Самоделки своими руками

Самодельный озонатор воздуха
Конструкция, электрическая схема, применение

Озонатор – это электротехнический прибор, предназначенный для генерации из воздуха озона. Насыщение воздуха озоном, широко применяется в промышленности и быту для дезинфекции, борьбы с плесенью, насекомыми, грызунами, удаления токсичных веществ и неприятных запахов.

На рынке широко представлены озонаторы промышленного изготовления, но они не каждому доступны по цене. В дополнение многие люди не имеют практики применения озонатора и не уверены в его эффективности.

Внешний вид самодельного озонатора

Решил проверить эффективность озонирования воздуха с целью уничтожения неприятных запахов, болезнетворных микробов, вирусов, плесени, насекомых, мышей и крыс, сделав самодельный озонатор за пару часов из готовых узлов, потратив всего $5.

Внешний вид озонатора

На фотографии представлен внешний вид самодельного озонатора, сделанного из готовых узлов, смонтированных в пластиковой банке, предназначенной для хранения продуктов питания.

Электрическая схема и принцип работы озонатора

Озонатор собирается из готовых узлов и деталей, поэтому его изготовить по силам практически любому домашнему мастеру.

Электрическая принципиальная схема озонатора

Работает озонатор, от бытовой электропроводки напряжением 220 В. Ток через электрическую вилку поступает на выключатель S1, с помощью которого можно включить и выключить озонатор. Вентилятор M1 служит для более эффективного озонирования воздуха. Плавкий предохранитель F1 служит для защиты от короткого замыкания.

Генератор высокого напряжения U1 преобразует напряжение переменного тока 220 В в постоянное напряжение величиной несколько киловольт. С генератора высокое напряжение подается на керамический излучатель F2, представляющий собой керамическую пластину, с нанесенными на ней двумя токопроводящими дорожками. Высокое напряжение пробивает воздушный зазор и между дорожками возникают электрические разряды, которые видны как свечение голубого цвета, в результате чего воздух ионизируется.

Работа излучателя озонатора

Вентилятор создает воздушный поток, который перемещая озонированный воздух от излучателя равномерно распределяет его по объему помещения. В дополнение генератор и излучатель охлаждаются, что позволяет озонатору работать без перерыва неограниченное время.

Выбор генератора озона по производительности

Основой для изготовления самодельного озонатора послужил готовый блок, приобретенный в китайском онлайн магазине «АлиЭкспресс», состоящий из генератора высокого напряжения и излучателя.

Внешний вид озонатора с упакованным излучателем генератора

Керамический излучатель уже был припаян к высоковольтным проводам генератора и бережно обвернут поролоном.

Технические характеристики озонатора

Тип генератора выбирался исходя из напряжения питания, на которое он рассчитан и производительности выработки озона. Для применения в бытовых условиях оптимальным является озонатор, рассчитанный на напряжение питания переменного тока 220 В с производительностью озона 200 мг в час. Для озонирования салона автомобиля нужно выбирать озонатор, рассчитанный на напряжение постоянного тока 12 В с вилкой для подключения в прикуриватель такой же производительности.

Если в описании или на корпусе генератора нет данных о производительности, то такой генератор озона лучше не приобретать, в связи с отсутствием возможности расчёта времени озонирования помещений.

Конструкция и устройство самодельного озонатора воздуха

Все детали озонатора были смонтированы в пластмассовой банке с закручивающейся крышкой. По периметру банки были с помощью, разогретой на газовой плите тонкостенной трубки, методом плавления, сделаны отверстия диаметром ⌀8 мм.

Внешний вид монтажа озонатора

Блок генератора и клеммная колодка были установлены на дно банки и закреплены к нему с помощью винтов гайками М3.

Установка предохранителя

Для безопасности в разрыв одного из питающих проводов был установлен методом пайки плавкий предохранитель F1, рассчитанный на ток 0,25 А. Электрическая схема озонатора простая, поэтому возникновение короткого замыкания маловероятно. По этой причине не стал устанавливать для предохранителя отдельную колодку.


Изоляция предохранителя

Заизолирован предохранитель был путем размещения его в разрезанный вдоль отрезок пластиковой трубки с последующим покрытием изоляционной лентой.


