Equipos de iniciación en sistemas de detección de incendios: tipos y funcionamiento

Los sistemas de detección de incendios son importantes en la protección de vidas y propiedades. Como hemos visto en notas anteriores sobre conceptos básicos, una parte importante de los sistemas de detección de incendio son los equipos de iniciación cuyo principal fin es el de detectar signos tempranos de incendios y enviar las señales al sistema de control para activar alarmas de notificación o generar la secuencia de activación para los sistemas de extinción. 

En este artículo veremos los equipos de iniciación más comunes tales como: 

• Detectores de humo:
  • Fotoeléctricos.
  • Ionización. 
  • Barrera o Lineales.
  • Aspiración.
  • Video.
• Detectores de calor.
  • Detector de calor de temperatura fija de un solo uso
  • Detector termovelocimétrico
• Detectores tipo barrera o lineales.
• Sensores de gas.
• Detectores de llama.
• Dispositivos de acción manual.
• Interruptores de flujo de agua.
• Interruptores de presión de agua.

Detectores de humo

Los detectores de humo son uno de los equipos de iniciación más comunes en sistemas de detección de incendios que  funcionan detectando partículas de humo en el aire. Son varios los tipos de tecnologías que los fabricantes ofrecen los cuales pasan por rigurosas pruebas de laboratorio que los hacen confiables y seguros. Estos son los tipos de detectores de humo:

• Fotoeléctricos.
• Ionización.
• Barrera o Lineales. 
• Aspiración.
• Video.

Detector fotoeléctrico

Fuente: grupserra.com

Estos detectores, a veces llamados detectores puntuales utilizan una fuente de luz y un receptor fotosensible. Cuando las partículas de humo ingresan al detector, dispersan la luz, lo que hace que el receptor detecte un cambio en la intensidad de la luz. Este cambio desencadena una alarma.

Detector Iónico

Fuente: sensoreshumo.blogspot.com

Los detectores iónicos contienen una cámara con partículas cargadas eléctricamente. Cuando las partículas de humo ingresan a la cámara, alteran la corriente eléctrica y generan una alarma.

Este tipo de detectores  utilizan una pequeña cantidad de material radiactivo para ionizar las moléculas de aire en moléculas cargadas positiva y negativamente y crean una pequeña corriente eléctrica. Cuando las partículas de humo ingresan a la cámara en ese aire, reducirá la cantidad de corriente y generará la condición de alarma en el detector. 

Aunque el americio 241 presente en este tipo de detectores no representa un problema de salud para las personas, si lo es para la salud pública por la disposición o desecho en grandes cantidades por lo que este tipo de detectores si bien aún está presente en muchas instalaciones, ya no son comerciales. 

Detectores tipo barrera o lineales

Detector tipo lineal Frireray OneFuente: ffeus.com

Los detectores tipo barrera, también conocidos como detectores lineales de humo, son una categoría especial de detectores de humo utilizados en sistemas de detección de incendios. A diferencia de los detectores puntuales de humo que se instalan en ubicaciones específicas, los detectores tipo barrera se utilizan para cubrir áreas más extensas como pasillos largos o áreas grandes donde instalar múltiples detectores puntuales sería costoso o poco práctico. 

Este tipo de detectores funcionan de forma similar a los detectores fotoeléctricos, excepto que está diseñado para cubrir un área grande. Estos constan de dos componentes principales: un emisor y un receptorlos cuales se colocan en lados opuestos de la zona que se desea monitorear. El emisor emite un haz de luz infrarroja a través del área vigilada, el cual es invisible al ojo humano y generalmente se emite en forma de un patrón de haz disperso. Si hay humo en el área, las partículas de humo dispersan la luz infrarroja. El receptor ubicado en el lado opuesto detecta esta dispersión de luz y cuando la cantidad que recibe el receptor cae por debajo de un cierto porcentaje, se envía una señal de alarma.

Detectores por aspiración

Fuente: ingenieriadeincendios.com

Los detectores por aspiración son una categoría especial de equipos de iniciación utilizados en sistemas de detección de incendios. Estos detectores se destacan por su capacidad para detectar la presencia de partículas de humo o productos químicos nocivos en el aire a través de un sistema de aspiración.

Los sistemas de aspiración usualmente constan de un ventilador o una bomba que succiona el aire de la zona que se va a monitorear, el aire aspirado se transporta a través de un conducto o tubería hacia una unidad de detección centralizada, este se pasa a través de un conjunto de filtros y tubos de muestreo para asegurarse de que las partículas en suspensión, como el humo, se concentren en el flujo de aire.

La unidad de detección centralizada utiliza una serie de sensores altamente sensibles como detectores ópticos o iónicos para analizar el aire aspirado y detectar la presencia de partículas de humo o productos químicos nocivos. A medida que el aire se aspira y se pasa por los sensores, se realiza un análisis continuo para detectar cualquier cambio en la concentración de partículas o gases que pueda indicar la presencia de un incendio o un riesgo potencial. Cuando se detecta una concentración inusual de partículas o gases que supera un umbral predefinido, el sistema de detección por aspiración genera una señal de alarma.

Detección de humo por video

Fuente: interempresas.net

El principio básico de funcionamiento de este tipo de sistemas se centra en el análisis de contenido de vídeo. Pese a que es una tecnología relativamente nueva, existen soluciones basadas en la cámara o en borde así como soluciones de software instaladas en servidor o centralizadas.

