Übersicht
Ziel
Aufbau
Pläne
Beteiligte Personen und Arbeitspakete
Lüftung
Filter
Lüfter
Luftabschluss
Stromversorgung
Netzteile
Verkabelung
Erde und Sicherungen
Mechanik
Böden und Schienen
Vibrationen und Dämpfung
Filamentaufhängung und Förderung
Drucker
Drucker1
Drucker2
Interfaces
SD Karten
Printserver
Sicherheit
Fernüberwachung
Rauch und Brandmelder
Alarm melden
Steuerung
Die Umsetzung des Brandmelde-, Alarm- und Feuerlöschsystems erfordert hoch zuverlässige Technik. Als Steuerung ist eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) zu empfehlen. Kleine Einheiten sind mitterweile für rund 100€ zu bekommen. Eine Anbindung an eine unterbrechungsfreie Stromversorgung ist zwingend erforderlich.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung
Automatisches Feuerlöschsystem
TODO: Quellenangaben raussuchen und einfügen
Grundprinzipien
Als Löschmittel gibt es verschiedene Optionen, wobei die machbaren sich auf Pulver, Wasserfeinnebel und Inertgas eingrenzen lassen. Aus naheliegenden Gründen wäre ein Inertgas für diese Anwendung gut geeignet. Es ist sicher in Gegenwart von Elektroanlagen, kann leicht gelagert, verteilt und rückstandsfrei entfernt werden, beschädigt also die Maschinen nicht. Test oder Fehlalarm ist mit minimalen Kosten verbunden. Zum Löschen mit Inertgas muss der Sauerstoffgehalt der Luft im Rack von normal etwa 21% auf höchstens 15% gesenkt werden, um offene Flammen zu ersticken. Dies entspricht etwa der Konzentration auf 2000m Höhe und ist damit für Menschen ungefährlich, selbst wenn sich aus nicht nachvollziehbaren Gründen jemand im Drucker-Rack aufhalten würden wenn Löschgas austritt. Der kritische Luftsauerstoffgehalt für Menschen liegt bei etwa 13%.
Löschvorgang mit Inertgas
In der Praxis würde Löschen mit Inertgas bedeuten, mindestens 1/3 des Luftvolumens im Rack durch ein Inertgas zu verdrängen um unter die geforderten 15% Luftsauerstoff zu kommen. Zum Löschen von Schwelbränden müsste man für längere Zeit (bis zu mehreren Tagen) unter 2% Luftsauerstoff kommen, was bei uns sehr schwierig zu bewerkstellen wäre. So etwas ist im Normalfall allerdings nur bei Silos etc notwendig, wo ein genaues Auffinden des Brandherdes nach Alarm schwierig bis unmöglich ist. In unserem Fall würden die entsprechenden Verantwortlichen bei Freisetzen von Löschgas alarmiert und der Brandherd dürfte sich schnell auf ein Netzteil oder Hotend eingrenzen lassen, so dass verbleibende Schwelbrände bekämpft werden können. Ein Absenken auf ein Niveau, das offene Flammen erstickt reicht für unser Szenario daher aus.
Stickstoff vs Kohlendioxid
In Diskussion ergab sich, dass sich als Inertgas nur Stickstoff und Kohlendioxid eignen würden. Alle anderen Löschgase fallen wegen Gefährdung oder hohen Kosten (zb Argon) aus dem Raster. Stickstoff ist billig, für Menschen harmlos und einfach in großen Mengen zu bekommen ist, zb im Schweiss-Bedarf. Stickstoff ist leichter anzuwenden als Kohlendioxid, da er grundsätzlich bei 1 bar nicht toxisch ist und beim Verteilen keine Nebel/Schneebildung zeigt.
Volumen
Eine handelsübliche 10L Flasche Stickstoff, wie sie zum Schweißen verwendet wird kommt durch einen Druck von 300bar ungefähr auf 3 Kubikmeter Stickstoff. Pro Rack sind etwa 2 m³ Luft vorhanden, wenn ich mich recht entsinne sind es 3 Racks, also 6 m³. Es würde also schon eine Flasche mehr als reichen. Sobald das Gas freigesetzt is,t muss die Belüftung der Racks verschlossen werden, um den Austausch mit Rumluft zu verhindern.
Technik
Druckflaschen, Drucksensoren, Anschlüsse, Druckminderer und Schläuche sind Standardkomponenten und im Fachhandeln direkt zu beziehen. Sauerstoffsensoren gibt es mit vielfältigen Interfaces mittlerweile für 20-40€ im Elektronikhandel. Anbindung an SPS zur Steuerung. Abriegelbare Rackbelüftung könnte eigenes Design erfordern.
Mögliche Probleme
Der maximale Geschwindigkeit der Gaseinleitung muss berechnet und experimentell verifiziert werden. Bei zu schnellem Gasaustritt besteht die Gefahr dass Druckminderer oder Ventile vereisen.
Abdichtung der Racks kann problematisch sein, speziell das Abriegeln der Lüftung. Nachweis sollte mit unabhängigem Druckmesser und Sauerstoffmesser erfolgen, nicht allein mit verbauten Sensoren.