Пайка включателя

Можно было включать озонатор с помощью сетевой вилки, но для удобства в разрыв одного из питающих проводов был установлен малогабаритный тумблер.


Закрепление вентилятора на крышку озонатора

Вентилятор был взят от старого советского компьютерного блока питания, рассчитанный на напряжение переменного тока 220 В. В крышке было вырезано ножом отверстие по размеру крыльчатки и вентилятор закреплен с помощью четырех винтов с гайками, как показано на фотографии.

Такой вентилятор можно заменить любым вентилятором от компьютера, рассчитанным на напряжение питания 12 В, подключив его через адаптер, преобразующий напряжение 220 В в напряжение 9-12 В постоянного тока.


Закрепление вентилятора на крышку - вид с внутренней стороны озонатора

Провода питания вентилятора были подключены к схеме с помощью клеммной колодки. На фотографии показан собранный озонатор со снятой крышкой.


Закрепление керамического излучателя генератора озонатора

Керамический генератор озона был размещен в центре корпуса озонатора и закреплен за провода с помощью пластмассового хомута, продетого через сделанные в корпусе отверстия.


Вид озонатора с нижней стороны

На этой фотографии показан внешний вид озонатора со стороны дна. Работа по изготовлению самодельного озонатора закончена и можно приступать к его применению на практике.

Техника безопасности при озонировании помещений

Хотя озон и относится к первому, самому высокому классу опасности вредных веществ, но согласно ГОСТ 12.1.005-76 концентрация озона в одном кубическом метре воздуха менее 0,1 миллиграмм для человека является безопасной и даже полезной. По американским стандартам допустимой считается концентрация озона в воздухе до 0,2 мг/м3. В естественных условиях концентрация озона в городском воздухе составляет около 0,16 мг/м3.

Средний порог чувствительности человеческого обоняния равен 0,01 мг/м3, так что человек без приборов может точно определить наличие озона в воздухе. Благодаря этому свойству обоняния озонирование помещений можно проводить без нанесения вреда людям и домашним животным.

Стоит отметить, что озон опасен только для дыхательных путей человека и даже при большой концентрации не наносит вреда коже. Поэтому затаив дыхание можно зайти в озонируемое помещение, например, чтобы выключить озонатор или открыть оно для проветривания.

Свойства озона

Молекула озона включает в себя три атома кислорода и выражается формулой О3, является неустойчивой и легко диссоциирует на атом и молекулу кислорода – О2, которым мы дышим. Озон в 1,5 раза тяжелее воздуха.

Время полураспада молекул озона в воздухе и воде приведено в таблице. Это означает, что концентрация озона в воздухе, например, при температуре 20°С через 90 минут после прекращения его генерации уменьшится в два раза, через три часа в четыре раза, а через 4,5 часа – в восемь раз, и так далее.

 Период полураспада озона в воздухе и воде 
Температура, °С Время полураспада, мин
ВоздухВода
50103
35308
306012
209020
03 дн-
-258 дн-
-3518 дн-
-501 мес-

Для гибели болезнетворных микробов, плесени, выведения тараканов, мышей и крыс из замкнутых помещений, необходимая концентрация озона в воздухе может достигать 12 мг/3. Таким образом, для того, чтобы в помещении после выключения озонатора концентрация озона естественным путем снизилась до безопасного для человека уровня 0,2 мг/3 необходимо выждать 9 часов. В случае необходимости, это время можно сократить до часа, хорошо проветрив помещение. Но не стоит торопиться, чем дольше будет сохраняться высокая концентрация озона, тем лучше будет конечный результат.

Озон имеет высокий окислительно-восстановительный потенциал, чем и объясняется его пагубное влияние на весь живой мир, включая микробы, бактерии, плесень, пылевые клещи, насекомые и грызуны (мыши и крысы). Озон также хорошо, в отличие от освежителей воздуха, которые только маскируют запахи, устраняет любые неприятные запахи, включая запахи домашних животных, краски, гари, гнили и всех остальных. При этом не наносит вреда окружающим предметам.

Чистый озон при нормальной температуре представляет собой газ бледно-фиолетового цвета. При малой концентрации в воздухе увидеть его невозможно.

