Датчики утечки газа: особенности, виды, выбор и установка

Утечка газа в жилых домах и на производстве является серьёзным происшествием. Связана она со многими причинами, среди которых наиболее распространённой является износ внутридомовых и квартирных газовых сетей, а также человеческий фактор. Последствия утечки газа очень страшны и порой не оставляют шансов на выживание: скопившийся газ воспламеняется от малейшей искры и взрывается. Владельцев газового оборудования эта сторона вопроса не может не беспокоить, из-за чего всё больше людей стали устанавливать в свои дома датчики утечки газа.

Датчик утечки газа выполнен в виде небольшого устройства, состоящего из корпуса с расположенными внутри него газовыми анализаторами. Последние представляют собой особо чувствительные элементы, определяющие содержание газа в воздухе, при превышении его концентрации подающие громкий звуковой сигнал. Богатый ассортимент сигнализаторов представлен как простыми моделями для дома, способными распознавать природный метан, пропан и продукты их сгорания – оксиды углерода, так и мощными многофункциональными приборами, предназначенными для установки на крупных производственных объектах, складах горючих материалов и в промышленных цехах.

Главными функциями газовых датчиков являются распознавание вещества, определение уровня его концентрации в воздухе и подача громкого сигнала тревоги в случае превышения нормы. Во многих моделях, помимо звука, имеется и световая сигнализация, позволяющая использовать прибор в доме, где есть слабослышащие либо пожилые люди. Кроме того, большинство современных моделей оснащено электромагнитным клапаном-отсекателем, моментально перекрывающим поступление газа при малейшей утечке, а некоторые из них способны запускать систему принудительной вентиляции.

Принцип действия датчика утечки достаточно прост и основан на физических законах конвекции. Воздух поднимается вверх и проходит через анализаторы. Те, в свою очередь, быстро распознают имеющиеся в нём примеси газа и при увеличении их концентрации выше принятых норм включают световой и звуковой сигналы. Интересным является тот факт, что раньше для обнаружения метана в угольных шахтах использовались канарейки.

Современные датчики не требуют регулировки и поступают в продажу в уже настроенном виде. При обнаружении утечки многие из них способны посылать владельцу квартиры SMS-сообщения либо оповещать его об опасности через интернет. После устранения аварийной ситуации простые бытовые модели нуждаются в перезапуске, притом что промышленные образцы непрерывного действия сразу после срабатывания сигнализации продолжают регистрировать и анализировать.

Датчики утечки газа классифицируются по таким признакам, как метод подключения, способ распознавания превышения концентрации и степень автономности.

По этому критерию датчики подразделяются на проводные и беспроводные. Первые работают от электрической сети напряжением 220 В и требуют наличия в непосредственной близости источника питания. Многие люди с опаской относятся к проводным образцам, высказывая опасение, что при превышении концентрации газа сам детектор, включенный в сеть, может послужить причиной взрыва воздушно-газовой смеси. Однако эти предположения абсолютно беспочвенны.

Изготовление газовых датчиков производится по особой технологии с применением всех мер защиты, поэтому взрыв, спровоцированный, к примеру, коротким замыканием, исключён. Преимуществом сетевых моделей является простота в обслуживании и отсутствие необходимости контроля за уровнем заряда батареек. К минусам относят бесполезность образцов при отсутствии электроэнергии, из-за чего их нельзя отнести к категории высоконадёжных приборов.

Беспроводные датчики работают от аккумуляторов и в электрическом питании не нуждаются. Отсутствие проводов позволяет установить такую модель в любое место, в том числе на подвижные детали сложного промышленного оборудования. К преимуществам вида относят высокую мобильность и возможность установки в помещениях, где нет электричества. Среди минусов отмечают высокую в сравнении с сетевыми моделями стоимость и необходимость контроля за состоянием батарей.

По данному признаку датчики делятся на три вида: каталитические, полупроводниковые и инфракрасные. Каталитические модели являются достаточно популярными на промышленных объектах. Принцип их действия основан на горении небольшого количества газа, которое происходит в специальной камере газоанализатора и начинается даже при незначительном превышении концентрации.

