Detectores Térmicos – 1º Parte

Se han desarrollado en el mundo una serie de dispositivos mecánicos, eléctricos y electrónicos para la detección de los cambios generados por el fuego para evitar la propagación del mismo y principalmente para la protección de las personas.

Existen diferentes tipos de dectores automáticos en función del elemento generado por el fuego que detectan. En este y en los capítulos siguientes se explicarán los diferentes tipos y sus principios de funcionamiento.

Los detectores térmicos son los más antiguos . Comenzaron a emplearse con el desarrollo de rociadores automáticos. Un rociador es una combinación de un detector de incendio activado por el calor y un dispositivo extintor; cuando el sistema rociador incorpora indicadores de caudal de agua conectados al sistema de control de alarma de incendio. Los indicadores de caudal detectan el flujo de agua por las tuberías o el subsiguiente cambio de presión cuando el sistema actúa.

También existen detectores sin función extintora que simplemente hacen sonar una alarma. Aunque este tipo de detectores es el más barato y es el que tiene el menor índice de falsas alarmas del resto de los detectores, su respuesta es más lenta que el resto.

Sus mejores aplicaciones son la detección de fuegos en pequeños sectores restringidos; donde pueden producirse fuegos con elevado desprendimiento de calor y rápido desarrollo, en zonas donde las condiciones ambientales no permitan el empleo de otros dispisitivos o donde la velocidad de detección no sea el objetivo prioritario.

Los detectores responden a la energía calorífica transportada por convección y generalmente se sitúan en o cerca del techo. La respuesta se produce cuando el elemento de detección alcanza una temperatura fija determinada o cuando se llega a una velocidad específica de cambio de temperartura. Se diseñan para detectar un cambio prederminado de una propiedad física o eléctrica de un material o de un gas.

Existen básicamente varios tipos: termostáticos, de compensación de velocidad, termovelocimétricos, neumáticos en línea cerrado, combinados y de efecto termoélectrico.

Se accionan para dar la alarma cuando la temperatura del elemento operacional alcanza un valor específico. La temperatura del aire es generalmente mayor que la de regulación debido a que se necesita un cierto tiempo para que el aire eleve la temperatura del elemento hasta el valor prefijado. A este fenómeno se lo denomina inercia térmica. Estos detectores cubren una amplia gama de temperaturas de funcionamiento que va desde los 57 ºC en adelante.

Los metales eutécticos o las aleaciones de bismuto, plomo, estaño y cadmio, que funden rápidamente a una temperatura prefijada, pueden emplearse como elementos operativos para la detección de calor funcionando como un elemento fusible. Al fundirse el elemento, se desprende la cubierta del orificio, el agua fluye en el sistema y se inicia la alarma.

También se emplea un metal eutéctico para activar un detector eléctrico de calor. El metal se emplea frecuentemente como soldadura para asegurar un muelle en tensión. Cuando el elemento se funde, la acción del resorte cierra los contactos y se inicia la alarma. Los dispositivos que emplean metales eutécticos no pueden reponerse. El dispositivo o elemento operativo debe reemplazarse luego de funcionar.

Como altermativa a la detección termóstática del tipo puntual, se desarrollaron varios métodos de detección el línea. El detector emplea dos conductores de acero que se mantienen separados por aislamiento termosensible en un circuito normalmente abierto. Están bajo tensión y forman un cable único mediante una vaina trenzada. Caundo se alcanza la temperatura de diseño, el aislamiento se funde, se cierra el circuito y se inicia una alarma. Después de haber funcionado, la sección fundida del cable debe reemplazarse para restaurar el sistema.

Otro elemento o dispositivo operativo de este tipo de detectores e la utilización de un bimetálico. Cuando dos piezas metálicas con distintos coeficientes de dilatación están adheridas y se calientan, la dilatación diferencial provoca una flexión hacia el metal de menor coeficiente. De esta forma se cierra un circuito, abierto en condiciones normales. El metal de menor dilatación más empleado es el invar, aleación del 36 % de niquel y 64 % de hierro. Para el de mayor dilatación pueden emplearse aleaciones de manganeso/cobre/níquel, níquel/cromo/hierro o acero inoxidable. Los bimetales se emplean como elementos operativos de distintores detectores de temperatura fija. Generalmente dichos detectores son de dos tipos: lámina bimetálica y disco bimetálico de acción de resorte.

En los del tipo lámina bimetálica, cuando se calienta la lámina, esta se deforma en la dirección del punto de contacto. Con un bimetal determinado, la amplitud del juego entre contactos determina la temperatura de funcionamiento.

El segundo tipo emplea como elemento un disco bimetálico de forma cóncava en un estado libre. Generalmente, se une un colector de calor a la armadura del detector para acelerar la transmisión de calor desde el aire del reciento al bimetal. Cuando se calienta el disco, se provocan esfuerzos que invierten la curvatura, la cual se transforma en convexa. Esto genera una rápida acción que cierra los contactos de la alarma. El disco no forma parte del circuito eléctrico.

Todos los dectectores de calor que emplean elementos bimetálicos se autorreponen automáticamente después de funcionar, cuando la temperatura ambiente cae por debajo del punto de funcionamiento.