🙇🏼 🖲️ 👚 Umidificação e sistema de purificação do ar ☀️ 🌩️ 👨‍👧‍👧

Oi Geektimes!

Na minha última publicação, compartilhei meus pensamentos sobre a modernização do sistema de ar condicionado instalado em meu apartamento com o suprimento de ar fresco, adicionando umidificação na estação fria.

Dadas todas essas nuances, decidi realizar testes naturais na estação fria, quando a temperatura externa será de pelo menos 0 - +5 graus.

O autor do KDPV é Vasya Lozhkin .

Informo que os testes estão sendo realizados, alguns dos resultados dos quais já estou pensando em compartilhar aqui, já que o equipamento necessário para automação ainda está a caminho, o inverno está chegando ao fim e os resultados completos de uma solução desse tipo provavelmente podem ser estimados apenas na próxima estação de aquecimento.

Fluindo / sem fluxo

No outono, um sistema de neblina foi encomendado no "sob o céu", entregue a mim na cidade em um mês. O kit inclui um tubo flexível de 5 metros, 10 bicos, conexões que conectam o tubo e os nebulizadores, conectores para conexão rápida ao suprimento de água. Antes de tudo, verifiquei como funcionam o pulverizador e o consumo de água. Uma das pontas forma uma nuvem de chuva fina e fina, sob a pressão da água, começando pelo fio mais fino (conectado ao invés de um chuveiro) e até o máximo de uma torneira aberta, a vazão pode mudar, mas a nuvem que se forma permanece na mesma faixa - aproximadamente 800 mm sólida ângulo de 30 graus. Um medidor de vazão foi medido por um temporizador - em 30 minutos foram coletados cerca de 2,5 litros em um balde, medido com uma lata de 3 litros.

O próximo passo é verificar como a nuvem de névoa se espalha dentro do bloco do canal, nos dutos e grades, como as aletas do trocador de calor se comportam.

Experimental

O painel inferior foi removido

Bandeja de drenagem de condensado removida

Fita adesiva em spray

Desde logo ~~kurochit / perfurado~~ atualizar a unidade interna não deseja se conectar a um tubo T foi liquidada para o condicionador de ar através do plug nos plásticos expandidos paletes esquerda ao longo do fluxo de ar.
Abri a água primeiro assim mesmo - os dois pulverizadores funcionavam conforme necessário, não notei manchas estranhas.
Substituiu a bandeja de drenagem de condensado. Iniciei a unidade interna no modo de ventilação (apenas os ventiladores funcionam) na velocidade mínima e novamente abri a água. Visualmente, nada é visível, pois tudo está fechado - mas pelo som ficou claro que os pulverizadores estavam fornecendo água. A propósito, o ruído deles é ainda maior do que com a operação do ar condicionado em velocidade mínima.
O guindaste ficou aberto por 15 minutos, ou seja, Cerca de 2,5 litros de água fria foram fornecidos ao ar condicionado. A unidade interna trabalhou por 5 minutos no mínimo, 5 minutos em médio e 5 em velocidades máximas do ventilador. Durante todo esse tempo, ele “acenou com as mãos” atrás do trocador de calor no tubo de saída da unidade interna, segurou uma toalha de papel etc. Em algum momento no décimo minuto (antes de mudar para a velocidade máxima), a metade inferior do trocador de calor ficou molhada, período durante o qual o nível de água na panela à direita subiu para cerca de 7 mm. No 15º minuto, a água começou a pingar do tubo com o bujão ausente, ou seja, o nível da água na panela já estava bastante alto (cerca de 10 mm no canto direito). Fui fechar a torneira com a alimentação, ouvi como a bomba de condensação começou a funcionar - a bóia disparou. A bomba funcionou por 10 minutos, desligou o modo de ventilação com água.
Em princípio, considero o experimento bem-sucedido, pois as principais preocupações não foram confirmadas e a água não vai além do ar-condicionado.

Parte teórica

Um esboço atualizado com a localização do equipamento no teto do vestiário que serve o quarto e o quarto das crianças:

Desempenho da unidade interna de ar condicionado, de acordo com a documentação do fabricante a uma velocidade mínima de 425 m3 / h.
Os parâmetros das instalações consideradas no contexto do ar fornecido pelo ar condicionado à velocidade mínima:

	Volume m3	Ar do ar condicionado, m3	Multiplicidade	Ar fresco, m3
Crianças	36.	200	5,6	50.
Quarto	27	200	7.4	50.