При горении происходит изменение сопротивления в одной из двух катушек, входящих в состав прибора. Вторая катушка при этом измеряет температуру. Электронная система моментально реагирует на изменение сопротивления, и извещатель срабатывает.

Для обеспечения безопасной эксплуатации прибор оснащён пламегасителем, сдерживающим интенсивность огня. А благодаря специальному катализатору, которым покрыта камера сгорания, химические процессы ускоряются, и газ в камере начинает гореть ещё задолго до того, как его концентрация в воздухе достигнет взрывоопасного уровня. После срабатывания сигнализации каталитические приборы не нуждаются в перенастройке и не требуют времени для восстановления. Модели относятся к категории приборов непрерывного действия и часто используются на стратегически важных объектах.

Полупроводниковые модели оснащены пластиной, выполненной из полупроводящего материала – кремния и покрытой специальным химическим составом. Попадая на пластину, газ начинает ею поглощаться, что приводит к изменению её электрического сопротивления. Это изменение фиксирует электронная схема, после чего срабатывает сигнализация. Полупроводниковые датчики предназначены для бытового использования и отличаются низкой стоимостью, небольшим расходом электроэнергии и широкой потребительской доступностью.

Инфракрасные модели являются самыми удобными и надёжными. Принцип их действия основан на том, что воздух с частичками газа и воздух без него по-разному рассеивают свет в поле инфракрасного диапазона. Анализ загрязнения производится с помощью двух волн: эталонной и исследуемой. Они пропускаются через инфракрасный поток и возвращаются обратно.

Прибору остаётся лишь сравнить показатели рассеивания и в случае необходимости подать звуковой сигнал. К преимуществам инфракрасных датчиков относят быстрое срабатывание, низкое энергопотребление и малое количество ложных тревог. К минусам относят высокую стоимость приборов.

По данному признаку газовые датчики подразделяются на три вида.

• Автономные образцы устанавливаются как отдельные приборы, которые при обнаружении утечки действуют самостоятельно: они подают звуковую сирену и световой сигнал и активируют команды отключения газа и запуска принудительной вентиляции. Такие модели можно увидеть в квартирах и частных домах, где они вполне справляются с поставленной перед ними задачей в одиночку.

• Компонентные образцы являются элементами промышленной, реже бытовой системы безопасности и при обнаружении утечки газа лишь посылают сигнал центральному модулю сети. Тот анализирует результаты замеров и принимает решение по включению исполнительных механизмов. Системы используются на больших промышленных объектах и в частных многоэтажных владениях.

• Смешанные приборы являются универсальными и в зависимости от способа монтажа могут работать как в одиночку, так и «в команде».

Современный рынок представляет огромное количество датчиков утечки газа, надёжно защищающих жилище от взрыва и возгорания. Ниже представлен обзор недорогих бытовых образцов, спрос на которые, по версии интернет-магазинов, является достаточно высоким.

Детектор-сигнализатор «Даджет МТ8055» предназначен для распознавания превышения концентрации пропана и метана. Прибор имеет полупроводниковое исполнение, работает от сети напряжением 220 В, оснащён световой индикацией и мощной сиреной. Детектор оборудован дисплеем, на котором высвечивается информация о загазованности помещения. Так, при числовых показателях от 1 до 2 устройство молчит, а в диапазоне от 3 до 5 включается красный индикатор, и прибор начинает издавать умеренный звуковой сигнал.

В таких случаях самостоятельно устранять утечку уже поздно и всё, что нужно сделать – это срочно покинуть помещение. Датчик является очень экономичным и потребляет всего 4 Вт. Порог срабатывания на пропан составляет 0,1-0,5%, на метан природный – 0,1-0,3% и на метан бытовой – 0,1-0,5%. Прибор может эксплуатироваться при температуре от -10 до +50 градусов и относительной влажности воздуха не более 97%. Стоит детектор 1 950 рублей.

