2 Схемы
Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов
Озонатор воздуха своими руками (для дома или авто)
Изначально озонатор были сделан для дезинфекции системы кондиционирования в автомобиле, но со временем выяснилось, что он также способен справляться с комнатами в доме или дезинфекции гаража. Вообще устройства этого типа также используют для удаления неприятного и затхлого запаха. Устройство основано на готовом модуле генератора озона, приобретенном в Китае на Алиэкспресс.
Оно работает по принципу генерации высокого напряжения, которое вызывает коронный разряд на керамической плате. Такие выбросы вызывают производство озона, который обладает бактерицидными и фунгицидными свойствами — он убивает нежелательные формы жизни и спасает от неприятных запахов.
Однако для нормальной работы модуля необходимо обеспечить достаточный поток воздуха (который также охлаждает сам генератор) и сделать так, чтобы цикл озонирования был как можно более автоматизирован.
Первоначально проект планировался быть быстрым и дешевым, так что провелась адаптация корпуса от другого устройства, использовался вентилятор на 220 В переменного тока и также китайский готовый таймер.
Схема самодельного озонатора с таймером
Но в реальности все питание вышло для универсальности (под авто) от постоянного напряжения, следовательно, вентилятор тоже постоянного напряжения.
На передней панели озонатора размещен 12-сантиметровый компьютерный вентилятор с решеткой, светодиодный дисплей таймера, подсвеченные кнопки, выключатель питания — также с подсветкой и розетку с фильтром электромагнитных помех.
На задней панели устройства есть гнездо с предохранителем. Внутри, в дополнение к озонатору, также стоит источник питания 220 В переменного тока в 12 В постоянного тока и система управления. Корпус спроектирован так, что подойдут две системы для производства озона, что повысит эффективность всего устройства. Пока собрана одна и вроде этого достаточно.
Контроллер представляет собой простую печатную плату, на которой расположен преобразователь L5973D 12 В — 5 В постоянного тока, Atmega88, все соответствующие разъемы (под кнопки, дисплей, разъемы питания и релейный выход) и звуковой сигнал с генератором. В качестве дисплея использовались готовые модули на базе чипа TM1637. Короче говоря, это контроллер мультиплексного светодиодного дисплея с регулируемой яркостью и поддержкой кнопок.
Принцип работы озонатора
Озонатор управляется с помощью 2 кнопок. Кнопка ВРЕМЯ и кнопка ПУСК / СТОП. Первая позволяет выбрать время цикла озонирования в диапазоне от 5 до 95 минут с 5-минутными интервалами. Удерживание этой кнопки сохраняет текущее отображаемое время как время по умолчанию — устройство покажет время, когда оно запущено.
Кнопка ПУСК / СТОП запускает цикл. Каждый цикл начинается с включения питания вентилятора и обратного отсчета 10 секунд, чтобы успеть закрыть дверь в автомобиле или покинуть комнату. Через 10 секунд раздастся длинный звуковой сигнал, реле включится и начнется цикл озонирования. По окончании времени (после отсчета установленного времени до нуля) реле озонатор выключит и в течение следующей минуты схема звуком сигнализирует об окончании процесса (прерывистый сигнал 1 Гц), на дисплее мигает слово «End», а через минуту оно горит постоянно, вентилятор выключается.
Всего на проект затрачено около 5000 рублей. Вроде бы много, но цены на такие озонаторы с цифровым таймером стартуют от 10000 рублей и выше, так что выгода налицо.
Испытания в помещении и авто
Схема была сделана в нескольких экземплярах и уже удалось озонировать не только машину, но и гараж и комнату. Эффект действительно интересен, потому что запах озона даже после проветривания держится несколько дней, а нежелательные запахи устраняются полностью. В затхлом сарае запах исчез тоже полностью. Запах озона, несмотря на длительное выветривание, был еще заметен через 2-3 дня, но после этого времени все стало свежим и без вони.
Рекомендации при повторении схемы
- При самостоятельной сборки подобного устройства предлагаем экранировать / отделить некоторые корпуса электроники от озонирующих пластин. Озон очень агрессивен и будет разрушительно воздействовать на все пластмассы / изоляцию.
