Руководство по изготовлению бактерицидного рециркулятора-облучателя воздуха
В «РОББО» запустили онлайн-обучение и по собственной схеме собрали бактерицидный рециркулятор для обеззараживания воздуха в учебных классах. Каждый может собрать такой облучатель для собственных нужд по нашей схеме.
Требуемое время: 3-4 часа
Авторы: Кропанев Дмитрий, Алексеев Денис, Апанович Степан
Ультрафиолетовый бактерицидный рециркулятор-облучатель закрытого типа предназначен для обеззараживания воздуха в помещениях всех категорий. Обеззараживание происходит в процессе принудительной рециркуляции воздуха с помощью вентилятора через корпус облучателя, внутри которого размещены ультрафиолетовые лампы с длиной волны 253 нм, обладающие широким спектром действия на микроорганизмы, включая бактерии, вирусы, грибы и споры. Отсутствие прямых ультрафиолетовых лучей делает рециркуляторы-облучатели безопасными для использования в присутствии людей.
В нашем руководстве пошагово описан процесс сборки облучателя из доступных материалов. Рециркулятор обладает производительностью 50 м 3 /час. Срок службы ламп – 8000 ч.
Рис. 1 Ножовка по металлу
Рис. 2 Шуруповерт и набор сверл, бит
Рис. 3 Набор для пайки(Паяльник, флюс, припой)
Рис. 4 Шестигранник
Внимание! Все материалы с ценами указаны в таблице, в папке с проектом по ссылке.
Рис. 5 Труба 1.5 метра D=110 Толщина стенки 2,7 мм
Рис. 6 Металлический скотч
Рис. 7 Пускорегулирующий аппарат (стартер)
Рис. 8 Вентилятор 220В
Рис. 9 Лампа бактерицидная 30Вт G13 (2 штуки)
Рис. 10 Короб монтажный 200х150х75 мм
Рис. 11 Кронштейны для крепления
Рис. 12 Изолента
Рис. 13 Сетевой шнур
Внимание! Можно использовать упрощенную схему и не использовать микроконтроллер Uno
Рис. 14 Плата контроллер Arduino Uno
Рис. 15 Соединительные провода мама-папа
Рис. 16 Переключатель 220В
Рис. 17 Реле 300В 10А
Пошаговая инструкция по изготовлению.
Шаг 1: Подготовка трубы
Для облегчения процесса изготовления рециркулятора-облучателя рекомендуется использовать трубы, близкие к размеру приобретаемой лампы. В данном руководстве использовались лампы 900мм, вследствие этого была использована труба 110×1500 мм. Толщина стенки трубы должна быть 2,7 мм.
Трубу необходимо обклеить изнутри металлическим скотчем, для увеличения эффективности работы ламп, посредством внутреннего отражения.
Возьмите скотч, закрепите кусочек скотча на краю трубы, не обрезая скотч.
Рис. 18 Обклейка трубы металлизированным скотчем изнутри
Рис. 19 Протащите скотч внутри трубы.
Рис. 20 Обрежьте скотч на выходе по длине трубы.
Рис. 21 Удалите подложку скотча с верхней стороны трубы.
Возьмите скотч с нижней стороны трубы и натяните его. Удалите остаток подложки.
Натяните скотч и аккуратно приклейте его внутри трубы, разгладьте неровности.
Проделайте данный шаг необходимое число повторений, пока вся внутренняя поверхность трубы не будет покрыта скотчем.
Шаг 2: Изготовление подставки для устройства
Рис. 24 Распечатайте на листе А4 трафарет для того, чтобы ровно наметить отверстия (трафарет можно скачать по ссылке ).
Рис. 25 Наметьте отверстия, используя трафарет.
Рис. 26 Просверлите отверстия по трафарету
Шаг 3: Установка ламп
Рис. 27 Отступите от края трубы 30 см и проделайте отверстие для проводки.
Рис. 28 Просверлите отверстие. Установите рукав для проводки.
