany do infrastruktury SSP. Dobór wejść, sposób prezentacji sygnałów technicznych i dopuszczalność integracji należy ustalić na podstawie dokumentacji zastosowanej centrali oraz projektu systemu.
Schemat systemu Signaline Water
Poniższy schemat przedstawia konfigurację z centralą detekcji wody, puszką interfejsową WIB oraz modułem WDM-KM. Jest to inny układ niż opisana w artykule strefa z modułem lokalizacyjnym WD+. Parametrów i sposobu połączeń tych konfiguracji nie należy stosować zamiennie.
Gdzie stosuje się systemy detekcji zalania?
Liniowa detekcja wody jest szczególnie przydatna tam, gdzie potencjalny wyciek może wystąpić na większej powierzchni lub w trudno dostępnej przestrzeni.
Typowe zastosowania obejmują między innymi serwerownie, centra danych, pomieszczenia techniczne, rozdzielnie, przestrzenie pod podłogami podniesionymi, instalacje klimatyzacyjne, centrale wentylacyjne oraz trasy rurociągów.
System może być również stosowany pod urządzeniami lub instalacjami, których awaria mogłaby spowodować kosztowne szkody.
Czy system detekcji wody jest obowiązkowy?
Warunki Techniczne nie ustanawiają ogólnego obowiązku wyposażania wszystkich budynków w elektroniczny system detekcji zalania.
Konieczność jego zastosowania może jednak wynikać z projektu, specyfiki chronionego pomieszczenia, wymagań inwestora, warunków ubezpieczenia albo przyjętej koncepcji zabezpieczenia infrastruktury technicznej.
Dlatego zasadność zastosowania systemu powinna wynikać z rzeczywistego ryzyka oraz skutków potencjalnego wycieku, a nie z automatycznego przypisywania mu wymagań właściwych dla systemów przeciwpożarowych.
Czy kabel można ponownie wykorzystać po zalaniu?
Tak, pod warunkiem że konstrukcja konkretnego systemu na to pozwala i przewód nie został uszkodzony.
W przypadku Signaline WD po alarmie kabel należy dokładnie wysuszyć. Pozostawiona wilgoć może powodować kolejne alarmy oraz zmniejszać dokładność lokalizacji następnego wycieku, dlatego przed przywróceniem systemu do normalnej eksploatacji należy upewnić się, że przewód jest suchy.
Jak sprawdza się poprawność działania systemu?
System należy testować zgodnie z dokumentacją zastosowanego rozwiązania. W przypadku Signaline WD test alarmu może zostać przeprowadzony przez kontrolowany kontakt fragmentu kabla z wodą.
Osobno można sprawdzić nadzór uszkodzenia obwodu. Odłączenie elementu końcowego powinno zostać rozpoznane jako stan awarii.
Po teście kabel trzeba dokładnie wysuszyć. Dokumentacja przewiduje również regularne kontrole systemu, przy czym odstęp między inspekcjami nie powinien przekraczać 12 miesięcy.
Dobór systemu powinien zacząć się od analizy miejsca
Jednym z istotnych błędów projektowych jest nieprawidłowe rozmieszczenie elementów detekcyjnych, nawet przy właściwym doborze elektroniki.
Przed zaprojektowaniem systemu warto określić potencjalne źródła wycieku, kierunek spływu wody, najniższe punkty powierzchni, lokalizację urządzeń HVAC oraz sposób przekazania alarmu do obsługi budynku lub BMS.
Dopiero na tej podstawie można prawidłowo dobrać przebieg kabla, długość strefy i sposób integracji z pozostałą automatyką. W większych instalacjach taka analiza techniczna ma większe znaczenie niż samo zwiększanie liczby czujników.
Dla strefy WD+ należy uwzględnić moduł kontrolny, kalibrowany kabel doprowadzający 10 m, kabel sensoryczny WD oraz wtyk EOL. Opcjonalna centrala zbiorcza nadzoruje moduły i nie zastępuje modułu WD+.
Dokumentacja techniczna
Centrala detekcji wody Signaline WaterKarta katalogowa centrali, wersja 1.0, język angielski. PDF → Signaline WD+ — instrukcja instalacjiMontaż, konfiguracja, integracja i testowanie, wersja 1.0, język angielski. PDF →Podstawa odniesienia dla części dotyczącej wymagań budowlanych: Warunki Techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie — tekst jednolity, Dz.U. 2022 poz. 1225, z późniejszymi zmianami.