- Уже почти 2 года используется озонатор на основе этих плат от китайцев, и можем сказать, что очень важно чистить керамическую плату спиртовой салфеткой. Без этого эффективность падает, а радиатор снизу нагревается, лучше тут использовать радиатор от старого процессора.
Безусловно, это не обязательно должно быть стационарное устройство. Он может быть мобильным и использоваться в других помещениях или автомобиле. Частота применения — 3-5 раз в год, этого вполне хватит для дезинфекции.
Озонатор воздуха своими руками
В последнее время огромную популярность набирают приборы называемые «Генератор озона» по простому «Озонатор», применяются для озонирования воды, воздуха, продуктов питания, уничтожения опасных для жизни человека микробов, бактерий, микроорганизмов и вредных летающих, бегающих, ползающих насекомых. В продаже имеется огромное количество озонаторов, цена девайсов колеблется в широких диапазонах, порой достигающих космических значений. Поэтому, дорогие друзья, предлагаю вам сделать простой, озонатор воздуха своими руками, из доступных деталей. На этом рисунке изображена простая схема озонатора воздуха, собрать её по плечу даже школьнику.
Схема состоит из генератора прямоугольных импульсов собранного на микросхеме таймере NE555. Принцип работы устройства простой, генератор вырабатывает прямоугольные импульсы частотой 1 кГц и скважностью 50%. Для тех кто не в курсе поясняю: Скважность это безразмерная величина, является классификационным признаком импульсной системы, она определяет отношение периода повторения импульсов к длительности импульса. Далее с третьей ноги микросхемы импульс поступает через ограничительный резистор R1 на базу усилительного транзистора Т1, который открывается и пропускает ток через обмотку строчного трансформатора (ТДКС).
Напряжение на выходе из трансформатора повышается до 25-30 кВ в зависимости от модели ТДКС. Высокое напряжение подается на разрядник и происходит коронный разряд в результате, которого вырабатывается газ озон. Хочу заострить ваше внимание на том, что в этом девайсе только на частоте 1 кГц будет происходить коронный разряд. Если поднять частоту более 2-5 кГц, то получится жгучая электрическая дуга в процессе горения будет выделяться большое количество тепла. Не путайте эти две вещи. Для сборки генератора озона вам понадобятся следующие детали:
Радиодетали для сборки генератора озона
- Микросхема NE555 или аналог КР1006ВИ1
- DIP панель для микросхемы SCS- 8 (DS1009 — 8AN )
- Транзистор Т1 MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ819 и другие структуры n-p-n рассчитанные на ток не менее 5А
- Линейный стабилизатор напряжения L7809CV
- Конденсаторы неполярные С1 10 нФ (103), С2 1 мкФ (105)
- Резисторы 0.25 ватт R1 100 ом, R2 1K, R3 71K
- ТДКС практически любой от импортного цветного телевизора
- Радиатор например от компьютерного блока питания
- Металлическая труба диаметром 25 мм, длина 120 мм
Все детали располагаются на маленькой печатной плате размером 22х28 мм. Также разрешаю собирать генератор озона навесным монтажом.
Главной деталью озонатора является строчный трансформатор, достать его можно из любого импортного телевизора. Почему из импортного? Потому, что в импортных ТДКС встроенный диодный умножитель напряжения. Модель трансформатора и телевизора никакого значения не имеет. У всех ТДКС одинаково расположены три пина нужные для нашей самоделки, единственное отличие на некоторых строчниках может быть один, два или три бронепровода и отсутствие незадействованных пинов. Тонкие провода можно отрезать, оставить лишь самый толстый, центральный, бронепровод.
Транзистор будет сильно нагреваться, поэтому его следует закрепить на радиатор с достаточной площадью для нормального охлаждения. Конец бронепровода выходящего из строчного трансформатора надо очистить от изоляции и немного распушить металлические жилки, придав форму кисточки. Перед запуском озонатора расположите конец бронепровода примерно в сантиметре от края трубы.
