Обзор датчиков угарного газа

Угарный газ является продуктом горения, который выходит из неверно настроенного камина, газовой плиты или котла. В отличие от бытового не обладает ярким запахом, что в сочетании с высокой токсичностью делает его смертельно опасным для человека. Концентрации всего лишь в 1% достаточно для летального исхода в течение трех минут вдыхания. Именно поэтому CO называют невидимым убийцей.

Симптомы в зависимости от концентрации:

• 0.08% — легкая слабость, недомогание; также может сопровождаться головными болями, головокружением и кашлем;
• следующая по тяжести стадия сопровождается поражением слизистой носоглотки, нарушением сердцебиения, побледнением кожи;
• 0.32% — из-за угнетающего действия CO организму становится недостаточно кислорода, что приводит к потере сознания, параличу, коме; в течение получаса возможен летальный исход;
• 1.2% — смертельная дозировка, при которой смерть наступает в течение двух-трех минут.

Причины утечки CO

В отличие от бытового газа угарный генерируется непосредственно в жилом помещении. Основными причинами повышения концентрации считаются:

• неэффективно установленная система удаления дыма,
• слабая тяга над открытым огнем,
• поломка работающих на природном газе устройств (бойлер, колонка, котел и так далее),
• использование устройств обогрева с нарушением инструкции.

Также распространенными ошибками, ведущими к отравлению, являются:

• преждевременное запирание заслонки при розжиге твердым топливом печей и котлов;
• гараж-пристройка к частному дому с объединенной вентиляционной системой (забытый автомобиль с включенным двигателем быстро заполнит помещение CO, который по воздуховоду проникнет на жилую территорию).

Так как главная опасность — отравление, то применение стандартных противопожарных датчиков не помогает. Для своевременного предупреждения человека об опасной ситуации используют датчики угарного газа.

Сигнализатор загазованности для квартиры или дома

Датчик обнаружения угарного газа представляет собой небольшое устройство, которое монтируется на расстоянии пары метров от источников открытого огня, газовых приборов, печей и котлов. Так как CO легче воздуха, то для его своевременной детекции, датчик должен находится на высоте человеческого роста либо на расстоянии 20 см от потолка. Нагретый «угар» (жаргонное название) сначала поднимается к потолку, а затем растекается по всему пространству комнаты.

При монтаже возле пола запаздывание срабатывания сигнала тревоги может составить несколько минут, которые и решат жизнь человека. В отличие от утечки природного газа здесь буквально важна каждая секунда.

Датчик контроля угарного газа постоянно проверяет состав воздуха в помещении. При достижении красной зоны моментально сигнализирует звуками и миганием. Старшие модели могут подключаться к системе охраны или умного дома, отправлять сигнал тревоги по СМС и интернету, отключать приборы-источники опасности.

Для того, чтобы подобрать максимально подходящую модель, нужно знать устройство, принцип работы и существующие типы датчиков.

Стандартная конструкция датчика

Все элементы расположены в компактном пластиковом корпусе, размер которого зависит от модели и наличия дополнительных функций. Самый простой прибор в диаметре не больше 12 см и работает на батарейках. Самые дорогие могут представлять собой короб 25×20 см и питаются от сети. Такой тип, как правило, используется на предприятиях. Для обеспечения безопасности обычной квартиры или загородного дома приобретать устройство такого уровня не обязательно.

Внутри корпуса располагаются:

• Чувствительный элемент. По сути, это и есть сам датчик — наиболее сложная и важная деталь. Регулярно проверяет состав воздуха и отсылает результаты следующему звену.
• Анализатор. Сравнивает полученные показания с допустимым уровнем нормы.
• Сигнализация. Яркий светодиод и громкий динамик для подачи сигнала тревоги.
• Блок питания. Сетевой адаптер либо ниша для батареек, аккумуляторов.
• Жидкокристаллический дисплей. Небольшой экран показывает уровень загазованности и другие параметры.