Полупроводниковый датчик «Кенарь GD100-N» специализируется на утечке природного метана и используется в быту. Прибор работает от сети напряжением 220 В и предназначен для определения загазованности помещений с газогорелочными плитами и котлом. Детектор срабатывает, когда объёмная доля метана в воздухе достигает 0,44%, притом что у метана нижний концентрационный предел воспламенения составляет 4,4% доли в объёме. Как видно, запас времени от момента срабатывания до возможного возгорания газа достаточно большой, что позволяет принять меры к перекрытию вентиля на магистральной трубе, а в случае серьёзной аварии – эвакуироваться из здания до взрыва.

Прибор относится к агрегатам непрерывного действия. После снижения уровня концентрации газа он отключает аварийные сигналы и продолжает мониторинг. Датчик оснащён индикатором неисправности, который при возникновении поломки начинает гореть жёлтым цветом и зуммировать каждые 3 секунды.

Кроме того, прибор имеет возможность управлять электромагнитным клапаном, который при утечке газа моментально перекроет газопровод. Открытие клапана после устранения аварийной ситуации производится вручную. Детектор может эксплуатироваться при температуре от 0 до 55 градусов, потребляет не более 3 Вт электроэнергии и стоит 1 700 рублей.

Детектор-сигнализатор Honeywell JTQJ-BF-6618B является бытовым прибором и предназначен для непрерывного контроля за уровнем метана. Производитель оснастил его двумя выходами, при помощи которых можно подключить электромагнитный клапан и, например, принудительную вентиляцию. Уровень погрешности измерений составляет всего 3%, а порог срабатывания сирены достигает 4% от нижнего предела воспламенения метана.

Датчик имеет полупроводниковый тип исполнения, способен работать при температуре от 0 до 55 градусов и потребляет не более 2 Вт электричества. Изделие выпускается в размерах 88х88х42 мм, весит 90 г и стоит 3 900 рублей.

Датчик Xiaomi MiJia Gas Leak Detector способен не только громко оповещать хозяев об утечке газа, но и отправлять SMS-сообщения на телефон. Отличительной особенностью модели является тот факт, что прибор отслеживает количество кислорода, а не газа и при малейшем появлении в воздухе вредных примесей сообщает об этом громким сигналом.

Датчик имеет сертификат стандарта CCCF и способен к синхронизации с телефоном и другими датчиками системы, что позволяет использовать его не только как автономное устройство, но и как звено общей сети. Модель выпускается в габаритах 20х80х29 мм, весит 90 г и имеет радиус действия до 4 м. Стоимость детектора составляет 2 900 рублей.

Бытовой детектор «Страж» способен контролировать уровень природного, сжиженного и даже угарного газа и имеет низкий порог срабатывания, составляющий 0,1-0,5%. Модель оснащена громкой сиреной, питается от сети 220 В и способна выдерживать температуру 50 градусов и влажность до 95%. Прибор может использоваться как автономное средство оповещения либо быть подключен к общей системе пожарной сигнализации. Корпус детектора изготовлен из ударопрочного пластика ABS и металла, мощность сигнала составляет 70 дБ, вес достигает 260 г. Модель выпускается в габаритах 110х70х40 мм и стоит 1000 рублей.

При выборе датчика утечки газа необходимо учитывать ряд моментов.

• Так, если прибор приобретается в дом, где установлен газовый котел отопления, лучше приобрести модель с функцией рассылки сообщений хозяину на телефон. Это обусловлено тем, что система отопления работает круглые сутки, в том числе и в отсутствие владельцев, а потому крайне важно быть уверенным в том, что с оборудованием всё в порядке.
• Если в квартире имеется принудительная вентиляция или электрическая вытяжка, то хорошим выбором станет модель, способная в автоматическом режиме запускать вентсистему. Это позволит выиграть время до приезда аварийной газовой службы и не допустить опасной концентрации газа в помещении.
• Если в доме, куда приобретается прибор, случаются частые перебои с электричеством, то оптимальным вариантом станет покупка беспроводной модели, работающей на батарейках.
• Если датчик выбирается в дом с печным отоплением, где есть риск образования угарного газа, лучше купить каталитический детектор, который гораздо лучше остальных распознаёт именно этот вид загазованности.
• Для определения концентрации метана и пропана лучше выбрать ИК-датчик, который способен работать и с углекислым газом. А вот угарный газ, напротив, инфракрасные лучи не рассеивает, поэтому для его распознавания такой детектор не подойдёт.
• Если выбор пал на недорогую модель, оснащённую сразу несколькими анализаторами, то нужно быть готовым к тому, что определить, на какой именно газ среагировал прибор, будет невозможно. В то время как на многих комплексных образцах на каждый вид газа предусмотрен свой сигнал, а у самых современных из них на дисплее подробно описывается причина срабатывания.

