Zařízení pro regulaci klimatu se neustále vyvíjejí a nabízejí spotřebitelům nové možnosti regulace parametrů mikroklimatu. Řešení problematiky zvlhčování vzduchu se již dávno přesunulo z kategorie volitelného plnění masivních kondenzátorů a bylo realizováno v podobě plnohodnotných nezávislých zařízení. Těm, kteří chtějí osvěžit místnosti ve svém domově částicemi vlhkosti, se dnes nabízí obrovská řada kompaktních zvlhčovačů. A zvláštní místo v této třídě zařízení zaujímá mlha, která je také vhodná pro domácí použití, ale zároveň má své vlastní provozní vlastnosti.
Navenek taková zařízení připomínají velké zvlhčovače nebo malé mobilní klimatizace. Konstrukčně se jedná o malou jednotku, která je připojena k elektrické síti a pracuje v daném režimu. Princip fungování zařízení je mnohem zajímavější. Existují dva typy generátorů – pro tvorbu oparu (dekorativní) a přímo pro zvlhčení studené mlhy. V prvním případě se generování provádí mechanicky pod tlakem - malé částice kapaliny jsou doslova vytlačeny čerpadlem a kompresorem a vrženy do místnosti. Zvláštností takových systémů je, že nepracují s obyčejnou vodou, ale s aerosoly a upravenými směsmi. Samozřejmě obsahují i vodu, ale jako ředidlo. Účinnými látkami jsou obvykle glycerin nebo glykol. Ultrazvukový generátor mlhy se zase zaměřuje konkrétně na rozprašování částic studené vody za účelem změny mikroklimatických charakteristik. Zvláštní pozornost si zaslouží princip fungování tohoto zařízení.
Pro pochopení provozních vlastností takových zařízení je důležité určit dvě složky pracovního procesu – zařízení přímo generující ultrazvuk a pracovní prostředí. První složka působí na médium pracovní tekutiny prostřednictvím oscilačních vln (ultrazvuk) o frekvencích dostatečných k rozbití povrchové vrstvy na malé prvky. Během provozu se vodní prostředí nazývá sonikováno - v tuto chvíli na něm ultrazvukový generátor mlhy provádí následující operace:
Ne vždy je nutné provést celý cyklus popsaných operací. Navíc ne každý generátor může v zásadě provádět například disperzi a emulgaci. Konkrétní režimy provozu se seznamem operací si nastavuje uživatel sám.
Na charakteristice přístroje lze také vidět odlišnosti od běžných zvlhčovačů. V první řadě je to síla. Do bytu nebo malého domu postačí 700-1000W zařízení. Ale pokud mluvíme o velkých studiích, místech nebo pavilonech, pak by měl být výkon asi 1200-1500 W. Tento ukazatel také implikuje produktivitu 250-300 m 2 /min. To znamená, že se jedná o objem výroby a výkonu páry. Někdy výrobci vypočítají tuto hodnotu v „kostkách“. V tomto případě bude průměrná produktivita 50-70 m 3 /min. Pokud jde o charakteristiky napájení, 220 V je zcela dostačující pro obsluhu domácího ultrazvukového zvlhčovače. Generátor mlhy z profesionálního segmentu lze ale napájet i z třífázové sítě 380 V. Jedná se o průmyslové instalace, které jsou navíc rozměrově velké.
Z pohledu běžného spotřebitele se ultrazvukové generátory vyznačují schopností rychle zaplnit místnost mlhou. Pokud stejný zvlhčovač nebo dokonce parní generátor vyžaduje od 30 minut do 1,5-2 hodin, aby poskytl požadovaný výsledek, pak v případě generátoru mlhy to trvá 8-10 minut. Mezi výhody patří kvalita atomizace, která je charakteristická i pro rozpočtového foggera. Ultrazvuk také funguje dobře, pokud jde o ochranné vlastnosti. Je odolný proti přetížení sítě a vnějším vlivům včetně teploty.
Navzdory atraktivním výkonnostním charakteristikám ponechává ergonomie většiny generátorů tohoto typu mnoho požadavků. Jak z hlediska designových kvalit, tak ovládání, uživatelé oceňují úhledná a kompaktní zařízení pro zvlhčování a mytí vzduchu. Kromě toho generátory vyžadují speciální údržbu. Například během provozu musí být membrána pro generátor mlhy ultrazvukového zvlhčovače pravidelně čištěna nebo vyměňována, ale komponenty pro taková zařízení není vždy snadné najít na trhu. Na druhou stranu si mnoho majitelů všimne vysokého stupně spolehlivosti designu, takže poruchy jsou vzácné.