Дополнительно могут присутствовать:

• Модуль связи. GSM или Wi-Fi плата для подачи сигнала владельцу помещения на телефон.
• Электромагнитный запорный клапан. Автоматически перекрывает подачу топлива в котел, бойлер, плиту и т.д.
• Гнезда для подключения дополнительных устройств: вентиляции, умного дома, квартирной сигнализации.

Принцип работы

Традиционно работу устройства делят на два этапа:

• Забор и анализ проб воздуха.
• Реагирование на превышение.

Благодаря тому, что датчик обнаружения угарного газа размещается в зонах с естественной конвекцией, он регулярно получает свежие пробы воздуха, пропускает через себя и анализирует их. Поэтому запрещен монтаж в углах, за шкафами и в других точках застоя воздушных масс. Это может привести к неверной оценке уровня угрозы.

Как только модуль анализа сообщает о превышении, устройство включает звуковой и световой сигнал тревоги для людей, находящихся в помещении. Это самый важный этап, который помогает спасти жизни.

Далее, при наличии соответствующих функции, выполняет следующие шаги:

• Посылает СМС или PUSH-сообщение владельцу помещения.
• Перекрывает подачу газа во все устройства, которые могут представлять опасность.
• Отправляет сигнал тревоги на пульт охраны и в пожарную службу.
• Включает систему дымоудаления и вентиляции.

Датчик сигнализатор угарного газа с расширенным набором функций, как правило, приобретают для загородного дома с котельной или промышленных помещений. Такие модели в Москве могут стоить от 10 000 до 150 000 рублей. Для городской квартиры достаточно устройства с минимальным набором функций за приемлемую цену.

Типы датчиков

В магазинах датчики группируются по следующим признакам:

• тип считывающего элемента (оптический, электрохимический, полупроводниковый);
• автономность питания (от сети или от аккумулятора);
• совмещение с датчиками природного газа, дыма;
• продолжительность службы (самые дешевые рассчитаны на 1–2 года, дорогие служат по 5–10 лет и более);
• функция самодиагностики;
• наличие клапана-отсекателя;
• наличие GSM/Wi-Fi модуля;
• возможность совмещения датчика с другими устройствами для управления ими (системы вентиляции, дымоудаления, охранная сигнализация).

Основные типы следует рассмотреть подробно.

Инфракрасные датчики

Здесь для измерения загрязнения воздуха применяется оптический детектор. Уровень угарного газа определяется по сопротивлению, которое инфракрасный луч испытывает при прохождении воздушных масс.

В качестве чувствительного элемента выступает светодиод, в некоторых моделях — нить накаливания. Такой подтип датчика называется не дисперсионным. Если уровень сопротивления больше допустимой нормы, то это отмечается светофильтрами, настроенными на восприятие узкого спектра.

Как только изменяется состав воздуха, сразу же следом меняется и качество световой волны через него проходящей. Таким образом фиксируется дельта спектра, которая пропорционально равна проценту ядовитого газа в помещении.

Датчик обнаружения угарного газа оптического типа применяется не только в быту, но и в промышленности. Конструкционные особенности позволяют отслеживать как легкие, так и тяжелые газы (например, хлор). Считается самым точным и надежным, поэтому стоит дороже остальных.

Многие модели обладают высокотехнологичными опциями: подача сигнала по СМС и интернету, управление домашней сигнализацией, самодиагностика.

Полупроводниковые датчики

Функционирует, основываясь на законах химического взаимодействия веществ. При изготовлении чувствительного элемента применяются диоксиды — олово, рутений, углерод. При повышении концентрации CO повышается проводимость воздуха, из-за чего замыкаются контакты датчика и включается сигнализация.

Для того, чтобы эта реакция была возможна, необходима температура в 250 градусов Цельсия, которая поддерживается встроенным нагревателем.

