Предисловие
В статье будет рассмотрен недорогой "генератор тумана", предназначенный для повышения влажности воздуха.
Генератор тумана является главной составной частью ультразвуковых увлажнителей воздуха. Главной, но не единственной!
Как он работает, и как на его основе изготовить простейший, но полноценный и реально работающий увлажнитель - далее в статье. Заодно будет раскрыта конструкция ультразвуковых увлажнителей: что и для чего в них служит.
Внешний вид и комплектация генератора тумана
Комплект генератора тумана состоит из собственно генератора (ультразвукового излучателя) и блока питания:
Ультразвуковой излучатель питается через кабель, на который надета резиновая пробка (можно передвигать по кабелю). Она может пригодиться для закрепления излучателя в какой-либо ёмкости.
Генератор тумана как таковой представляет собой небольшой цилиндр, в котором расположена как его электроника, так и ультразвуковой пьезоэлектрический излучатель.
Пьезоэлектрический ультразвуковой излучатель, передающий колебания воде, расположен сверху генератора (круглый белый элемент):
Также здесь есть короткий металлический штырёк, определяющий наличие или отсутствие воды. Если воды нет, то генератор автоматически выключается.
Диаметр корпуса излучателя - 35 мм, высота - 31 мм, высота до верхней точки штырька - 36 мм.
На нижней стороне генератора расположены отверстия для поступления воды с целью его охлаждения:
Пьезоизлучатель создаёт настолько мощные и быстрые колебания воды, что возникает эффект ультразвуковой кавитации, когда внутри жидкости образуются пустоты, заполняющиеся водяным паром.
Блок питания - импульсный, с номинальным напряжением выхода 24 В и током до 2 А:
Итого, номинальная мощность блока питания составляет 48 китайских Ватт. В соответствии с общепринятой пропорцией, можно считать, что его реальная мощность составляет 24 Ватта. Но, как покажет тест, и этого окажется достаточно, и даже с хорошим запасом.
Опробование ультразвукового генератора тумана
Для контроля функционирования генератора тумана он был помещён на дно салатницы, в которую была налита вода глубиной 5 см.
После включения над салатницей возник фонтанчик воды, от которого активно исходил туман:
Этот фонтанчик удивителен сам по себе, поскольку никаких видимых движущихся частей в устройстве нет!
Увеличенный фрагмент предыдущей фотографии:
Судя по видимым следам кавитации, излучение пьезоэлемента - направленное и сфокусированное.
Важно, что именно фонтанчик является источником пара (тумана). Если излучатель погрузить на такую глубину, что фонтанчик не возникает, то и туман тоже не генерируется.
Второй момент: брызги от фонтана разлетаются довольно далеко. По этой причине напрямую генератор тумана можно использовать для увлажнения воздуха в помещениях, только если поместить его в довольно широкий тазик, улавливающий брызги.
И, третий момент: излучатель генерирует не пар, а именно туман с довольно тяжелыми каплями, которые не разлетаются во всех направлениях по помещению, а падают вниз. Это становится заметным уже через несколько секунд после включения генератора:
Если генератор тумана используется для эстетических целей (визуальных эффектов), то это - положительное явление. А если используется для увлажнения воздуха, то это - большой минус.
Отсюда проистекает мораль: для повышения эффективности генератора в увлажнителе созданный туман надо с помощью воздушного потока "подбросить" вверх, тогда капельки тумана будут испаряться раньше, чем долетят до земли. Собственно, именно так это и делается в "фирменных" увлажнителях.
Решением этой задачи из подручных средств и займёмся в следующей главе.
Делаем из генератора тумана увлажнитель с помощью подручных средств
Изготовление из этого генератора тумана собственно увлажнителя сводится к решению двух задач.
Во-первых, нужно создать устройство, выталкивающее туман вверх.
А во-вторых, в системе должна быть "автопоилка", добавляющая воду в систему, когда её уровень падает (чтобы генератор тумана не обнажился и не прекратил работу).
Начнём с создания устройства для выталкивания тумана вверх.