K sestavení generátoru budete potřebovat ultrazvukový modul pro funkci oscilace, napájecí zdroj, ventilátor, plastovou nádobu a vodovodní armatury pro zajištění přívodu kapaliny. Během provozu bude ultrazvukový modul vytvářet oscilační efekt s uvolňováním malých částeček vody. Na druhé straně je před tímto modulem instalován ventilátor, který odvádí zvednuté částice ven do místnosti. V souladu s tím voda zůstane po celou dobu v nádobě. Jaké další funkce by měl mít ultrazvukový generátor mlhy? Vlastními rukama si můžete sestavit plovák, který bude stoupat a klesat v závislosti na hladině vody. Tato funkce je důležitá, pokud plánujete nechat zařízení v provozu několik hodin nebo dokonce dní. Jakmile se kapalina rozptýlí, systém se přiblíží k bodu vypnutí, který spustí plovák s mechanikou stisknutí odpovídajícího tlačítka napájení.
Hodně záleží na účelu generátoru. Nejčastěji se taková zařízení kupují ke zvlhčování místnosti, pokud byla předtím suchá. V tomto případě jsou důležité základní parametry, mezi které patří intenzita tvorby mlhy, produktivita a kvalita nástřiku jako takového, aby vzniklý zákal nevedl k namáčení tapet či nábytku. Opět existují modely určené výhradně pro dekorativní funkci. Vytvářejí pouze opar s určitou hustotou, který lze využít při studiovém natáčení. V tomto případě byste měli dát přednost ultrazvukovému generátoru mlhy s osvětlením, díky kterému bude stejný mrak vizuálně jasnější a působivější. Je důležité počítat s možností použití generátoru mimo domov, tedy bez možnosti připojení k elektrické síti. Existují také taková zařízení - v nich budete muset vypočítat potenciál baterie. V průměru baterie poskytují autonomní provoz po dobu 30-60 minut.
Přes všechny své přednosti generátory s funkcí vytváření mlhy ještě zcela nezapadly do sféry domácího použití. Svědčí o tom jak zpětná ergonomie, tak zastaralý systém ovládání. A to je pochopitelné, protože zařízení pocházela z průmyslového segmentu, ve kterém se takové kvality prakticky neberou v úvahu. Naproti tomu výkon tohoto řešení je pro bytovou údržbu více než vhodný. Pokud jde o náklady, nejsou malé - v průměru 5-6 tisíc rublů. Na zdroji Avito však najdete generátor ultrazvukové mlhy za 2 000. Zde bude mimochodem možné vyjednávat s prodejci komponentů a spotřebního materiálu pro zařízení. Jsou také levné, ale je důležité zvážit vztah mezi technickými parametry součástí a konstrukcí generátoru. U stejných membrán jsou rozměry standardizované, ale existují i moderní úpravy, které mají nové regulační požadavky. Před nákupem se proto vyplatí důkladně zkontrolovat vhodnost jednotlivých dílů a příslušenství.
Nyní je na pultech obchodů obrovský výběr zvlhčovačů pro domácnost, od nejjednodušších „koblih“, které plavou ve sklenici vody a jsou napájeny z USB portu, až po drahé kancelářské zvlhčovače s důmyslnou automatizací. V podstatě většina tohoto zboží k nám přichází ze sousední Číny, a proto se o odolnosti zařízení nemá cenu bavit. Například můj 5litrový domácí zvlhčovač v myceliu fungoval pouhých šest měsíců, poté jej nedokázala vrátit k životu ani jedna dílna. Je dobré, že jsem si pro testování objednal malou dávku výrobníku mlhy z Číny, jedná se o malé ultrazvukové generátory mlhy, které potřebují pouze 24voltové napájení. Vypadají takto:
|
|
Rozdíl mezi těmito dvěma modely je pouze v průměru keramiky potažené pracovní desky, na první fotografii je průměr 20 mm, na druhé 16 mm a samozřejmě první pracuje mnohem efektivněji. Stačilo udělat plovák a vzít pod nádobu, kde plave výrobník mlhy, kbelík. Funguje spolehlivě, přidávám pouze vodu. Něco málo o vodě - voda by měla být co nejčistší, ideální varianta je destilovaná, na vodě závisí trvanlivost keramické desky a za druhé, jaké soli jsou ve vodě, pak když funguje ultrazvuk, všechny tyto soli podél s mlhou se bude vznášet ve vašem pokoji a pokryje vše tenkým bílým povlakem. Jak vyrobit zvlhčovač jsem řekl a ukázal ve videu.