Конструкция устройства:

• твердое основание из полимера,
• нержавеющий корпус,
• угольный фильтр для защиты от продуктов горения и пыли,
• 3 контакта для электричества,
• катушка подогревателя,
• чувствительный элемент.

Ложные срабатывания очень редки. Заставить прибор ошибиться может только близкое расположение к газовой горелке, очагу камина, печке. Поэтому установку производят на расстоянии не менее метра от источников тепла. Калибровка требуется раз в квартал.

Такой датчик угарного газа для дома тратит мало энергии и долго служит.

Каталитические датчики

Электрохимический тип потребляет еще меньше электричества, так как в нем отсутствует нагревательный элемент. Работа основана на окислении жидкого электролита угарным газом, а уровень возникающего напряжения напрямую зависит от концентрации токсина.

В качестве электролита используют щелочные растворы либо кислотные. Первые считаются недолговечными, поэтому применяются все реже и реже. В некоторых моделях предусмотрена замена гальванической капсулы для обновления отработавшего электролита.

Все функционирование датчика контролируется встроенной микросхемой. В ней прописан максимально допустимый уровень газа и алгоритм действий при его превышении.

Для снижения вероятности ложного срабатывания здесь также применяется угольный фильтр. Он задерживает пепел и другие мелкие частицы, оставляя чувствительный элемент максимально чистым.

Каталитические сенсоры прекрасно работают на батарейках, а благодаря своему низкому энергопотреблению не требуют регулярного ухода. Достаточно их проверять и калибровать один раз в квартал.

Комбинированные устройства

На полках магазинов можно обнаружить многоцелевые устройства, которые способны отслеживать сразу несколько типов газов. Наиболее распространенный комбинации:

• угарный + природный газ (метан, пропан, бутан).
• угарный + дым + температура.

Первая пара наиболее эффективна в таком сочетании — на угарный газ + метан. Дело в том, что оба вещества летучие, поэтому размещение газоанализатора под потолком сделает качество проверки максимально высоким. Расстояние до газовых приборов должно быть более 1 м.

Сжиженные смеси пропана и бутана тяжелее воздуха и для точного измерения требуют нахождения устройства на высоте 10–20 см от пола, что снизит скорость определения CO. Такие датчики рекомендуется применять только в нежилых помещениях, где этот недостаток будет минимизирован (котельные, складские помещения и тому подобное).

Совмещенные сигнализаторы загазованности и задымленности предупреждают не только об утечке, но и о начавшемся пожаре. Даже если дым и газ еще не проникли в комнату, устройство может среагировать на повышение температуры. Сразу же подается информация на пульт охраны, телефон владельца и реле пожарной сигнализации. Монтаж производится абсолютно в любых помещениях, независимо от наличия газопровода.

Автономные и сетевые датчики

Сетевые датчики нуждаются в подключении к электросети и от нее же зависит бесперебойность их работы. Если в помещении часто бывают скачки напряжения, вышибает пробки или просто отключают электричество, то в такие моменты люди остаются без защиты. Поэтому нужен запасной источник энергии: генератор или аккумулятор, который будет поддерживать работу электроприборов на время отключения.

Еще одна особенность этого типа — монтаж возможен только в тех местах, где есть розетка либо придется тянуть новый кабель для питания датчика.

Все эти проблемы не касаются автономных газоанализаторов, которые можно установить где угодно, и больше года вообще не переживать о бесперебойности их работы. Как правило, батарейки или аккумулятора хватает именно на такой срок. Если же использовать элементы питания увеличенного объема, то прибор вполне может проработать около полутора лет.

С запорным клапаном

Запорной арматурой, как правило, комплектуются именно комбинированные модели. При обнаружении угарного или другого газа датчик мгновенно посылает сигнал на клапан-отсекатель, который перекрывает подачу «голубого» топлива в помещение. Таким образом перекрывается утечка метана, пропана или бутана.

