Изготовление озонатора своими руками
Озонаторы служат для производства озона из свободного кислорода, содержащегося в воздухе. Промышленные озонаторы не всегда имеют заявленную эффективность, к тому же они сочетаются с ионизаторами, беря на себя ещё и функции очистителя воздуха от пыли. Прибор должен в первую очередь выполнять в полном объёме ту главную функцию, что на него возложена. Изготовление устройства своими руками способно значительно снизить ваши затраты.
Простейшая структурная схема
В простейшем случае озонатор – генератор высокого напряжения, выходные сетки которого обдуваются отдельным вентилятором. В схему обязательно включён плавкий предохранитель, защищающий сеть и провод от повреждения из-за короткого замыкания. Устройство потребляет энергии намного меньше, например, электроплитки, а значит, предохранитель на 0,5 или 1 ампер вполне сойдёт.
Сетка (или контур) – полосковая линия на керамическом диэлектрике, слабо светящаяся небольшим коронным разрядом, ионизирующим и озонирующим воздух. Вентилятор позволяет этому контуру (и плате генератора) охлаждаться – правильно, без нарушения технологий.
Собранный прибор способен работать в течение долгого периода времени.
Принцип действия прибора
Для производства озона необходимо не самое высокое напряжение – всего несколько киловольт. Не проблема получить и десятки киловольт, и даже 100 кВ, но озонирование будет сопровождаться сильным коронным разрядом, что в бытовых условиях недопустимо – оно может вызвать возгорание прибора и пожар.
Готовые модули
Простейшая плата стоит порядка $5. Сам излучатель может быть подсоединён к высоковольтным проводам с высокопрочной электроизоляцией. Оптимальная пропускная способность прибора – до 200 мг чистого озона ежечасно. Разные высоковольтные платы рассчитаны на питание от 5 или 12 В (без сетевого блока питания), что позволяет озонировать воздух в салоне автомобиля или закрытой палатке от внешней батареи PowerBank.
Сам импульсный преобразователь при переводе низкого напряжение в киловольты потребляет от 8 ватт мощности.
Самодельный преобразователь
Переменное сетевое напряжение можно преобразовать в высоковольтное, применив в качестве повышающего трансформатора автомобильную катушку зажигания. Перед ней ставится преобразователь с сетевым выпрямителем, переводящий частоту тока из 50-60 Гц, скажем, в 25 кГц – как в зарядном устройстве мобильного телефона. Если бы не генератор высокой (сверхзвуковой) частоты, габариты устройства стали бы внушительными и тяжёлыми, как встроенный блок питания советского магнитофона.
Сборка излучателя
Если не удалось раздобыть керамический изолятор – его заменит обычное оконное стекло. Можно воспользоваться и текстолитом, с которого при помощи мощного паяльника удалены токоведущие дорожки старой печатной платы. Сделать нужно следующие операции.
- Вырежьте две пластины из стеклотекстолита с толщиной не менее 3 мм и размерами 10х10 см.
- Положите и закрепите на одном из этих кусков алюминиевую пластину 8х8 см. Проделайте то же самое с другими заготовками из алюминия и стеклотекстолита.
- Далее закрепите на эту пластину такой же по размеру кусок стекла. Толщина стекла – не менее 2 мм.
- Скрепите весь «бутерброд» при помощи внешних скоб, расположив их как можно дальше от токоведущих частей. А также приспособьте его под крепление внутри корпуса, установив винтовые стойки или пластиковые натяжители.
Более широкий зазор (свыше 2,5 мм) приведёт к отсутствию разряда. Узкий приведет к тому, что стекло, наоборот, будет вскоре прожжено, а это уже пробитый диэлектрик, который использовать не рекомендуется.
Ограничение по времени
В промышленных озонаторах устанавливается таймер. Например, вы включаете двухчасовой сеанс и уходите из комнаты, забрав с собой домашних животных (если они есть). Если в самодельном устройстве нет таймерной схемы – используйте розетку с функцией таймера или реле времени.
Сборка основной конструкции
Собирая озонатор своими руками, комплектующие размещают, например, в литровой пластиковой таре из-под мёда. Для подачи воздуха и выхода озона в боковых стенках тары просверливаются (или проплавляются с помощью металлической трубки) 10-20 отверстий с диаметром в несколько миллиметров.