Ultrazvuková pistole je sestavena vlastníma rukama pouze pomocí dvou logických měničů a má minimální počet komponent. Navzdory snadné montáži je design poměrně výkonný a lze jej použít proti opilým opilcům, psům nebo teenagerům, kteří sedí a zpívají na chodbách jiných lidí.
Schéma ultrazvukové pistole
Pro generátor jsou vhodné mikroobvody CD4049 (HEF4049), CD4069 nebo domácí mikroobvody K561LN2, K176PU1, K176PU3, K561PU4 nebo jakékoli jiné standardní logické mikroobvody se 6 nebo 4 logickými invertory, ale budete muset změnit pinout.
Náš obvod ultrazvukové pistole je založen na čipu HEF4049. Jak již bylo zmíněno, potřebujeme použít pouze dva logické měniče a je jen na vás, který z těchto šesti měničů použijete.
Signál z výstupu poslední logiky je zesílen tranzistory. K pohonu posledního (výkonového) tranzistoru byly v mém případě použity dva nízkovýkonové tranzistory KT315, ale výběr je obrovský, Můžete nainstalovat libovolné tranzistory NPN s nízkým a středním výkonem.
Výběr přepínače napájení také není kritický, můžete nainstalovat tranzistory z řady KT815, KT817, KT819, KT805, KT829 - ten je kompozitní a bude fungovat bez dalšího zesilovače na tranzistorech s nízkým výkonem. Chcete-li zvýšit výstupní výkon, můžete použít výkonné kompozitní tranzistory jako KT827 - ale k jeho zesílení budete stále potřebovat další zesilovač.
Jako zářič lze použít jakékoliv středotónové a vysokofrekvenční hlavy o výkonu 3-20 Wattů, lze použít i piezozářiče ze sirén (jako v mém případě).
Volbou kondenzátoru a odporu trimovacího rezistoru se upraví frekvence.
Tato samostatně sestavená ultrazvuková pistole je docela vhodná pro ochranu oblasti dacha nebo soukromého domu. Ale nesmíme zapomenout – ultrazvukový dosah je nebezpečný! My to neslyšíme, ale tělo to cítí. Faktem je, že uši přijímají signál, ale mozek jej není schopen dekódovat, proto reakce našeho těla.
Sbírejte, testujte, radujte se - ale buďte extrémně opatrní a já se s vámi loučím, ale ne na dlouho - AKA KASYAN.
Zase jsem při procházení rozlehlých prostor Ali Express narazil na takovou mlhu.
Koupil jsem si to...jen na vyzkoušení. Jak se ukázalo, je to pracovní prvek ne-li všech, tak většiny zvlhčovačů vzduchu a funguje velmi dobře. Princip jeho fungování spočívá v tom, že membrána kmitající na ultrazvukové frekvenci vytváří vakuum. Je známo, že voda ve vakuu se při mnohem nižších teplotách přeměňuje na plynné skupenství.
V praxi je zařízením válec o průměru asi tři a půl centimetru a výšce asi dva a půl. Je napájen stejnosměrným proudem, napětí 24 V. V jeho horní části je umístěno čidlo (elektroda), aby se zabránilo „suchému chodu“ - jakmile hladina vody klesne pod něj, zařízení přestane fungovat. Když je připojené zařízení spuštěno do vody, okamžitě začne pracovat - v horní části se vytvoří „fontána“ mlžných bublin. Důležitá je hladina vody v nádobě s přístrojem – pokud je nad ní více než dva tři centimetry, mlha se nebude tvořit. Bublinky se stihnou ve vodě rozpustit a na hladině uvidíme jen malou fontánku. Spotřeba vody je poměrně malá. Takový mlhovač jsem použil při výrobě domácího topeniště pro falešný krb. Tam je umístěn ve čtvercové nádobě o rozměrech 30 x 18 cm.Hladina vody dva centimetry vystačí na cca 4-5 hodin nepřetržitého provozu. Na šňůře je gumová těsnící zátka, která vám umožní utěsnit otvor v nádobce, kterým šňůru protáhnete.