Естественно, при работе однонаправленного сигнализатора CO перекрывать нечего, так как данный газ создается непосредственно в процессе горения. Далеко не всегда автоматика может его прекратить (например, в случае использования твердотельного топлива в печи или котле). По этим причинам сложно подобрать сигнализатор только на угарный газ с запорным клапаном.

Наличие отсекателя на комбинированных датчиках может лишь косвенно прекратить генерацию «угара». Это возможно, когда он образуется в результате работы газовых приборов: горелки, котла, бойлера, кухонной плиты и так далее. Как только тухнет огонь выработка токсина прекращается, остается только проветрить помещение.

В этой схеме работы слишком много «но», поэтому в случае монооксида углерода надеяться на автоматическое урегулирование ситуации опасно. Следует моментально открыть окна и покинуть помещение при поступлении сигнала тревоги, так как каждая секунда промедления может оказаться смертельной.

Виды сигнализаций

В зависимости от сложности конструкции датчик обнаружения угарного газа может комплектоваться следующими видами сигнализаций:

• встроенная (динамик+светодиод);
• внешняя (отдельный короб с мощным источником звука и света);
• GSM-оповещение (специальный модуль отправляет SMS о срабатывании датчика на телефон хозяина помещения или ответственного лица);
• интернет-оповещение (сигнал тревоги отправляется на смартфон по Wi-Fi и мгновенно всплывает на экране в виде push-уведомления);
• прямое соединение со службами охраны и пожарной (сигнал моментально поступает на пульт дежурного);
• подключаемая (дает возможность соединить датчик с системой охраны квартиры, чья сигнальная система будет реагировать на показания датчика монооксида углерода).

Встроенный тип не требует никаких навыков для монтажа, поэтому его чаще всего выбирают для квартир. Остальные разновидности должны устанавливаться и настраиваться специалистами, так как имеют несколько сложных соединительных узлов. От надежности их работы в дальнейшем зависит жизнь жильцов.

Поддельные устройства

При покупке устройств на заграничных маркетплейсах (Alibaba, Aliexpress, Ebay) необходимо всегда быть осторожным. Даже продавец с высоким рейтингом вместо многофункционального дорогого датчика на угарный газ может прислать высокотехнологичную подделку.

Отличить ее без специального оборудования практически невозможно, так как такой прибор будет периодически показывать цифры, похожие на реальные. И только в сравнении с 2–3 другими газоанализаторами станет понятно, что он врет, причем выводимые на дисплее данные вообще не зависят от количества монооксида углерода в воздухе.

На фотографии видно, что нижний прибор выдает в два раза меньшие показания, чем два других.

При изучении вопроса стало понятно, что врущее устройство срабатывает на духи и освежитель воздуха — в этом случае показатели зашкаливают за 3000 единиц. Значит внутри установлен датчик летучих органических соединений, а не монооксида углерода. Что это — ошибка производства или осознанная подделка, неизвестно. Как бы то ни было, использование устройства опасно для жизни.

Как выбрать безопасный для жизни газоанализатор на Aliexpress

Правила покупки датчиков на заграничных интернет-площадках:

• Дешево — не значит плохо, дорого — не значит хорошо. Химический датчик за 5 долларов может надежно отработать весь год и быть планово заменен на новый. Дорогой измеритель с трехступенчатым управлением вентиляцией может оказаться бомбой замедленного действия.
• При получении прибора он должен быть обязательно протестирован на работоспособность. Если самостоятельно это сделать не получается, то нужно показать датчик специалисту. Пользоваться непроверенным опасно для жизни.
• Нельзя заказывать у продавцов с маленьким количеством сделок и отзывов. При этом важно помнить, что и это — не панацея. Часто люди оставляют положительный комментарий просто за то, что посылка к ним в итоге приехала.
• Хороший ход — почитать отзывы и истории покупок приборов в сообществах в соцсетях и на форумах. Технические блогеры часто описывают свои впечатления от использования устройств с зарубежных торговых площадок. Наткнуться на поддельный отзыв в таком случае невозможно, так как китайские продавцы не занимаются управлением своей репутацией за пределами маркетплейса.
• Заказывайте ускоренную доставку, так как в противном случае прибор может ехать в Россию бесконечно долго, а помещение будет оставаться потенциально опасным. Пренебречь экспресс-доставкой можно только если в доме уже установлен датчик обнаружения угарного газа, а новый покупается ему на замену.

