Met ingang van 1 juli 2022 is het verplicht dat er in alle huizen op elke verdieping een rookmelder is (zie figuur 1). In het Friesch Dagblad van 20 juni 2022 stond hier een artikel over met als titel “Hierop moet je letten als je er een aanschaft”. Er zijn verschillende soorten rookmelders: optische melders, thermische melders en ionisatierookmelders (de laatste is inmiddels verboden).
Eerst bekijken we de optische melder. Deze signaleert met een lichtgevoelige sensor of er rook is.
In figuur 2 zie je een afbeelding met een aantal onderdelen:
- binnenruimte
- afscherming binnenruimte
- buitenkant
- sensor
- lichtbron
De bundel licht is met rode pijlen aangegeven. Als licht op de sensor valt, geeft deze een elektrische spanning af; die spanning zet het alarm (niet afgebeeld) in werking.
Onder normale omstandigheden mag het alarm niet afgaan. Maar als er rook is, moet dat juist wel.
a) Verklaar met figuur 2 dat het alarm niet afgaat als er rookdeeltjes ontbreken.
Als er geen rookdeeltjes zijn gaat het licht van de bron rechtdoor; het schuin gaande licht wordt tegengehouden. Er komt dus geen licht op de sensor. Dan geeft die geen spanning af en is er dus geen alarm.
b) Hoe komt het dat het alarm wél afgaat als er rookdeeltjes zijn in de binnenruimte?
De rookdeeltjes weerkaatsen het licht in allerlei richtingen. Ook in de richting van de lichtsensor. De sensor ontvangt dus meer licht dan normaal. Die geeft dan een spanning en het alarm gaat af.
Ben je in de keuken aan het koken of gebruik je een snelkoker om water te verhitten, dan kan de optische rookmelder afgaan zonder dat er sprake van brand is.
c) Leg dit uit.
De lichtstralen worden niet alleen weerkaatst door rookdeeltjes, maar ook door stofdeeltjes, roetdeeltjes en waterdruppeltjes die in de binnenruimte komen. Dus dan kan het alarm ook afgaan zonder dat er rook van vuur is.
d) Waarom heet dit type rookmelder optisch?
Optisch betekent: met licht(stralen). En dat is waar deze rookmelder mee werkt.
De rookmelder moet aan het plafond worden bevestigd, minimaal 50 cm van een muur of hoek, en mag niet op de tocht hangen.
e) Bedenk wat de reden kan zijn van deze voorschriften.
Rook stroomt niet zo gemakkelijk naar de hoeken van de ruimte en ook niet dicht langs de muren. Dus dan werkt hij niet.
Bij tocht waait de rook weg. Ook dan kan de melder niet signaleren dat er rook is.
In figuur 2 is de batterij die in de behuizing zit niet opgenomen. Je kunt hem ook niet verwisselen. De rookmelder gaat tien jaar mee. Je moet op tijd een nieuwe aanschaffen.
f) Waarvoor is de batterij nodig?
Voor de lichtbron en voor de sensor als die een spanning moet afgeven. (De lichtbron werkt continu. De sensor alleen als die het alarm in werking stelt.)
g) Waarom denk je dat de overheid heeft bepaald dat een rookmelder maar tien jaar mag hangen?
Tot voor kort moest je regelmatig op een knopje drukken om te testen of de batterij van je rookmelder het nog doet. Veel mensen vergeten dat. Ze denken dat ze beschermd zijn, maar dat is niet het geval als de batterij leeg is. Nu zit er een batterij in die het zeker tien jaar volhoudt. Je hebt er al die tijd geen omkijken naar. Maar natuurlijk moet je over tien jaar niet vergeten een nieuwe te installeren.
Bovendien kan de sensor na jaren gebruik met stof bedekt raken, waardoor die minder goed op rook reageert.
De tweede soort is de thermische rookmelder, ook wel hittemelder genoemd. Het belangrijkste onderdeel is een bimetaal, dat wil zeggen een combinatie van twee strak met elkaar verbonden metalen (zie figuur 3).