Необходимая концентрация озона в воздухе
для обработки

Для эффективной борьбы с микроорганизмами, насекомыми, мышами, крысами, плесенью и неприятными запахами нужно в помещении, для каждого конкретного случая обработки, воздух насытить определенным количеством озона. Приведенные данные в таблице являются ориентировочными и могут значительно отличаться в зависимости от различных факторов.

Таблица параметров озонирования
Объект озонированияКонцентрация озона, мг/м3Время обработки не менее, час.Результат
Микробы в воздушной среде и на поверхностях20,5Гибель 100%
Бактерии и вирусы в воздушной среде и на поверхностях150,5Гибель 100%
Летающие насекомые, включая моль22Через 1-3 дня погибают
Тараканы, муравьи, блохи, клещи121 раз в неделю по 4 часа два раза Через время погибают
Мыши, крысы124Через время погибают
Плесневые грибы301Угнетает размножение и рост
15001Разрушает вегетативные формы
200001Разрушает споры
Охлажденное мясо и рыба15по 2 часа ежесуточноУвеличивает срок хранения в 2-3 раза
Овощи, фрукты101Увеличивает срок хранения
Неприятные запахи102Изменяет формулу молекул и запах исчезает

Если озонирование не дало желаемого результата, то его надо повторить, увеличив концентрацию озона или время воздействия. Операция безвредна, поэтому количество обработок ничем не ограничено.

Случаи применения озонирования не ограничиваются только представленным перечнем таблицы. В Рекомендациях по озонированию, размещенных на сайте, подробно рассмотрены случаи применения и технология озонирования, как для бытовых условий, так и для промышленного применения.

Расчет времени озонирования помещений

Время озонирования помещения или камеры напрямую зависит от их объема, производительности озонатора, температуры и влажности воздуха.

Поэтому на первом шаге необходимо рассчитать с помощью приведенного онлайн калькулятора объем воздуха в помещении.

  Онлайн калькулятор для расчета объема помещения  
 Длина, м: 
 Ширина, м: 
 Высота, м: 

На следующем шаге, исходя из требуемой концентрации озона в воздухе, с учетом объема помещения и производительности озонатора с помощью онлайн калькулятора рассчитывается теоретическое время озонирования.

  Онлайн калькулятор для расчета времени озонирования помещений  
 Требуемая концентрация озона, мг/м3
Мощность озонатора, мг/час:
Объем помещения, м3:

Как было написано выше, во время работы озонатора происходит не только насыщение воздуха озоном, но и из-за взаимодействия его с окружающей средой, одновременно часть озона распадается. При продолжительной работе озонатора наступает равновесное состояние, когда количество озона в воздухе, не смотря на работу озонатора, перестает увеличиваться. Поэтому в формулу расчета был введен коэффициент, равный двум, корректирующий конечный результат в связи с расходом озона на химическое взаимодействие.

В данном случае следует руководствоваться следующим правилом, чем выше концентрация озона в воздухе и больше время обработки, тем лучше. Главное соблюдать технику безопасности – не находиться в помещении, если присутствует запах озона.

Выбор озонатора

При выборе озонатора, кроме дополнительных функций, например, таймера, следует обратить внимание на производительность озонатора, которая выражается в количестве генерируемого озона в час.

Для применения озонатора в домашних условиях, за исключением борьбы с плесенью, когда объем замкнутого помещения, как правило, меньше 50 м3, вполне подойдет озонатор производительностью от 150 мг/час.

Для наглядности привел в таблице технические характеристики наиболее популярных моделей бытовых озонаторов. Любой из них вполне подойдет для применения в быту.

 Технические характеристики популярных озонаторов 
Характеристики Модель озонатора
«Тяньши»«Гроза»«Алтай»«JQ-881»«Миллдом»
Озонатор «Тяньши» Озонатор «Гроза» Озонатор «Алтай» Озонатор «JQ-881» Озонатор «Миллдом»
Производительность, мг/час150300400400500
Площадь очистки воздуха в помещениях до, м240507070110
Возмождность озонирования водыестьнетестьестьнет
Время непрерывной работы, мин4030-3030
Наличие таймерацифровойцифровоймеханический-цифровой
Напряжение питающей сети, В220220220220220
Потребляемая мощность, Вт1530183010
ПроизводительКитайРоссияРоссияКитайРоссия

Во всех инструкциях по эксплуатации озонаторов указывается не максимальный объем обрабатываемого помещения, а его площадь. Очевидно это сделано для удобства пользователей, так как площадь каждого помещения в своей квартире люди хорошо знают, а высота в среднем составляет около 2,5 м.