Zařízení lze použít ve velkém množství různých domácích výrobků, a to jak pro praktické účely (zvlhčovače vzduchu), tak pro dekorativní účely (fontány, skluzavky, okrasná jezírka atd.). Něco podobného přitom najdete na Ali Express
Lze jej napájet například z počítačového zdroje, ze kterého snadno odeberete potřebné napětí. Nebo si můžete koupit mlhovač na Ali Express s napájecím zdrojem. Tato sada vás bude stát asi 7 - 8 dolarů.
A nakonec... Při navrhování domácích výrobků s tímto zařízením nezapomeňte, že jeho „produktem“ není vodní pára, ale mlha! Je těžší než vzduch a šíří se směrem dolů. Pokud zařízení pracuje například v nádrži s vodou, pak se nádrž naplní mlhou, pak bude nějakou dobu hustší a teprve potom se „vylije“. Je pravda, že proces „vylévání“ jasně neuvidíte - horní sloupec se rozpustí, když přijde do kontaktu se vzduchem...
Suchý vzduch v obytných prostorách je absolutní nepohodou a jednou z hlavních příčin špatného zdraví. Ale neměli byste spěchat s nákupem drahého zařízení, pokud máte čas a prostředky na to, abyste si sami vyrobili jednoduchý zvlhčovač, navíc jako vysoce účinné kompaktní zařízení.
Existují dva typy zvlhčovačů pro domácnost. Některé fungují tak, že zvětšují plochu odpařování, jiné zahřívají kapalinu, dokud se nevytvoří pára. V obou případech k odpařování vody dochází přirozeně, o parogenerátorech dnes nebudeme mluvit.
Většina moderních domácích spotřebičů používá piezo zářič – destičku, která vibruje na ultrazvukové frekvenci. Princip vypařování je zde tento: voda je rozbita na velmi malé částice, jemnou suspenzi, která se nemůže „slepit“ zpět a nadále existovat ve formě vodní páry. Výhodou rozptýlených zvlhčovačů je nízká spotřeba energie a téměř úplná absence vodního kamene v samotném zařízení, což má vliv na jeho životnost.
Ultrazvukový zvlhčovač pro domácnost
Nádoba na vodu je běžná třílitrová zavařovací sklenice. Zcela se odpaří za 6-8 hodin, pokud potřebujete více, použijte pětilitrové lahve nebo láhve na pitnou vodu.
Existují dva typy spojení mezi nádobou a tělem. V našem případě sklenici nainstalujeme dnem vzhůru na kulatou dřevěnou podložku. Životnost takového dílu samozřejmě není příliš dlouhá, ale nic vám nebrání vyrobit si nový. Kromě toho můžete jako základ vzít strom „odolný proti vlhkosti“, například modřín nebo lípu. Nejprve pomocí dřevěné korunky 100 mm vyvrtejte podložku z desky o tloušťce 50 mm. Poté pomocí korunky 75 nebo 80 mm vytvoříme prstencovou drážku hlubokou asi 15 mm pomocí stávajícího otvoru ve středu a poté vybereme středovou část s korunkou 60 nebo 50 mm.
Pomocí kapesního nože rozšíříme vzorek z korunky na 9-10 mm, poté vstoupíme dovnitř tenkým dlátem, čímž získáme správný profil. V důsledku toho by podložka měla přiléhat dostatečně těsně na sklenici, jako víko. Podél horního okraje podložky prořízněte pilkou na železo příčně do hloubky asi 15 mm, abyste vytvořili malé otvory pro nasávání vzduchu a odtok vody. V důsledku toho by konstrukce měla fungovat jako napáječka pro mladé ptáky.
Jako druhou možnost můžete použít externí nádobu: malou nádrž nebo kanystr připojený k výparníku dvěma tenkými silikonovými hadičkami. Je však důležité, aby přívodní trubice vycházela úplně na dně nádoby. Úroveň zasunutí druhé hadice přesně určuje výšku vodní vrstvy.
Toto je ve skutečnosti jediný drahý díl, který si budete muset koupit. S nákupem komponentů pro stávající modely zvlhčovačů vzduchu byste ale neměli spěchat, jsou minimálně dvakrát dražší.
Běžný piezoelektrický prvek stojí od 300 do 500 rublů. Jeden si můžete koupit na internetových aukcích nebo přímo z Číny. Nenechte se mýlit při výběru: „holý“ piezoelektrický prvek nebude fungovat, potřebujete zařízení ve vodotěsném pouzdře s párem vystupujících vodičů a zástrčkou na konci. Rozdíl je v tom, že takový zvlhčovač má všechny potřebné potrubí pro generování požadované frekvence a může být umístěn doslova v jakékoli nádobě s vodou bez dodatečné hydroizolace.
