Сухой воздух в жилых помещениях — абсолют дискомфорта и одна из первопричин плохого самочувствия. Но не следует торопиться с покупкой дорогостоящей техники, если есть время и ресурсы, чтобы самому изготовить простейший увлажнитель, притом как высокоэффективный компактный прибор.
Отличие от парогенератора
Бытовые увлажнители воздуха бывают двух типов. Одни работают за счёт увеличения площади испарения, другие — путём нагрева жидкости до образования пара. В обоих случаях испарение воды происходит естественным образом, о парогенераторах сегодня речь не пойдёт.
Большинство современных бытовых приборов используют пьезоизлучатель — пластинку, вибрирующую на ультразвуковой частоте. Принцип испарения здесь такой: вода разбивается на очень мелкие частички, мелкодисперсную взвесь, которые не могут «склеиться» обратно и продолжают существовать в виде водяного пара. Преимущество дисперсных увлажнителей в малом энергопотреблении и практически полном отсутствии накипи в самом устройстве, что сказывается на его долговечности.
Детали корпуса
В качестве корпуса для увлажнителя мы рекомендуем взять герметичный контейнер для пищевых продуктов. Его высота должна быть не менее 150 мм, а ширина — о коло 300 мм.
Ёмкость для воды — обычная трехлитровая банка. Испаряться полностью она будет за 6–8 ч, если нужно больше, используйте пятилитровые бутыли или баллоны для питьевой воды.
Возможно два типа соединения ёмкости с корпусом. В нашем случае мы будем устанавливать банку вверх ногами на круглую шайбу из дерева. Конечно, срок службы такой детали не слишком большой, но ничто не мешает изготовить новую. К тому же за основу можно взять «влагостойкое» дерево, например, лиственницу или липу. Сперва высверливаем 100 мм коронкой по дереву шайбу из доски толщиной 50 мм. Затем по имеющемуся отверстию в центре коронкой на 75 или 80 мм изготавливаем кольцевую канавку глубиной около 15 мм, а потом выбираем центральную часть коронкой на 60 или 50 мм.
Перочинным ножом расширяем выборку от коронки до 9–10 мм, затем проходим внутри тонкой стамеской, придавая правильный профиль. В итоге шайба должна достаточно плотно надеваться на банку, как крышка. По верхней грани шайбы делаем ножовкой пропил крест-накрест на глубину около 15 мм, чтобы получились небольшие отверстия для подсоса воздуха и оттока воды. В итоге конструкция должна работать как поилка для молодняка птицы.
В качестве второго варианта можно использовать и внешнюю ёмкость: небольшой бачок или канистру, соединённую с испарителем двумя тонкими силиконовыми трубками. Важно, однако, чтобы трубка подачи выходила в самом низу ёмкости. Уровень врезки второго шланга в точности определяет высоту слоя воды.
Ультразвуковой испаритель
Это, по сути, единственная дорогостоящая деталь из тех, что придётся покупать. Но не стоит спешить приобретать комплектующие для существующих моделей увлажнителей воздуха, они как минимум вдвое дороже.
От 300 до 500 рублей стоит обычный пьезоэлемент. Купить такой можно на интернет-аукционах, либо напрямую из Китая. Не ошибитесь в выборе: «голый» пьезоэлемент не подойдёт, необходимо устройство во влагозащищённом корпусе с парой выходящих проводов и штекером на конце. Отличие в том, что такой увлажнитель имеет всю необходимую обвязку для генерации нужной частоты и может быть размещён буквально в любой ёмкости с водой без дополнительной гидроизоляции.
Испаритель нужно закрепить на дне контейнера в произвольном месте, но не вплотную к стенкам, оставляя свободное место для установки ёмкости с водой. Если корпус испарителя не водоупорный, либо при установке пластина не погружается достаточно глубоко, устройство можно закрепить на дне контейнера с наружной стороны. Необходимо проделать аккуратное отверстие под бортик пластины и уплотнить примыкание санитарным силиконом. Для устойчивости контейнер потребуется снабдить ножками или подставкой.