Необходимо установить внутри трубы фиксаторы для ламп.
Рис 29. Примерно расстояние на 5 см выше отверстия под проводку.
Внимание! Используйте сверло подходящего диаметра для ваших метизов.
Просверлите отверстие, используя шуруповерт или дрель.
Установите фиксатор лампы (см. рис. 31-33) (они идут в комплекте со стартером)
Притяните гайку, придерживая шляпку болта.
Наметьте место для следующего отверстия, используя саму лампу или рулетку. (см. рис. 34-35)
Внимание! Старайтесь сделать отверстия соосно (на одной линии), иначе лампы будут находиться внутри трубы под углом.
Просверлите отверстие и установите второй фиксатор.
Еще раз проделайте этот шаг для второй лампы.
Шаг 4: Установка ламп и вентилятора
Установите клеммы стартера на лампы. Для каждой лампы предназначается провод своего цвета.
Внимание! Н ужно отрезать провода ближе к началу стартера, но чтобы хватило места установить винтовой зажим
Внимание! Если фиксаторы ламп слишком сильно зажаты, аккуратно разожмите их. Будьте аккуратны, лампы хрупкие.
Рис. 36 Протащите провода и стартер в нижнюю часть трубы.
Рис. 37 Протащите проводку для питания ламп через рукав.
Рис. 38 Отмерьте провод для питания вентилятора (40-50 см)
Протащите проводку через рукавчик.
Установите вентилятор в нижнюю часть трубы.
Шаг 5: Установка заглушек
Вам понадобятся детали. Мы распечатали их на своем 3D принтере (необходимые STL файлы есть в папке, при отсутствии 3D принтера и алюминиевых профилей, можно изготовить ножки из других материалов, помните, что снизу должен выходить воздух.)
Рис. 41 Запресуйте гайки в отверстия.
Рис. 42. Заглушки, для снижение ультрафиолетового излучения из трубы
ВНИМАНИЕ
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОБЛУЧАТЕЛЯ БЕЗ УСТАНОВЛЕННЫХ ЗАГЛУШЕК В ВЕРХНЕЙ И НИЖНЕЙ ЧАСТИ ТРУБЫ ОПАСНА И ЗАПРЕЩЕНА
Рис. 43 Расположение заглушек снизу и сверху трубы
Рис. 44 Моделирование защиты от излучения
Установите опоры, следуя инструкциям на фото.
Рис. 45 Установка опор
Рис. 46 Установка алюминиевого профиля
Проделайте этот этап еще трижды, для трех оставшихся опор.
Рис. 49 Запресуйте гайки М3 в заглушки.
Установите заглушки в верхней и нижней частях трубы.
Рис. 50 Установка первой заглушки
Рис. 51 Установка второй заглушки
Шаг 6: Монтаж электроники
Внимание! Можно использовать упрощенную схему и не использовать микроконтроллер Uno
В этом случае воспользуйтесь следующей схемой.
Рис. 53 Вскройте монтажный короб.
Используя кронштейны, закрепите короб в нижней части трубы.
Рис. 56 Возьмите блок питания 12В. Разберите его.
Припаяйте провода на плату, туда, куда шли провода с вилки блока питания.
Рис. 57 Возьмите и подключите к компьютеру плату-контроллер.
Потребуется специальная программа для прошивки платы.
Скачать ее можно бесплатно по ссылке:
Прошейте плату ниже приведенным кодом, следуя инструкциям на фото.
pinMode(7, OUTPUT); // реле коммутирующее лампы
pinMode(8, OUTPUT); // реле коммутирующее вентилятор
Рис. 59 Скопируйте код в окно IDE. Выберите в пункте “инструменты” порт к которому подключена плата.
Загрузите код в плату.
Подождите пока IDE загружает код в плату, это может занять время.
Рис. 60 По окончании процесса IDE сообщит внизу об успешной загрузке.