Eu obtive esses volumes instalando um regulador de fluxo atrás da grade de entrada do quarto, pois sem o regulador devido à menor resistência dos dutos de alimentação e retorno do quarto, a proporção era de 220/180. Devido ao grande influxo de calor e perda de calor no quarto (janela com 3 caixilhos), decidiu-se dividir o fluxo de ar igualmente, e não na multiplicidade. Não há como medir os dados sobre o volume de ar fresco de qualquer maneira que eu saiba, portanto, obtidos por cálculos simples.
Da tabela, pode-se calcular adicionalmente que o tempo aproximado para o ar-condicionado processar completamente o ar interno será de 8 e 11 minutos e 100% de ventilação - fornecimento de ar fresco no volume total das salas 32 e 43 minutos.

Primeira hidratação

Obviamente, depois de receber resultados positivos de que a chuva fina não ultrapassa os limites do ar-condicionado, foi muito “coceira” fazer uma verificação mais completa. O trabalho preparatório, as medições reais e o registro dos resultados na tabela levaram metade do meu dia de folga. As grades de distribuição de ar e o regulador foram removidos. O ventilador para misturar ar fresco no sistema é desconectado da fonte de alimentação. Um canal foi perfurado, um tubo foi inserido no interior e os sprays são parafusados nas plataformas / amarras. Sinceramente, esqueci de tirar uma foto de como tudo fica por dentro, mas não é muito diferente de uma foto com fita adesiva. Peguei um dispositivo dos meus colegas - anemômetro Testo 410-2, e eles foram medidos. Procedimento de medição - 5 medições por furo, tamanho 100x500mm, 10 segundos por ponto. As medições foram realizadas em 2 entradas de ar e uma grade de exaustão (entradas para o quarto e o berçário, exaustão do quarto), foi difícil chegar à 2ª grade de exaustão - ela está acima do armário e na frente há pacotes com brinquedos e, na sala, o filho mais novo dormindo. Ele forneceu água fria do sistema, tentou fornecer / desligar a água em ciclos de 10 minutos aproximadamente, a partir das 12:35. A primeira medição antes do abastecimento de água mostrou uma umidade de 41,4% na grade de abastecimento do quarto. Os resultados estão na tabela abaixo.

Nome	Tempo	Umidade	Velocidade	Temperatura
1. Entrada do quarto	12:36	50,2	1.3	22,2
2. Coifa de cozinha do quarto	12:38	43,6	1,2	22,9
3. Afluência	12:39	49,6	1,0	22,2
4. Afluxo do quarto	12:45	53,2	1.3	22,5
5. Capuz do quarto	12:47	47,9	1,2	23,5
6. Entrada	12:49	46,5	1,1	23,1
7. Entrada do quarto	12:56	57,8	1,5	21,7
8.	12:59	50,6	1,2	23,4
9.	13:01	51,8	1,1	22,4
10.	13:05	56,8	1,4	21,8
11.	13:06	51,9	1,2	23,1
12.	13:08	49,0	1,3	22,5
13.	13:16	58,2	1,4	22,0
14.	13:17	51,8	1,2	23,5
15.	13:19	51,8	1,1	22,4
16.	13:27	60,4	1,5	21,6
17.	13:29	56,1	1,2	23,2
18.	13:30	51,4	1,3	22,3
19.	13:36	59,5	1,4	22,4
20.	13:37	54,3	1,2	23,8
21.	13:39	53,3	1,3	22,3
22.	13:48	61,4	1,5	21,7
23.	13:50	57,1	1,2	23,4
24.	13:52	56,3	1,4	22,5

Texto em vermelho - a água não é fornecida à unidade interna, texto em azul - é fornecida. Na verdade, as medições foram feitas muito mais; em 10 minutos de fornecimento ou não de água aos bicos, consegui medir todas as grades seguidas duas vezes, mas, para a análise dos resultados, elas não têm valor. Também não inseri dados na ativação / desativação da bomba de condensação na tabela apresentada - tudo é simples, a automação da unidade interna funciona de acordo com o seguinte algoritmo: ativação de bóia - exibição de mensagem, operação da bomba por 10 minutos.
Fica claro na tabela acima que, em uma hora e meia do sistema de nebulização, o nível de umidade nos quartos aumentou para 55-60% aceitáveis, com um pouco desconfortável de 40% (desempenhou um papel de +5 graus fora), a temperatura do ar passando sobre a bandeja e através do trocador de calor umidificado com água da torneira fria cai 1-2 graus, o que é aceitável.