Výparník musí být upevněn na dně nádoby na libovolném místě, ale ne blízko stěn, ponechat volný prostor pro instalaci nádoby s vodou. Pokud tělo výparníku není vodotěsné, nebo deska během instalace neklesne dostatečně hluboko, lze zařízení připevnit ke dnu nádoby zvenčí. Je nutné vytvořit úhledný otvor pod bokem desky a utěsnit spoj sanitárním silikonem. Pro stabilitu bude potřeba nádobu vybavit nožičkami nebo stojanem.
Emitor musí být vždy ponořen, to je kriticky důležité. Bez vody rezonuje, zahřívá se a během několika sekund selže.
Ochrana proti chodu nasucho může být provedena jednoduchým snímačem hladiny ostřikovací kapaliny pro domácí automobily. Je vhodné pořídit krátké plovákové senzory s jazýčkovým spínačem v malé trubičce, jinak hrozí velké riziko, že se zvlhčovač vypne dříve, než dojde voda v dóze.
Umístěte senzor na dno nádoby tak, aby po instalaci nádoby byl uvnitř. Pokud je nádoba samostatná, je čidlo instalováno v ní. Normální režim provozu snímače je otevřený kontakt, ale může existovat několik schémat spínání. Pro invertování signálu použijte mezilehlé relé nebo polovodičový spínač. Pokud má kontaktní snímač standardní provozní obvod, lze jej připojit přímo k napájecímu obvodu nízkopříkonového emitoru.
Většina piezoelektrických zářičů je navržena pro provoz při nízkém napětí, 12 nebo 24 V DC. Existuje mnoho možností, jak napájet domácí zvlhčovač. Pouze z bezpečnostních důvodů doporučujeme umístit napájecí zdroj a automatizační jednotku do samostatného krytu.
Nejjednodušší a nejuniverzálnější možností je PC zdroj. Mají jednotný systém označení:
Připojení 12 V je tedy provedeno černým a žlutým vodičem a připojení 24 V je provedeno žlutými a modrými vodiči.
Protože k napájení zářiče není potřeba dokonale stabilizované napětí, můžete použít malé transformátory ze starých rádií a jiných domácích spotřebičů s diodovým můstkem a bez frekvenčního generátoru. Transformátor si můžete navinout sami na malé (do 30 mm) feritové jádro, protože výkon piezozářiče je minimální.
Chcete-li automatizovat provoz výparníku, aby se vypnul při dosažení určité úrovně vlhkosti, budete muset sestavit malý okruh pomocí sklopné instalace. Jeho první částí je snímač DHT11 s digitálním výstupním signálem. Druhým prvkem je Arduino mini jako digitální ovladač. Akčním členem obvodu je tyristorový spínač nebo mikrorelé s odběrem proudu do 0,3 A a jako regulátor je použit proměnný odpor 10-15 kOhm.
1. Napájecí konektory. 2. Klíčové tranzistory. 3. Deska řadiče Arduino. 4. Senzor vlhkosti
Náčrt (algoritmus, firmware) pro takovou sestavu je velmi jednoduchý. Deklarujeme dvě globální proměnné int a zapíšeme do nich hodnoty na pinech senzoru a potenciometru. Pro porovnání hodnot používáme pouze jednu konstrukci if-else v nekonečné smyčce, jejíž sekundární podmínkou je výjimka, že vypne relé piezo emitoru, pokud hodnota proměnné vlhkosti překročí nastavenou hodnotu Ke kalibraci hodnot použijte monitor portu připojené desky.
Nakonec sestavíme zařízení. Podložku pod sklenicí utáhneme ke dnu nádoby samořeznými šrouby, které jsme předtím pokryli tmelem. Prázdnou sklenici vložíme na místo, změříme vzdálenosti od stran a rozměry přeneseme na víko nádoby. Podle označení vyřízneme otvor a na okraj nasadíme tenkou silikonovou trubičku podélně rozříznutou.
Ve vzdálenosti 20-30 mm od výřezu uděláme druhý otvor o průměru 50 mm a na čtyři 60 mm šrouby nainstalujeme chladič počítače, který bude směrovat proudění vzduchu nahoru, odvádí páru z nádoby a usnadňuje její generace s mírným vakuem. Pro připojení ke zdroji se používá PVS 3x0,75 mm.
Nyní zbývá pouze naplnit nádobu vodou až po okraj, položit sestavený zvlhčovač nahoru, otočit konstrukci a zapnout napájení.