Монтаж

Модели начального уровня допускается устанавливать самостоятельно. В комплекте поставки имеется крепежный элемент на стену, для которого понадобится сделать 1–2 отверстия.

В соответствии с техникой безопасности выбирают одну из двух высот:

• 1.5–1.8 метра от пола (человеческий рост),
• вверху на расстоянии не менее 20 см от потолка.

Как уже говорилось, горячий монооксид углерода сначала поднимается вверх, а затем, остывая, начинает опускаться и заполнять помещение. Поэтому быстрее всего отреагируют именно датчики под потолком и на высоте человеческого роста. На этом же уровне вешают комбинированные сигнализаторы следующих типов:

• CO + метан,
• CO + дым + температура.

Метан и дым быстро поднимаются вверх, и поэтому также своевременно определяются.

В случае комбинации CO + сжиженный газ придется искать компромисс по высоте установки, так как пропан и бутан стелются по низу. Низкое расположение затормозит обнаружение монооксида углерода, а высокое — тяжелых взрывоопасных газов. Чем-то придется пожертвовать.

Для подключения сложных датчиков, спаренных с системами умного дома, охраны, перекрытия вентилей, потребуется сертифицированный специалист. Приглашать мастера без соответствующих документов, заключения договора на проведение работ с гарантией опасно для жизни.

Расширенные правила установки

Кроме высоты крепления существует множество дополнительных правил и рекомендаций, которые должны быть соблюдены:

• В европейских странах запрещено устанавливать датчик CO рядом с источниками огня — камином, плитой, печкой, газовым котлом. Разрешается размещение только на потолке, в то время как в России, Украине, Беларуси минимально возможная высота — 1.5 м.
• Расстояние до плиты, бойлера, газовой горелки должно быть не меньше 1 метра. Оптимально — 3–4 м.
• Нельзя располагаться устройство в углах, за шкафами и другим местах застоя воздушных масс.
• Запрещается инсталляция ближе, чем 2 метра от вытяжки, окна, системы вентиляции или дымоудаления.
• Предварительно требуется проверить работу вентиляции. Для этого к отверстию подносят лист бумаги. Запрещается использовать зажигалку или свечу, так как при наличии утечки газа возможен взрыв.
• Как минимум один датчик монооксида углерода должен находиться в спальне, так как смерть от удушья во сне — одна из самых распространенных.
• Запрещается монтаж за шторами и занавесками. Даже неплотная ткань может помешать точной работе.
• В загородном доме необходимо снабдить противоугарными устройствами все этажи, через которые проведена автономная система отопления.
• Подключение датчика к электросети лучше доверить специалисту, который исключит возможные ошибки и сделает систему максимально жизнеспособной. При необходимости он добавит запасные источники питания на случай отключения электроэнергии в помещении.

Самостоятельная проверка работоспособности устройства

Следует сразу предупредить, что самый надежный вариант — предоставить устройство квалифицированному технику или отвезти в лабораторию. Если же это невозможно, то проводят проверку своими силами.

Вот что нужно сделать:

• Приобрести в хозяйственном или строительном магазине баллон с CO.
• Распылить небольшое количество вещества рядом с датчиком. При этом нельзя направлять струю на сам детектор, так как это может вывести его из строя. Газ находится под давлением и в концентрации в десятки раз превышающей необходимую для срабатывания сигнализации. Можно пшикнуть CO в колпачок от освежителя воздуха и потом помахать им возле прибора.
• Проверить показания. Сразу же после распыления датчик должен отреагировать повышением показателей на дисплее и сигналом тревоги.
• При наличии проверенных ранее датчиков сверяют показатели старого и нового приборов. Они должны более-менее совпадать. Расхождение показаний более 15% считается опасным.
• После выветривания монооксида углерода прибор должен перейти в режим наблюдения.