De twee metalen zetten bij temperatuurstijging niet even sterk uit. De thermische rookmelder geeft een alarm af als de temperatuur in de ruimte hoger wordt dan de waarde die vooraf is ingesteld, meestal 60oC.
h) Waarom denk je dat voor deze waarde wordt gekozen en niet voor bijvoorbeeld 30oC of 90oC?
Op een warme dag zou de temperatuur in huis kunnen oplopen tot boven 30oC. Bij een instelling op 30oC zou het alarm dan afgaan, terwijl er helemaal geen brand in huis is. Dat geeft onnodige paniek.
Bij een instelling op 90oC zou het daarentegen kunnen gebeuren dat er wel een beginnende brand in huis is, maar dat de vlammen zo ver van de rookmelder zijn dat de temperatuur daar beneden de 90oC blijft. Dan zou het alarm niet afgaan, terwijl er wel degelijk brand is.
Bij een instelling op 60oC is het risico van een foutmelding veel kleiner.
i) Leg uit waarom hittemelder een betere naam is.
Deze melder detecteert helemaal geen rookdeeltjes, maar hij meet de temperatuur en vergelijkt die met de ingestelde waarde. Een nog betere naam zou dus zijn ‘temperatuurmelder’.
j) Leg aan de hand van figuur 3 uit hoe hij werkt.
Een bimetaal bestaat uit twee verschillende metalen Bij temperatuurstijging zet het ene metaal sterker uit dan het andere (ze hebben verschillende ‘uitzettingscoëfficiënten’). Daardoor trekt het bimetaal krom. In figuur is het sterker uitzettende metaal rood gekleurd.
De normale situatie is dat het bimetaal krom naar boven staat. Bij temperatuurstijging zet het roze metaal sterker uit waardoor het bimetaal de andere kant op kromt. Daardoor wordt het T-vormige contact naar beneden getrokken. Dat zorgt voor sluiting van de stroomkring. Het alarm gaat af. De instelling is zo dat dat gebeurt boven een bepaalde temperatuur.
In de krant staat dat het nadeel van een thermische rookmelder is dat hij niet afgaat bij een smeulende brand waarbij wel rook optreedt maar nauwelijks vlammen. En juist de meeste slachtoffers bij woningbranden vallen door rook, niet door de brand zelf.
Ze kunnen wel van nut zijn in ruimtes waar een optische rookmelder ongeschikt is.
k) Geef een voorbeeld van zo’n ruimte.
- In de badkamer zou een optische rookmelder vals alarm geven als er bij het douchen waterdruppeltjes in de ruimte komen.
- In een stoffige ruimte zou het alarm afgaan wegens de stofdeeltjes in de lucht.
- In een werkplaats waar gelast wordt wegens het licht van de vonken.
De derde soort rookmelder is de ionisatierookmelder. Deze werkt met een kleine hoeveelheid van een radioactieve stof. De straling zorgt voor ionisatie van de lucht. Hij is sinds 1 januari 2022 verboden. (Daarom gaan we er niet op in hoe die werkt. Je kunt dat zelf opzoeken. Of bekijk deze examenopdracht uit 2017) Alhoewel de verkoop van ionisatierookmelders verboden is, hoef je ze niet te verwijderen als je er een in huis hebt.
l) Om welke reden zou de verkoop verboden zijn?
Uiteindelijk komen alle huishoudelijke apparaten bij het afval. Veel mensen zullen zich niet realiseren dat er een radioactieve bron in het apparaat zit en dat je het dus op een daarvoor bestemde plek moet afleveren. Het risico is dus groot dat er radioactieve bronnen in het milieu komen.
m) Om welke reden zou je hem mogen laten hangen als je er een hebt?
De stralingsdosis zal beneden de wettelijke drempelwaarde liggen. De Rijksoverheid stelt: “de berekende stralingsdoses [blijven] ruimschoots onder alle wettelijke limieten en het internationaal aanvaarde niveau van 10 microsievert per jaar. Vanuit het oogpunt van stralingsbescherming is er daarom geen reden om de nog in huishoudens in gebruik zijnde ionisatierookmelders op stel en sprong te verwijderen.”