Рис.61 Выполните монтаж проводки и электроники согласно схеме:
Рис. 62 Установите всю электрику и проводку в короб.
Внимание! Изолируйте все оголенные контакты термоусадкой или изолентой. Короткое замыкание по силовой линии 220В может вывести из строя компоненты и быть смертельным для человека.
Источник
Как за 500 рублей сделать лампу-стерилизатор для дома
Медицинское оборудование в России всегда было в дефиците, а во время самоизоляции из-за эпидемии стало совсем туго. Но разве это проблема?
Настоящий гик соберет стерилизатор за копейки и пару часов, используя запчасти из ближайшего хозмага.
Вентиляторы от старого ПК тоже пойдут в дело.
ВНИМАНИЕ: при работе любых стерилизаторов люди должны покинуть обрабатываемое помещение — возможны ожоги слизистых оболочек и кожи. После обработки необходимо тщательно проветрить.
Бактерицидные лампы
Компактная маломощная бактерицидная лампа
Существует несколько типов стерилизаторов, среди которых наибольшее распространение для обработки помещений получили так называемые «кварцевые» и «бактерицидные» лампы.
В основе каждой из них лежит ртутная люминисцентная лампа, излучающая свет ультрафиолетового спектра, которая заключена в оболочку из кварцевого стекла или специальной керамики.
Сам по себе ультрафиолет убивает микрофлору и разнообразные организмы. Однако, при излучении УФ-спектра высокой мощности на определенных длинах волн может происходить озонирование — превращение кислорода в озон.
Озон является сильнейшим окислителем и только он гарантированно борется с любой микрофлорой, включая вирусы. Однако, он крайне вреден для человека и животных.
С правильным светофильтром работа ультрафиолетовой лампы выглядит так
Внутренняя поверхность оболочки может покрываться дополнительным покрытием, от которого во многом зависят свойства лампы и её применение.
Именно благодаря им ультрафиолетовые лампы могут быть
- озоновыми (фактически слабый озонатор) — излучают жесткий УФ-спектр, запускающий образование озона из кислорода, содержащегося в воздухе,
- безозоновыми — на колбе такого прибора нанесено специальное покрытие, пропускающее более «мягкие» УФ-волны, под действием которых озон вырабатывается в малых количествах.
По параметрам функционирования лампы могут быть
- открытыми — от ультрафиолетового излучения здесь ничто не защищает и оно рассеивается по всему помещению
- закрытыми (рециркуляционными) — обрабатываются определенные объекты либо воздух, засасываемый внутрь прибора.
ВНИМАНИЕ: при работе любой лампы с выделением озона важно как можно чаще подвергать проветриванию помещение.
Как добыть бактерицидную лампу?
Стандартные ДРЛ-лампы из российской розницы
Для этого понадобится дуговая ртутная лампочка (ДРЛ) мощностью не менее 125 ватт любого производителя, применяемая для внешнего и промышленного освещения.
ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная) — двух-, трёх- или четырёхэлектродная газоразрядная лампа, в которой для освещения используется горение электрической дуги между электродами в атмосфере, насыщенной парами ртути.
Ее необходимо обернуть тканью, после чего аккуратно расколоть колбу ударом молотка. Так же можно аккуратно зажать в тисках или разрезать с помощью дремеля.
Пошаговый результат процесса извлечения ртутной колбы на цоколе
При этом нужно постараться, чтобы внутренняя излучающая трубка не была повреждена — внешняя оболочка необходима только для корректировки спектра (в том числе для ликвидации жесткого излучения, активно производящего озон).
ВНИМАНИЕ: Разбивать лампу необходимо вне жилых помещений! Внутренняя колба содержит ртуть! Не выбрасывать лампы и их отходы — они подлежат утилизации в специализированных центрах
После нужно аккуратно извлечь из ткани цоколь со стеклянной трубкой, вытряхнуть в ту же ткань осколки и отложить в сторону. Все дальнейшие операции будут проводиться только с колбой на цоколе.