Таким нехитрым тестом проверяют недорогие датчики со сроком службы в 1–2 года. Более сложные модели все-же стоит предоставить на платную проверку специалистам. Делается эта процедура очень редко, поэтому не стоит жалеть деньги на собственную безопасность.

Популярные модели сигнализаторов

Сразу сделать выбор в пользу той или иной модели сложно. В этом случае могут помочь отзывы других покупателей, приобретавших приборы как на заграничных торговых площадках, так и в российских магазинах.

Шайбы за 5$

Вариант в стиле «лучше, чем ничего». Стоят недорого из-за небольшого срока службы, но положенный год работают надежно. Питание автономное — только от батареек, аккумуляторов. Работают по химическому принципу, замена электролита чаще всего невозможна. Судя по отзывам, сигнал громкий — будит даже спящего человека. Легко найти в продаже как на Aliexpress, так и на Ebay. Конкретных производителей указывать нет смысла, так как все, с высокой долей вероятности, производится на одном и том же заводе.

Продвинутый Китай за 17$

Этот тип отличается большими размерами экрана, отображением уровня заряда батарейки, чувствительностью до 5 PPM, уровнем погрешности до 10%. Выглядит солиднее и симпатичнее, чем модели за 5$. Настроить и протестировать устройство можно с помощью специальных кнопок на корпусе. Большие воздухозаборники предполагают более точное срабатывание даже в помещении с низкой конвекцией воздуха.

На EBay продаются такие noname варианты. В России за эти деньги лучше выбрать устройство определенного производителя с гарантией. Однако, если есть время на ожидание и интерес, то можно заказать и такую модель. Отзывы в сети в основном положительные, но всегда нужно быть на чеку, чтобы не получить вместо анализатора CO датчик летучих органических соединений.

Mijia Honeywell Gas Alarm

Комбинированный датчик отслеживает монооксид углерода, метан и другие загрязнения. Работает от сети, так что проверки и замены батареек не требует. Может функционировать самостоятельно, либо в качестве элемента системы «умный дом». Совместим со всеми видами охранных и пожарных сигнализаций. Управляется по Wi-Fi со смартфона, туда же отправляет всю информацию по самодиагностике и текущему состоянию воздуха.

В случае тревоги подает светошумовой сигнал самостоятельно и отправляет сообщение на телефон, так что даже ночью его пропустить невозможно. Устанавливается своими силами без каких-либо сложностей. Калибровка требуется не чаще раза в год.

Цена в интернете — 50$. В российских магазинах примерно такая же — 2990 руб. Надежнее и быстрее купить за рубли, ведь если что-то будет не так с прибором, доставленным из-за границы, то разбирательства могут занять несколько месяцев.

Обслуживание

Несмотря на то, что датчики являются самодостаточными приборами им все же требуется профилактический осмотр и уход.

В стандартное обслуживание входит:

• Ежеквартальная калибровка для химических и полупроводниковых типов. Ежегодная калибровка для оптического типа.
• Очистка корпуса прибора и сенсора от пыли и другого мусора.
• Проверка уровня заряда элементов питания для автономных устройств для своевременной замены.
• Запуск систем самодиагностики на приборе и устранение обнаруженных неисправностей.

Ничего сложного, однако нельзя относиться к этой процедуре легкомысленно. Забитый скопившейся грязью сенсор или севшая батарейка могут стать причиной чрезвычайного происшествия из-за позднего срабатывания или его отсутствия.

Вызов раз в год сотрудника службы газа не сильно обременит финансовое положение, зато повысит безопасность людей, живущих или работающих в помещении.

Видео по теме