При необходимости бороться с плесенью или при объеме помещения более 200 м3 следует приобретать озонатор производительностью от 1 г/час. Тут работает простое правило, чем производительность больше, тем лучше, так как можно будет за более короткое время создать требуемую концентрацию озона в воздухе. Единственное ограничение, это цена прибора, которая с увеличением производительности озонатора растет в геометрической прогрессии.

Если в инструкции по эксплуатации озонатора не указана его производительность, то от покупки такого устройства советую воздержаться, так как будет невозможно рассчитать время озонирования.

Озон тяжелее воздуха в полтора раза и при озонировании стремится вниз. По этой же причине при озонировании озонатор следует устанавливать на максимально возможной высоте.

Потому лучше выбирать озонатор с встроенным вентилятором, который будет лучше распределять озон по объему помещения. Кроме того, за счет хорошего охлаждения генератора и излучателя озонатора он может работать круглосуточно, без отключений. Если в озонаторе нет вентилятора, то, как правило, время непрерывной работы такого озонатора ограничено.

Применение озонатора в домашних условиях

В таблице необходимой концентрации озона для борьбы с неугодными соседями приведены режимы озонирования. В Рекомендациях по озонированию подробно расписаны способы применения озонатора. Поэтому сделаю только краткий обзор наиболее востребованных случаев применения самодельным озонатором в домашних условиях.

Обработка озоном камер холодильника

Обрабатывать озоном камеру холодильника можно без его отключения и удаления продуктов. Достаточно поставить озонатор на верхнюю полку, включить его на 5-10 минут и не открывать дверь в течение нескольких часов. За это время произойдет дезинфекция всех поверхностей холодильной камеры и упаковок продуктов.


Озонирование камеры домашнего холодильника

В дополнение будет продезинфицированы каналы системы подачи охлажденного воздуха и испаритель, которые для обработки традиционными способами в современных холодильниках недоступны. В них скапливаются пары продуктов питания, в которых заводятся микробы. В результате этого, даже после мойки камеры в холодильнике, находящемся в эксплуатации несколько лет, может присутствовать неприятный запах.

Обработка озоном шкафов для хранения вещей

При хранении без проветривания верхней зимней одежды, особенно из шерсти и меха в шкафах может завестись моль. Для предотвращения порчи вещей молью достаточно поместить озонатор в шкафу, закрыть плотно дверцы и включить на 10-15 минут и после этого не открывать шкаф, насколько позволит время.


Озонирование платяного шкафа

Даже одна обработка шкафа в год позволить исключить появление моли и устранит на время неприятный запах.

Обработка озоном мягкой мебели

Новая мягка мебель – кресла и диваны с кожаной или обивкой из ткани, обычно издают специфический неприятный запах, который со временем исчезает. При желании ускорить процесс можно обработать помещение озоном.

Если помещение большое или запах очень сильный, то можно обернуть изделия полиэтиленовой пленкой и под нее установить озонатор. Озон отлично проникает в материалы пористой структуры, поэтому хватит 10 минут обработки и запах исчезнет.

Таким же способом можно продезинфицировать и устранить неприятные запахи, исходящие из старой мягкой мебели. Если запах еще остался, то обработку следует повторить, увеличив время озонирования.

Обработка озоном обуви

При интенсивном движении, особенно беге ноги, потеют и обувь, особенно спортивная, внутри начинает неприятно пахнуть. Ароматические дезодоранты только маскируют запах, не уничтожая причину его возникновения – микробы. Если поместить обувь вместе с озонатором в полиэтиленовый мешок или герметичную пластиковую емкость, то после 15 минут работы озонатора с последующей выдержкой обувь перестанет пахнуть и все микроорганизмы погибнут. Если полностью запах не исчез, но нужно повторить обработку, увеличив продолжительность воздействия.


Озонирование обуви

Для дезинфекции глубокой обуви, например сапог, более быстрый эффект достигается при использовании озонатора с компрессором, из которого озон выходит через трубку. Сапоги размещаются тоже в небольшом замкнутом объеме, и озон подается непосредственно в голенища.