Строим сами УФ-лампу
Ртутные источники УФ-излучения различных типов
ВАЖНО: При горении лампа сильно нагревается. Это требует использования в световых приборах с дуговыми ртутными лампами термостойких проводов, предъявляет серьёзные требования к качеству контактов патронов.
Для самоделки нам потребуются самые простые комплектующие. К примеру:
1. Лампа ДРЛ OSRAM 160 Вт (E40): от 300 рублей (1 шт)
2. Патрон E40 керамический: от 20 рублей (2 шт)
3. Лампа накаливания 500 Вт (E40): от 300 рублей (1 шт)
Цоколь, лампа, дроссель на простейшем основании
Сначала закрепляем патроны на надежном основании, или простейшем настольном светильнике не из пластика или ткани.
Один из патронов, предназначенный для обычной лампы накаливания, можно заменить на родной дроссель для ДРЛ-лампы. Будет дороже, но надежнее и проще в какой-то степени.
Патрон для лампы накаливания нужно подключить параллельно патрону для лампы ДРЛ [если слово «параллельное подключение» не понятно, лучше пройти мимо этого материала и купить готовый прибор].
Ртутная лампа требует стабилизированный ток, который даёт пусковой дроссель. Но его стоимость даже на вторичном рынке балансирует от 200 до 800 рублей, что сразу повышает стоимость сборки.
После возводим вокруг защитный каркас из подходящих материалов (по ситуации и конструкции): можно вырезать большие отверстия в «мертвом» блоке питания от ПК, все что угодно, лишь бы немного оградить ртутную лампу от внешних воздействий.
Следующий пункт плана — получить начинку лампы по предыдущему пункту статьи. После достаточно вставить её в патрон и подключить к сети.
Превращаем УФ-лампу в закрытый озонатор
Открытая ртутная бактерицидная лампа
Устройство из открытого в закрытый озонатор закрытого типа, основным «поражающим фактором» которого станет озон, который будет обеззараживать как сам воздух, так и все, до чего сможет дотянуться.
Для обработки потребуется чуть больше времени, но
- озон убивает бактерии, вирусы, плесень и самые стойкие микроорганизмы,
- озон — газ, поэтому будет происходить обработка даже скрытых от прямого излучения уголков,
- озон имеет специфический запах и проще распознать включенное устройство,
- озон менее агрессивно «съедает» краску с обрабатываемых поверхностей.
Для создания закрытого озонатора потребуется поместить лампу в металлический корпус с вентиляционными решетками.
Добавь вентиляторы, убери отверстия – получится закрытая система обработки воздуха
Лучше всего — небольшой корпус от гаджета или компьютера с удалением лампы от стенок хотя бы на 10 сантиметров. Монтаж в таком случае необходимо проводить термостойкими материалами (провода и колодки — тоже).
С противоположных сторон потребуется сделать вырезы и установить сантехнические или компьютерные вентиляторы, предварительно выведя их питание наружу. Один вентилятор должен «засасывать» воздух, второй — выводить его наружу после обработки лампой.
Можно включать: 10-20 минут хватит для полной обработки комнаты на 20 квадратных метров.
Стоит ли тратить время?
ДРЛ-лампа на обычном месте работы
Кроме экономии средств и возможности занять чем-то руки, данный вариант не имеет никаких преимуществ перед множеством готовых вариантов.
Однако, подходящие ДРЛ- или ДРВ-лампы можно найти в любом строительном магазине, да и в небольших хозмагах они встречаются.
Тем не менее, стоит поискать что-то более приличное в аккуратном корпусе заводской сборки.
На AliExpress таких устройств огромное количество, часто стерилизаторы оттуда перепродают на «Авито» и «Юле».
Качество свечения ДРЛ низкое, можно найти списанную бесплатно
Если интересно, можно посмотреть варианты в нашем прошлом материале — здесь найдутся и устройства, и сценарии их применения с комментариями.
Источник