Делаем его из пустой 5-литровой пластиковой бутылки из-под минеральной воды и 80-миллиметрового вентилятора от компьютерного блока питания. Бутылка должна быть квадратного сечения.
В бутылке делаем два отверстия: в боку бутылки прорезаем отверстие для вентилятора, а в днище - для поступления воды снизу.
Вот как это выглядит:
На красном проводе есть чёрное утолщение - это два параллельных стабилитрона на 3.3 В для снижения скорости вращения вентилятора (она оказалась несколько высоковата и создавала излишний шум).
Что касается "автопоилки", то в её качестве использовалась ещё одна пластиковая бутылка, в боку которой было сделано отверстие диаметром 8 мм, центр которого размещался на высоте 5 см от днища.
Теперь ставим всё это вместе с генератором тумана в контейнер для пищевых продуктов ёмкостью 5 л:
Как заполнять водой "автопоилку"? Очень просто: отворачиваем крышку, зажимаем нижнее отверстие пальцем, наливаем воду, ставим бутылку в контейнер, убираем палец с отверстия.
Наконец, включаем питание вентилятора и питание генератора тумана, после чего любуемся работой конструкции:
Всё работает так, как и было задумано: поток тумана выбрасывается вверх и растворяется в воздухе, не опадая вниз.
Теперь осталось привести результаты по производительности ультразвукового увлажнителя, сделанного своими руками, и его потреблению энергии.
Производительность (расход воды) оказалась около 250 г пара в час, что примерно соответствует среднестатистическому "фирменному" ультразвуковому увлажнителю, для которых типовая производительность находится в пределах 250 - 400 г пара в час.
Потребляемая генератором тумана мощность составила 12.2 Вт; так что один блок питания мог бы обслуживать два генератора тумана.
Описанный способ изготовления увлажнителя воздуха своими руками - только пример конструкции; в интернете можно найти множество других конструкций, примеры:
(источник фото)
(источник изображения (видео))
Недостаток представленных на двух последних изображениях увлажнителей - отсутствие "автопоилки", автоматически поддерживающей уровень воды в основной ёмкости с водой.
Пожалуй, на этом можно перейти к итогам.
Окончательный диагноз
Итак, с помощью генератора тумана и подручных средств удалось сделать своими руками неказистый, но полностью функциональный ультразвуковой увлажнитель с производительностью, примерно соответствующей промышленным аппаратам.
Получившееся устройство, прямо скажем, не будет украшением интерьера жилища. Так что местом его применения могут быть различные помещения хозяйственного назначения, а также мини-оранжереи для влаголюбивых растений.
Из плюсов устройства надо отметить возможность масштабирования: в устройстве можно разместить одновременно несколько генераторов тумана и, соответственно, в несколько раз повысить производительность пара.
Из недостатков надо отметить, что системе нужно два источника питания: с напряжением 24 В (штатный) для питания генератора тумана, и с напряжением 9 или 12 В для питания вентилятора.
Ещё один возможный недостаток - образование белого налёта на предметах в помещении, если используется жесткая вода (с большим содержанием солей кальция). В этом случае можно использовать дистиллированную воду, но она - дорогая. Существуют и фильтры для воды, но далеко не всякий фильтр умеет бороться с жесткостью воды.
Как вариант, можно подключить понижающий DC-DC преобразователь и запитать вентилятор от того же источника, что и генератор тумана.
Купить генератор тумана, использованный для создания ультразвукового увлажнителя, можно на Алиэкспресс. Цена на дату публикации статьи - около $7.5 (цена может меняться, проверяйте!).
Там же есть другие варианты генераторов тумана, например, с подсветкой. Цена - около $12.5 (внимание - устройство не протестировано!).
Существуют и готовые генераторы тумана с несколькими излучателями в одном корпусе, например, с шестью излучающими головками и подсветкой (требует источника питания 36-48 В с током до 3 А). Цена - около $45 (внимание - устройство не протестировано!).
Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158
Дополнительно - статья на Smartpuls.ru: Чем плоха низкая влажность воздуха и как с этим бороться?
Весь раздел сайта Smartpuls.ru "Сделай сам (DIY)"
Всем спасибо за внимание!