Правильно собранное из исправных деталей устройство начинает работать сразу и в настройке не нуждается. После подачи питания на генератор между проводом и трубой появится голубое свечение исходящее от каждой жилки бронепровода, это тот самый коронный разряд сопровождающийся громким шипением и выделением большого количества едкого газа озона. Прибор потребляет всего 0.8А.
Компоненты устройства легко разместились в пластиковой распределительной коробке размером 125х85х60 мм купленной в магазине «электротовары» у продавца с самым умным лицом.
На боковой стенке корпуса имеется прорезь в которую вставляется болт крепящий металлическую трубку. Это простой механизм регулировки зазора между трубой и бронепроводом. Перемещением металлической трубки добиваемся наибольшего коронного разряда и соответственно максимального выделения озона.
В задней стенке озонатора просверлены отверстия для забора воздуха. Получается своего рода ионный двигатель, во время коронного разряда выделяющийся газ выходит из трубки, через отверстия в задней стенке свежий воздух поступает во внутрь корпуса.
Чем полезен озон для человека?
В 1785 году голландский физик Мак Ван Варум впервые обнаружил газ озон по резкому запаху и окислительным свойствам. Он пропускал через воздух электрические разряды и получал озон. Примерно в середине 19 века была создана установка для дезинфекции питьевой воды, так был изобретен первый в мире озонатор. В настоящее время технологию озонирования воды применяют в Европе, США и Канаде.
Во время первой мировой войны озон широко применяли в медицине, как антисептик. Врачи лечили озоном гнойные раны, инфекции, туберкулез и другие заболевания. Это были первые шаги в новом направлении, «Озонотерапия».
Как хлор и фтор озон является очень сильным окислителем, так же, его мощное воздействие приводит к уничтожению, неприятных запахов, вредных микроорганизмов, микробов, грибка, плесени и бактерий, поэтому его используют для дезинфекции помещений, воды, продуктов питания. Овощи и фрукты обработанные озоном подолгу сохраняют свой внешний вид и вкусовые качества.
Регулярное озонирование помещений приводит к гибели тараканов, диванных клещей, устраняет неприятные запахи от животных. Уходят мыши, крысы, погибают мухи, комары и другие летающие и зудящие насекомые. Чтобы провести дезинфекцию помещения достаточно включить прибор и на пару часов покинуть помещение, не забудьте забрать с собой домашних животных. Потом надо хорошо проветрить помещение. Тараканы гибнут через семь дней после дезинфекции. Вот такой чудо прибор!
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать озонатор воздуха своими руками
Генератор озона для автомобиля или как сделать озонатор для очищения воздуха своими руками
Прошлым летом из системы вентиляции в моей машине пошел неприятный запах – признак того, что в испарителе появился плесневый грибок. К сожалению, добраться до испарителя трудно, поэтому его чистка представляет собой проблему.
Я попробовала несколько коммерческих средств, и пришла к выводу, что большинство из них неэффективны.
- Два разных дезинфицирующих спрея продавались как очистители автокондиционеров. Они довольно просты в использовании: оставляете их в машине с включенным кондиционером, пока баллон распыляет средство. К сожалению, пару дней спустя запах возвращался. Мне кажется, эти спреи – смесь отдушки (после них в машине был сильный цитрусовый запах) и легкого дезинфицирующего средства, вроде изопропанола. Изопропанол против грибков практически бесполезен, особенно если они появились в испарителе.
- Спрей с длинной трубкой, чтобы распылять состав непосредственно на испаритель. Такие спреи можно купить во многих мастерских из-за простоты и удобства их использования. Они удаляют из испарителя органические вещества и обладают фунгицидными свойствами. Но для этого должен быть доступ к испарителю, а у меня его нет. Чтобы до него добраться, пришлось бы проделать много дополнительной работы. И еще, этими средствами нельзя чистить вентиляционные каналы.