Плата генератора (готовая или сборная) и клеммник ставятся на дне банки. К клеммнику подсоединяются сетевые (или низковольтные) провода с сечением не менее 2х0,75 мм (сетевой провод ШВВП). Между клеммником и генератором устанавливается колодочная вставка под плавкие предохранители. Напаивать предохранитель подвесным способом недопустимо – провода могут сместиться, а предохранитель в опасный момент может оказаться выключенным из сети. Вставка позволяет легко сменить этот предохранитель. Также в боковой стенке или отвинчивающейся крышке тары можно отдельно смонтировать мини-выключатель.
Если озонатор собирается на напряжение 5 или 12 вольт, сойдёт простейший компьютерный вентилятор от блока питания «системника». Крепится он к крышке тары – для него могут быть просверлены дополнительные отверстия, через которые воздух из помещения будет засасываться внутрь. Выходить же он (с озоном) будет через остальные отверстия, насверленные по бокам и в дне. Питание вентилятора также можно обеспечить через старое зарядное устройство для смартфонов.
Повышающую катушку или трансформатор размещают как можно дальше от сетевого шнура и платы генератора. Озонирующий контур следует поместить в центре конструкции. Для этого он подвешивается на своих же проводах (готовый) или за винтовые вставки (самосборный). Изоляция проводов должна обладать требуемой электрической прочностью, предотвращающей внезапный пробой и утечку разряда «на сторону». Так, хорошо зарекомендовал себя силиконовый диэлектрик.
Техника безопасности
Покидать комнату при превышении концентрации до 0,2 мг/м3 жизненно необходимо: в небольших количествах озон полезен, при превышении ПДК начинает вредить, а при дальнейшем росте концентрации становится опасным для жизни. Смертельные дозы озона используются при выведении из помещения тараканов, клопов, муравьёв, крыс и мышей, бесконтактного обеззараживания поверхностей мебели и других предметов в комнате или доме.
В значительной концентрации воздух в комнате приобретает голубовато-фиолетовый оттенок – заходить в такое помещение, чтобы отключить прибор, без противогаза или долгого проветривания нельзя. Если оставить включённым прибор и уехать на несколько дней, то ваше жильё продезинфицируется без использования какой-либо химии. В доме или квартире станет чисто, как в операционной. Ни в коем случае не проводите такие экзекуции – в ваше отсутствие с прибором может произойти что угодно. Кроме того, если вы не оснастили прибор, например, управляемой IP-розеткой со встроенным 4G-модулем, то самостоятельно отключить его не сможете, пока он не выдаст короткое замыкание.
Если насыщенность воздуха озоном в разы и более превысит значение ПДК – организм погибнет от гипероксигенации. К счастью, почувствовав запах озона уже в концентрации 10-20 мкг/м3, человек поспешно выходит из комнаты. На высоте 15-35 км от поверхности Земли воздух абсолютно стерилен – концентрация озона там превосходит ПДК в тысячи и более раз. Создать такую концентрацию можно при помощи промышленных озонаторов, рассчитанных на производственные цеха размером в сотни и тысячи квадратных метров, где технология производства требует полного обеззараживания.
Например, при пастеризации любых пищевых полуфабрикатов, очистке от микробов сточных вод путём озоноаэрации и так далее.
О том, как смастерить мощный озонатор воздуха своими руками, смотрите в следующем видео.
Источник
Озонатор воздуха своими руками
Приветствую, радиолюбители-самоделкины! На очереди очередное интересное высоковольтное устройство — озонатор.
Думаю, каждому знаком этот свежий запах, который образуется после сильной грозы, особенно за городом — ароматный запах озона. Ещё в позапрошлом веке люди начали замечать интересные антибактериальные свойства этого газа, ведь он является сильным окислителем, может позволить избавиться от неприятных запахов, вредоносных бактерий, поможет продезинфицировать помещение. Именно после открытия свойств озона стали появляться первые озонаторы — устройства, специально созданные для выработки озона. В природе озон появляется во время молнии, за счёт большой разности потенциалов между облаками и землёй. Конечно, для домашнего озонатора не нужны такие большие масштабы, как в природе, а потому источник высокого напряжения понадобится несколько скромнее, чем сильная молния во время грозы с миллионами вольт. Для дома хватит, например, высоковольтного трансформатора из кинескопного телевизора — ТДКС. Кроме того, не стоит забывать, что озон является сильным окислителем, а потому вреден для человека в больших количествах, он может вызвать головокружение и головную боль. Поэтому озонацию помещения нужно проводить тогда, когда в помещении нет никого из людей или животных. К счастью, озон достаточно быстро распадается, поэтому даже в непроветриваемом помещении после выключения озонатора в скором времени избыток озона исчезнет. При правильном использовании такое хитрое устройство — озонатор, будет приносить только пользу, например, поможет избавиться от плесени на потолке и стенах, либо послужит хорошим помощником для дезинфекции помещения, когда в нём проживает заболевший человек. Как было сказано выше, для построения озонатора понадобится трансформатор ТДКС — диодно конденсаторный строчный. Сейчас, когда кинескопные телевизоры стали неактуальны, эти трансформаторы сильно подешевели в магазинах радиодеталей, кроме того, их всегда можно вытащить из ненужного или нерабочего телевизора. Схема построения озонатора представлена ниже.