Cuando la solución es de borde, la cámara contiene el software embebido, no requiere de sistemas adicionales y funciona como un detector más del sistema.

Es importante anotar que la detección de incendio por video no desplaza ni reemplaza a los sistemas de detección de incendio tradicionales, al contrario son una opción de detección que se integra al sistema de detección y  que puede tener múltiples ventajas. 

Detectores de calor

Los detectores de calor monitorean la temperatura ambiente y cuando la temperatura alcanza un umbral preestablecido, el detector activa una alarma. Estos detectores son ideales para áreas donde la presencia de humo o polvo en el aire podría causar falsas alarmas. Básicamente hay tres tipos de detectores de calor:

Detector de calor de temperatura fija de un solo uso

Detector de temperatura fija de 57 °C Honeywell, 502. Fuente: pcdigital.com.mx

Estos detectores utilizan un elemento metálico sensible al calor y con el incremento de la temperatura el elemento metálico se derrite y hace  que dos elementos conductores entren en contacto eléctrico generando la condición de alarma. Estos equipos son de bajo costo y no son reutilizables ya que no permiten que se restauren al estado de no alarma, por lo que deben ser reemplazados unas vez cumplen su función de detección 

Detector termovelocimétrico

Fuente: ​​detectapci.es

Un detector de velocidad de aumento o termovelocimétrico utiliza una cámara de aire y un diafragma. Estos equipos miden la velocidad de aumento de la temperatura en el entorno; si la temperatura aumenta rápidamente, el detector activa una alarma. Este detector funciona bien en áreas propensas a falsas alarmas por humo como cocinas, además contienen un émbolo de temperatura fija qué se activará si la temperatura excede la determinada.

Sensores de gas

Sensor de gas Co CM-21A Macurco. Fuente: detectoresymedidores.com

Algunos incendios pueden producir gases tóxicos o inflamables antes de que se desarrolle el fuego abierto. Estos detectores de gas pueden detectar la presencia de esos gases y activar una alarma antes de que ocurra un incendio.

Hay muchos tipos de detectores de gas, uno de los más conocidos y usados es el de monóxido de carbono (Co). Similar a como opera un detector de humo fotoeléctrico, estos  detectores contienen una fuente de luz y una fotocelda que miden constantemente la luz reflejada por un detector químico. En presencia de monóxido de carbono, el detector químico cambiará a un color negro y la luz ya no se refleja en la fotocelda, lo que dará como resultado una señal de alarma.

Detectores de llama

Detectores de llama UV/IR. Fuente: tasc.es

Los detectores de llama están diseñados para detectar la radiación infrarroja o ultravioleta emitida por una llama. Son especialmente útiles en entornos industriales donde pueden detectar incendios con llamas visibles o invisibles.

Detector infrarrojo

Estos detectores buscan la radiación infrarroja emitida por una llama. Cuando detectan esta radiación, envían una señal de alarma. Son eficaces en la detección de llamas visibles e invisibles.

Detector ultravioleta

Estos detectan la radiación ultravioleta emitida por las llamas. Al igual que los detectores infrarrojos, desencadenan una alarma cuando detecta esta radiación.

Dispositivos de acción manual

Fuente: syscomblog.com

Los dispositivos de acción manual, a veces son llamados estaciones manuales, estaciones de activación o puntos de llamada. Estos dispositivos de iniciación son accionados manualmente e inician una señal de alarma por contacto eléctrico. Su operación es muy básica y generalmente consiste en tirar de una palanca o dos y presionar un botón, o incluso la combinación de estos. 

De este modo hay varios tipos y según cada uno se pueden requerir más de una acción para la generación de la condición de alarma, estos pasos pueden ser levantar una cubierta o romper un vidrio antes de accionar el dispositivo.

Equipos comunes de iniciación comunes en los sistemas de extinción 

Dentro de los sistemas de extinción de incendio se usan comúnmente dos tipos de dispositivos iniciadores para el sistema de detección de incendio dada una activación del sistema de extinción y son:

• Interruptores de flujo de agua.
• Interruptores de presión de agua.

Interruptores de flujo de agua

Fuente: infoteknico.com

Un indicador de que hay un conato o incendio en los sistemas de extinción por rociadores, es el flujo de agua. De este modo los interruptores de flujo se instalan dentro de la tubería de un sistema de extinción con rociadores y tienen una paleta que se mueve con el flujo de agua. Cuando el agua comienza a fluir dentro de la tubería, la paleta opera un interruptor que inicia la condición de alarma.

Interruptores de presión de agua

Interruptor de presión EPS10. Fuente: aqlproteccion.com

Otro indicador de un posible conato de incendio en cuanto se usan sistemas de extinción con agua, es el cambio de presión dentro de las tuberías del sistema en los cuales los interruptores de presión se instalan en los sistemas de rociadores para monitorear un cambio en la presión del agua. 

Generalmente se instalan justo después de la máquina de generación de presión o tanques de reserva de agua y se enviará una señal al sistema de detección de incendio cuando hay una variación en la presión del agua, lo que significa que esta empieza a fluir a través de la válvula por la tubería del sistema hasta los rociadores.

Conclusión 

Como hemos visto, cada uno de estos tipos de detectores está diseñado para detectar un aspecto específico relacionado con los incendios. Dependiendo de las necesidades y el entorno se deben seleccionar o especificar el tipo adecuado de detector. La detección temprana y precisa de incendios depende en gran medida de la elección y el funcionamiento correctos de estos equipos de iniciación.