Защита от сухого хода
Излучатель должен всегда находиться в погруженном состоянии, это критически важно. Без воды он резонирует, разогревается и выходит из строя за считанные секунды.
Защиту от сухого хода можно выполнить простейшим датчиком уровня жидкости омывателя для отечественных автомобилей. Желательно приобретать короткие поплавковые датчики с герконом в небольшой трубке, иначе велик риск, что выключаться увлажнитель будет раньше, чем закончится вода в банке.
Установите датчик на дно контейнера, чтобы после установки банки он оказался внутри. Если ёмкость стоит отдельно, датчик устанавливается в ней. Обычный режим работы датчика — открытый контакт, однако схем включения может быть несколько. Чтобы инвертировать сигнал, используйте промежуточное реле или полупроводниковый ключ. Если же контактный датчик имеет стандартную схему работы, то его можно подключать прямо в разрыв цепи питания маломощного излучателя.
Питание и автоматика
Большинство пьезоизлучателей рассчитано на питание низким напряжением в 12 или 24 В постоянного тока. Есть масса вариантов, чем запитать самодельный увлажнитель. Мы рекомендуем исключительно в целях безопасности размещать блок питания и автоматики в отдельном корпусе.
Простейший и универсальный вариант — блок питания ПК. У них единая система обозначения:
- жёлтые провода +12 В;
- чёрный провод — общий минус;
- тёмно-синий провод — 12 В в обратной полярности (до 0,5А).
Таким образом, подключение на 12 В выполняется чёрным и жёлтым проводом, а на 24 В — жёлтым и синим.
Поскольку для питания излучателя не требуется идеально стабилизированное напряжение, можно использовать небольшие трансформаторы из старых радиоприёмников и прочей бытовой техники с диодным мостом и без генератора частоты. Можно и самому намотать трансформатор на небольшом (до 30 мм) ферритовом сердечнике, благо мощность у пьезоизлучателя минимальная.
Чтобы автоматизировать работу испарителя на отключение при достижении определённого уровня влажности, потребуется навесным монтажом собрать небольшую схему. Первая его часть — сенсор DHT11 с цифровым сигналом на выходе. Второй элемент — Arduino mini в качестве цифрового контроллера. Исполнительным устройством схемы выступает тиристорный ключ или микрореле с током потребления до 0,3 А, а в качестве регулятора — переменный резистор на 10–15 кОм.
Скетч (алгоритм, микропрограмма) для такой сборки очень простой. Объявляем две глобальные переменные int и записываем в них значения на Pin'ах сенсора и потенциометра. Для сравнения значений используется всего одна конструкция if-else в бесконечном цикле, вторичным условием которой выступает исключение, отключающее реле пьезоизлучателя, если значение переменной влажности превысило значение установки. Чтобы откалибровать значения, используйте монитор порта подключенной платы.
Окончательная сборка устройства
Наконец, соберём устройство. Шайбу под банку притягиваем ко дну контейнера саморезами, предварительно подмазав герметиком. Ставим пустую банку на место, замеряем отступы от бортов и переносим размеры на крышку контейнера. Вырезаем по разметке отверстие и надеваем на край тонкую силиконовую трубку, разрезанную вдоль.
С отступом в 20–30 мм от выреза проделываем второе отверстие диаметром 50 мм и устанавливаем на четырёх винтах 60 мм компьютерный куллер, который будет направлять поток воздуха вверх, удаляя пар из контейнера и облегчая его генерацию небольшим разрежением. Для соединения с блоком питания используется ПВС 3х0,75 мм.
Теперь остаётся наполнить банку водой до краёв, надеть сверху собранный увлажнитель, перевернуть конструкцию и подать питание.
© рмнт.ру, Игорь Максимов