Несколько слов о подключении к схеме трансформатора. Как правило, все ТДКС имеют одинаковую распиновку, 1 и 2 выводы — это первичная обмотка (рассчитана на примерно 100В), а 7 вывод — минус высоковольтной части ТДКС. Таким образом, 1 и 2 ножки трансформатора подключаются к плюсу питания и коллектору (стоку) транзистора, а высокое напряжение снимается с толстого красного провода на верхушке ТДКС, относительно его 7 вывода. Если при таком подключении ТДКС не запустится, всегда можно намотать и самодельную первичную обмотку, это наиболее гарантированный вариант. Самодельная обмотка наматывается на свободном месте, прямо на ферритовый сердечник ТДКС, она будет содержать 10-15 витков витков провода сечением 0,6-1 мм. Подключаться будет аналогично штатной первичной обмотке, один конец к плюсу питания, второй — к коллектору (стоку).
Схему можно изготовить навесным монтажом, на макетной плате, либо на печатной плате. Автор выбрал последний вариант, рисунок печатной платы для открытия в программе Sprint Layout представлен в конце статьи. Его достаточно распечатать, а затем по нему изготовить печатную плату методом ЛУТ. Плата имеет миниатюрные размеры и потому не займёт много места в корпусе будущего озонатора.
Транзистор в схеме обязательно нужно установить на массивный радиатор, например, от компьютерного процессора. Несколько слов о конструкции высоковольтной части. Просто так расположить рядом два высоковольтных контакта, чтобы между ними горел коронный разряд вполне достаточно для получения некоторого количества озона, но есть более эффективный вариант. Необходимо использовать металлическую трубку, либо готовую, либо сделанную самому из листа жести или даже консервной банки. Трубка должна иметь длину около 10 см и диаметр 2-3 см. Минус высоковольтного выхода ТДКС, то есть 7 по счёту контакт, припаивается или крепится на болт непосредственно к самой металлической трубке, а высоковольтный красный провод устанавливается на небольшом расстоянии от торца трубки. При этом конец провода нужно оголить и распушить, это будет способствовать максимальному увеличению производительности. Расстояние от трубки до распушённого конца провода подбирается экспериментально таким образом, чтобы коронный разряд не погасал, но и в то же время между проводом и трубкой не загорались плазменные дуги. Главное преимущество такой конструкции в том, что воздух будет проходить через трубку за счёт действия ионного ветра от коронного разряда, таким образом, озон будет выходить из озонатора даже без использования дополнительного обдува.
Сперва всю конструкцию можно собрать вне корпуса, проверить работоспособность и поэкспериментировать с зазором около трубки. При этом важно следить за количеством выделяемого озона, если будет чувствоваться сильный запах немедленно проветривать помещение. Данная конструкция вне корпуса является довольно небезопасной в том плане, что велик риск удара током — высоковольтные контакты никак не защищены от случайного касания. Поэтому готовый озонатор обязательно нужно поместить в подходящий по размеру корпус, например, в распределительную коробку, как сделал автор.
На торце корпуса можно увидеть несколько отверстий для того, чтобы воздух мог свободно попадать внутрь корпуса и выходить с обратной стороны через трубку, которая торчит наружу с другой стороны. Радиатор для транзистора крепится наверху корпуса, а сам транзистор подпаивается к плате на проводах. Все элементы располагаются достаточно плотно, поэтому важно обеспечить хорошую изоляцию, особенно высоковольтной части. На боковой стенке корпуса сделана горизонтальная прорезь, через которую продет болт, держащий в корпусе трубку. Особенность такого решения в том, что меняя расположение болта в прорези можно будет легко менять зазор между трубкой и высоковольтным проводом, тем самым настраивания коронный разряд на получение максимума озона. Также с задней стороны к корпусу подходит белый питающий провод.
С озонатором можно провести несколько интересных экспериментов, например, одно яблоко регулярно «озонировать», а второе оставлять без озона и посмотреть, какое из них будет храниться дольше. Конечно, данный озонатор не сравнится по производительности с промышленными фирменными, но зато он имеет низкую себестоимость, а собрать его может даже начинающий радиолюбитель. Удачной сборки!
Источник