Монтаж датчика утечки газа не вызывает никаких сложностей и может быть выполнен самостоятельно. Для этого следует лишь ознакомиться с рядом общих правил, обязательных для исполнения.

• Установка сигнализатора должна выполняться на расстоянии не дальше 4 метров от газовых приборов: плиты, котла или колонки.
• Расстояние от датчика до источников открытого огня должно быть не менее одного метра.
• Монтаж детектора непосредственно над газовой плитой строго запрещён.
• Установка прибора вблизи окон, вентиляционных отверстий и входной двери категорически не рекомендуется. В противном случае при утечке газа прибор просто не среагирует на его высокую концентрацию и не включит сирену.
• Выбор высоты монтажа производят по следующей схеме: комбинированные приборы, способные улавливать несколько видов газа, устанавливают в 50 см от потолка, тогда как датчики для сжиженного газа – не ниже 50 см от пола. Это обусловлено разным весом газов относительно воздуха. Поэтому, если в полу имеются углубления, в них необходимо устанавливать дополнительные детекторы для тяжёлого пропана.
• Ввиду того что большинство датчиков принадлежит к классу защиты IP 33, их нельзя устанавливать в места, где на них могли бы попасть капли жира и воды. Кроме того, ставить прибор туда, где наблюдается скопление горячего пара и повышенная температура, запрещено.
• Если детектор долгое время находился в холодном помещении, то перед установкой его следует согреть. Для этого прибор оставляют на несколько часов при комнатной температуре и лишь после этого начинают монтаж.
• В зависимости от модели монтаж прибора может выполняться как на двусторонний скотч, так и на пару саморезов. Первый способ более предпочтителен с точки зрения сохранения целостности стены. К тому же он позволяет крепить прибор на поверхности, в которые вкручивание саморезов невозможно. Зато второй метод более надёжен и долговечен.
• Монтаж сетевых приборов должен выполняться с учётом длины шнура. Использование тройников и удлинителей запрещено.

Проверка датчика на предмет обнаружения угарного газа выглядит несколько иначе: для этого берут тонкую деревянную лучину, поджигают её, дают немного погореть, задувают и струёй дыма «окуривают» датчик с расстояния 20-30 см.

Правила эксплуатации датчика чётко прописаны в сопроводительной документации и включают в себя ряд моментов.

• Газовые детекторы поступают в продажу в настроенном виде и внешнего вмешательства не требуют. Поэтому после установки не нужно ничего настраивать, а необходимо лишь понаблюдать за прибором какое-то время. Если цифры на табло находятся в адекватных параметрах, а жёлтый индикатор самодиагностики погашен, то прибор работает корректно и в продолжении контроля не нуждается.
• Подносить вплотную к устройству горящие предметы и испытывать его таким способом категорически запрещено. Это может вызвать выход из строя чувствительных элементов, которые восстановлению могут не подлежать.
• Время от времени датчик необходимо очищать от пыли и грязи, действуют при этом максимально осторожно и следят, чтобы влага не попала внутрь.
• При возникновении неисправностей и загорании жёлтого цветового индикатора следует отключить датчик от питания и отнести в сервисный центр.
• Несмотря на простоту устройства, вскрывать корпус прибора и пытаться ремонтировать его самостоятельно запрещено.

О том, как правильно использовать датчики утечки газа, смотрите в следующем видео.