Os testes estão em andamento

Atualmente, 4, semelhante ao primeiro, foram realizados testes. Basicamente, as mudanças relacionadas ao tempo de abastecimento / desligamento da água - 10/10, 5/15, 5/10, 10/20, a temperatura externa e a dependência da umidade dentro do apartamento também desempenharam um papel, em todos os testes por uma hora e meia a umidade nos quartos aumentou mais de 50%. Os melhores indicadores de estabilidade do sistema de umidificação foram mostrados pelo formato de hora dos ciclos 5/10, ou seja, 5 minutos de fornecimento de água para nebulização, 10 minutos apenas trabalham para ventilação, mas nesse caso cerca de 3,3 litros de água por hora são drenados para o esgoto. Também é muito perceptível que a metade direita do bloco do canal umedece mais o ar (aquele que fornece ar ao quarto). Minha opinião é que isso se deve ao fato de o ar passar adicionalmente não apenas pelo trocador de calor úmido, mas também acima do palete,onde é coletada água suficiente.
A esse respeito, penso em remover um dos nebulizadores da unidade interna, ou seja, deixar um dos dois e deixar o que estiver à esquerda (ao longo do ar). Assim, o ar do berçário será umidificado passando pelo trocador de calor, o ar do quarto será umedecido com água na bandeja e a quantidade de água fornecida dentro do ar-condicionado será reduzida pela metade.

Arduino

Como escrevi acima, o equipamento arduino está a caminho, mas infelizmente a peça de ferro não será incluída nesta publicação.
Eu escolhi o equipamento necessário para mim:

DHT22 / AM2302, Sensor de temperatura e umidade - 3 unid. Instale um após o aquecedor de ar para controlar a temperatura do ar fresco fornecido ao sistema pela rua, instale dois sensores nos dutos de suprimento e retorno.
MH-Z19, sensor infravermelho de dióxido de carbono - 1 unid. Instale no duto de retorno.
Sensor de corrente ACS712, 5A - 1 pc. Monitore o funcionamento da unidade interna, ligue / desligue o ventilador do duto, ligue / desligue a bomba de drenagem.
Fonte de alimentação AC-DC 220V / 5V 700mA, Arduino - 1 pc.
ARM PIC AVR DSP, módulo de relé 4 canais Arduino - 1 pc. Fonte de alimentação da válvula de abastecimento de água para a unidade interna, ventilador, irradiador de quartzo e aerotermo.
Controlador Arduino Nano 3.0 - 1 pc.

Uma lista separada não é um equipamento arduino:

Aquecedor de duto. Até agora, estou pensando em comprar com automação de fábrica ou fazer eu mesmo a regulação de energia - com automação custa 2,5 vezes mais.
Válvula de abastecimento de água. A solução foi encontrada acidentalmente na forma de uma válvula de abastecimento de água de uma máquina de lavar / lavar louça.
Irradiador bactericida (de quartzo) na parede (aproveito a oportunidade para agradecer a mr_klimenko pela dica). Que será instalado na parte mais suja da unidade interna - um adaptador de retorno para conectar os dutos de ar ao filtro.

Um estudo mais detalhado da funcionalidade de automação do sistema colocou algumas questões que ainda estão no processo de encontrar a solução certa. Ou seja, o ajuste suave do desempenho do ventilador e do aquecedor de ar, no Google, existem várias soluções sobre esse assunto, enquanto estou estudando.

A publicação tem como objetivo discutir a decisão, não pretende ser correta e abrangente, e estou pronto e quero ouvir qualquer crítica construtiva, desejos, comentários e afins.

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