Пообщавшись с механиком, я узнала, что многие мастерские используют генератор озона для уничтожения неприятного запаха в машинах, где нет доступа к испарителю. Их используют для устранения сигаретного и других неприятных запахов в салоне. Благодаря своему газообразному состоянию, быстрому периоду распада и высокой химической активности, озон достигает испарителя, уничтожает плесневые грибки и исчезает без следа спустя несколько часов. Так как профессиональные генераторы озона и услуги очистки с их помощью достаточно дороги, я решила собрать свой автомобильный озонатор воздуха из доступных материалов.
Если у вас дома, в машине или в фургоне неприятный запах, просто соберите озонатор воздуха своими руками.
Шаг 1: Предупреждение
- Занимаясь данным проектом, вы будете иметь дело с высоким напряжением (110/220 В и до нескольких кВ) для синтеза озона, опасного для здоровья вещества. Обязательно используйте УЗО (устройство защитного отключения) во время сборки, испытаний и эксплуатации прибора. Убедитесь, что все металлические корпусы разных систем генератора надлежащим образом заземлены. Для перестраховки используйте портативное УЗО, подобное этому.
- Озон – опасное и очень агрессивное вещество, повреждающее слизистые оболочки и дыхательные пути при концентрации всего 2 мг/м3 (1 ppm). К счастью, характерный запах озона человек улавливает при концентрации газа ниже 0,2 мг/м3 (0,1 ppm). Значит, вы почувствуете газ задолго до того, как его концентрация станет опасной. НИКОГДА не включайте прибор в закрытом помещении, где есть люди и животные (включая вас и ваших питомцев) и проветривайте помещение еще несколько часов, прежде чем зайти в него!
Шаг 2: Способы образования озона
Большинству из нас термин «озон» знаком по такому понятию как «озоновый слой» — слой газа, образующийся естественным путем, и защищающий нашу планету от солнечного ультрафиолетового излучения.
Молекула озона состоит из атомов кислорода. Но, в отличии от обычной молекулы кислорода, молекула озона собрана не из двух, а из трех атомов. Химики называют подобное явление аллотропией. Хотя разница кажется незначительной, газ озон намного активней химически, чем обычный кислород. Молекула озона метастабильна и распадается с выделением тепла согласной следующей формуле: 2 O3 → 3 O2 ΔHf0= -286 кДж
Чтобы вам было понятнее – при распаде двух молей О3 (96 г озона) выделившейся энергии хватит, чтобы нагреть 1 кг воды с 10° до 80° (исключая другие источники тепла).
Шаг 3: Теоретическая часть
Как уже было сказано, озон – нестабильный газ, он распадается до кислорода без участия в реакции других веществ. Следовательно, существование и хранение озона в обычных условиях невозможно. Для использования озона, его нужно генерировать непосредственно на месте.
Существуют три источника озона:
1 — молекулы обычного кислорода, подвергнутые жесткому УФ-излучению в верхних слоях атмосферы. Высокоэнергетическое излучение расщепляет связь в молекуле О=О и образуются два радикала, реагирующие с другими радикалами до образования озона. Можно купить генераторы озона, основанные на УФ-излучении, в основном для дезинфекции воды, например такой. Но для дезодорации помещений вырабатываемого ими объема озона будет недостаточно.
2 — в присутствии оксида азота и летучих углеводородов озон может образовываться в нижних слоях атмосферы. Эта смесь ядовита для человека, животных и растений, и известна как «фотохимический смог». NO2, оксид азота (IV), выделяемый в результате работы двигателей внутреннего сгорания и топливных теплосистемах, разлагается под действием УФ-лучей до оксида азота (II) NO и озона О3.
NO2 → O + NO
O2 + O → O3
Этот процесс полностью обратим – в присутствии углеводородов (например, не полностью сгоревшее топливо) NO снова превращается в NO2.
R-CH3+ 2 O2 + 2 NO → R-CHO + 2 NO2 + H2O
С усовершенствованием двигателей внутреннего сгорания и установкой каталитических конвертеров выбросы в атмосферу углеводородов и оксида азота (IV) значительно снизились.