Обработка озоном овощей и фруктов

В несколько раз в домашних можно увеличить срок хранения небольшого количества овощей и фруктов. Для этого вымытые овощи или фрукты следует помесить в полиэтиленовый пакет достаточного объема, вставить в него озонатор и включить на пару минут. Далее быстро извлечь озонатор и плотно замкнуть горло пакета.


Озонирование овощей

Например, огурцы при ежедневной обработке, так как каждый день пакет открывался для для приготовления салата, через неделю выглядели, как только что сорванные с грядки.

Обработка озоном воды

С помощью озонатора можно обеззараживать воду. В настоящее время во многих странах мира на станциях подготовки питьевой водопроводной воды вместо хлорирования используется озонирование, как более эффективный способ ее обеззараживания.

Озонирования является идеальным вариантом для обеззараживания воды в плавательных бассейнах, при этом в воде не остается озона и его запаха, как при обработке хлором, неблагоприятно влияющего на кожу и слизистую глаз. Но озонирование бассейнов применяется редко, так как является самым дорогим и существующих способов дезинфекции воды в бассейне.


Озонирование воды в стакане

Для обеззараживания воды в домашних условиях нужен озонатор, с компрессором, подающий озон через трубку. На конец рубки, для максимального соприкосновения озона с объемом воды устанавливают рассеиватель, который многие видели в аквариумах.

Озонирование на дачном участке

Применение самодельного озонатора при выращивании овощей на дачном участке, согласно научным исследованиям, доказывает высокую эффективность при борьбе с вредителями.

Для уничтожения вредных микроорганизмов в почве, можно, когда растения еще в теплице не высажены, накрыть почву на высоте несколько сантиметров полиэтиленовой пленкой, под ней поместить озонатор, и включит его на пару часов.

Для дезинфекции семян перед посадкой в домашних условиях достаточно в один слой поместить их в герметичную емкость и создать с помощью озонатора концентрацию озона из расчета 10 мг/м3 и выдержать пару часов. Семена станут стерильными.

Одним из главных врагов растений являются галловая нематода, угнетающая их корневую систему. Если полить несколько раз корневую систему растения водой с высокой концентрацией озона, то по утверждениям ученых, до 90% нематоды погибнет.


Озонирование теплицы на дачном участке

Эффективно озонирование для борьбы с вредителями в парниках и при наличии растений. Концентрация озона должна быть не более 2 мг/м3, время обработки пару часов

Применение таймера при озонировании

Как было сказано выше, озон при концентрации в воздухе более 0,02 мг на куб.метр опасен для человека и поэтому необходимо производить озонирование при отсутствии людей и животных.

Для того, чтобы не испытывать неудобств и не привязывать свое внимание к озонированию обычно используют таймер, позволяющий включать в назначенное время озонатор и выключать через заданный промежуток времени. Как правило промышленные озонаторы снабжены таймером.


Внешний вид универсального розеточного таймера для озонатора

Если в озонаторе нет таймера, как например у моего, самодельного, можно воспользоваться любым внешним. Я в своей практике использую внешний электромеханический розеточный суточный таймер TM50, который вставляется в розетку, а в него уже вставляется вилка озонатора. Его вы видите на фотографии. Подобные таймеры недорогие и универсальные. К ним можно подключать любые электроприборы.

Для программирования таймера сначала нужно вращая циферблат по часовой стрелке совместить с указателем текущее время. Далее нажать и утопить сегменты против нужного времени, вставить таймер в розетку и подключить к нему вилку озонатора. Сбоку таймера есть движковый переключатель, с помощью которого можно помимо таймера включить озонатор для проверки исправности розетки и самого прибора. Таймер не будет работать, если озонатор не включен расположенным на нем выключателем.

На фотографии текущее время таймера установлено 19-30, а время включения – с 2 до 3 часов ночи. Если до 2 часов ночи следующих суток таймер не извлечь из розетки, то он опять включит устройство, и так каждые сутки.


Озонатор подключенный через розеточный таймер

Так как длина сетевого шнура озонатора ограничена, то при озонировании я использую удлинитель. На фотографии показан самодельный озонатор, подключенный к таймеру с удлинителем. Кстати, таймер можно подключить и перед сетевым удлинителем, а уже к нему подключить любое устройство.