3 – под действием электричества. Запах, появляющийся при работе старого лазерного принтера, в присутствии электрической дуги или неподалеку от места, куда ударила молния – запах озона. Общее у всех этих процессов – высокая степень ионизации воздуха, в это время могут выделяться большие объемы озона. Большинство генераторов озона основаны не на электрических дугах, так как ими трудно управлять, и они являются причиной быстрого разрушения материалов, а на коронных разрядах.
Я нашла несколько неплохих генераторов озона. Для своего я решила купить один из этих, так как он достаточно дешевый, легкий и весьма производительный – в описании заявлено 10 г/час. Для дезодорации салона автомобиля достаточно 0,5 г/час, а профессиональные устройства для обработки помещений вырабатывают 5-10 г/час.
Шаг 4: Схема расположения электрокомпонентов
По картинке понятно, что схема расположения компонентов весьма проста – панели генератора заключены в металлический корпус вместе с двумя мощными вентиляторами, установленными у задней стенки корпуса, охлаждающими всю систему и выдувающими образовавшийся озон за пределы корпуса. Релейная панель вместе с платой Arduino Uno осуществляют контроль всей системы. Два пятипозиционных вращающихся переключателя регулируют уровень мощности и время работы.
Используем резисторную схему, чтобы оставить несколько свободных вводов-выводов платы Arduino, и аналоговые вводы для чтения позиций переключателя. Кнопка «Start» используется для запуска генератора, несколько диодов для индикации работающей в данный момент панели и работы вентиляторов. Кнопка «boost» используется для режима мощного старта (обе панели работают в течении десяти минут) и поддержания сниженного уровня выработки газа. Этот режим нужен, если вам нужно, например, создать в салоне автомобиля высокую концентрацию озона, с дальнейшим сниженным уровнем газообразования в течение нескольких часов.
Генератор озона использует переменный ток мощностью 220В для панелей и питает 12В преобразователь прямого тока для контроллера Arduino и вентиляторов.
При сборке генератора нужно учесть три важных момента:
- Вентиляторы должны быть достаточно мощные, чтобы охлаждать панели генератора и доставлять к ним свежий кислород. Я использовала два 80мм кулера для серверов. Также 12В источник питания должен быть достаточно мощным, чтобы питать вентиляторы, контроллер Arduino и реле.
- «Высокое напряжение» (генераторы озона используют до нескольких кВ) означает, что могут возникнуть мощные электрические разряды. Держите кабель на расстоянии минимум 5 см от панелей генератора. Если вы используете металлический корпус (я использовала из соображений пожарной безопасности), удостоверьтесь в правильности заземления.
- Генераторы озона в процессе работы создают электрические помехи, которые могут повредить мелким электрическим компонентам. Убедитесь, что контроллер Arduino и релейная панель находятся на расстоянии от генератора. Я решила расположить преобразователь прямого тока между этих двух систем, чтобы его заземленный металлический корпус служил барьером.
Шаг 5: Сверлим отверстия в крышках корпуса
Я использовала кольцевые насадки на дрель, чтобы сделать отверстия в крышках корпуса под кнопки, кабель питания, воздухозаборники и отверстия под выходы вентиляторов. Очень удобно сверлить металлические крышки, если зажать их между двумя кусками досок. Для наведения дрели я использовала распечатанные чертежи передней и задней крышек.
Шаг 6: Электрическая схема и кодирование контроллера
Я выкладываю фотографию проводки и электросхему, чтобы вам удобно было продумывать свою проводку. Ниже я дам коды для Arduino.
Я испытала генератор пару месяцев назад. Поставила его в пассажирской зоне салона своего автомобиля, кабель питания вывела наружу через приоткрытое окно, загерметизировав щель скотчем, и включила кондиционер. Если в вашем кондиционере есть угольный фильтр, его нужно предварительно снять, иначе он адсорбирует практически весь выработанный озон. После работы генератора в режиме минимальной мощности в течении 120 минут, я выключила генератор (для этого можно встроить в схему таймер) и открыла все двери для проветривания. Примерно через четыре часа запах озона выветрился полностью и салон машины пах как новенький. Пока запах плесени не вернулся.
Если вы столкнулись с подобной проблемой, имейте ввиду также и этот вариант решения.
Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.