DIY парогенератор-увлажнитель

Участник конкурса «Автор, Жги!» рассказывает, как самостоятельно собрать парогенератор-увлажнитель.

Привет, камрады. В начале нового цикла выращивания возникла необходимость в периодическом увлажнении воздуха внутри гроубокса. Кроме того, скоро ещё и новую волну «волшебных» грибочков нужно будет поднимать, а делать это летом без автоматического увлажнения и охлаждения довольно трудно. После нескольких неудачных попыток найти готовое устройство, которое отвечало бы всем хотелкам и не сильно било бы карману, было принято решение сделать увлажнитель самому. 

Конечный итог очень меня порадовал, ведь с помощью довольно простых действий я получил настоящий генератор тумана, способный за полчаса нагнать в небольшой комнате облако мелкой водяной пыли!

Что нам понадобится 

Комплектующие: 

• Пластиковый контейнер 7л — FixPrice. 150р;
• Ультразвуковой испаритель — Aliexpress. 900р, если брать сразу с блоком питания на 24В;
• Пластиковая сантехническая труба — строймаг. 100р;
• Компьютерный кулер (подойдет даже довольно слабенький) — Авито или магазин б/у комплектующих. 100-200р;
• Самый слабенький блок питания на 12В (1А хватит)  — там же, где и кулер. 150р;
• Болтики с гайками, подходящие по размеру к крепежным отверстиям кулера  — строймаг. Около 50р. Вообще, можно их и не брать, а кулер просто приклеить;
• Клеммы — строймаг. 50-100р;
• Тонкие провода для 12 вольт — можно купить МГТФ в магазине электроники (до 100р), а можно вытащить витую пару из интернет-кабеля;
• Регулятор оборотов вентилятора — Aliexpress. 70р. 
• Двойная розетка 220В — строймаг. 200р+;
• Патрон под розетку — там же, 20р;
• Кабель с вилкой 220В — строймаг, или можно просто от сломанного электроприбора отрезать; 
• Кнопка 220В — магазин электроники, или Aliexpress. До 50р;
• Маленький пластиковый пищевой контейнер. 

Полную стоимость смотри в конце. 

В центре таймер. В этот раз он оказался не использован 

А также следующие инструменты:

• Паяльник;
• Клей-пистолет;
• Маленькие отвертки;
• Болт и гвоздь;
• Нож;
• Руки и голова (вообще, тут всё несложно, но накосячить всё же можно).

УЗ-испаритель — главный компонент

Сердцем нашего парогенератора является вот этот ультразвуковой испаритель. Он преобразует электрический ток в высокочастотные колебания, которые «разрывают» молекулы воды, создавая из неё туман. Мембрана достаточно хрупкая и уязвима к механическим повреждением, поэтому ничем «тыкать» в неё категорически нельзя. Также важно не допускать, чтобы устройство работало, не будучи покрытым водой, это его сломает.  

Всё готово, чтобы начать. Поехали!

Шаг 1. Выбор основы

У меня не было много времени на подбор оптимального контейнера, поэтому я взял первый более-менее подходящий. Важно, чтобы высота бокса была не меньше 14-15 см, иначе будет довольно неудобно. Брать контейнер выше 20см тоже особого смысла нет. Длину и ширину нужно выбирать, исходя из предпочтительного соотношения автономность\удобство. Чем больше будет площадь контейнера, тем дольше устройство сможет работать без добавления воды. Также стоит обратить внимание на толщину и прочность пластика. Мой контейнер не слишком жесткий и для следующей модели я возьму другой. 

Контейнер

Шаг 2. Примерка

Прежде, чем делать отверстия в контейнере, необходимо определиться с тем, где и как будут расположены все компоненты. Вот несколько рекомендаций:

• Выходная труба может быть установлена как в крышке, так и в одной из стенок. Я выбрал узкую сторону контейнера, т.к. в этом случае труба будет находиться на одном уровне с вдувным вентилятором гроубокса.  
• Испаритель должен стоять на дне и над ним ничего не должно быть. Во время работы это устройство бьет вверх небольшой струей воды, поэтому там не может быть установлен кулер, или труба. 
• Кулер желательно ставить на противоположную сторону от выходной трубы. Лучше в крышку. 
• Противоположная тонкая стенка (от той, в которой стоит труба) стала местом для установки небольшого блока управления, без которого в принципе можно обойтись. 

Шаг 3. Установка компонентов 

Когда вы определились с тем, где будут расположены кулер, испаритель и выходная труба, можно приступать к их монтажу. Пластик удобно резать нагретым над пламенем ножом/лезвием/гвоздем. Также можно сначала аккуратно нагреть пластик в месте среза и быстро провести ножом. Лучше делать это в маске, чтобы не дышать парами сгораемой пластмассы. 

Если кулер крепится на болты, то сначала делаем гвоздем отверстия для них, а потом вырезаем примерный круг так, чтобы его края отступали от них на 0.5-1см. Перед установкой кулера лучше проверить, в какую сторону он дует, и расположить его этой стороной в контейнер. 

Закрепляем кулер

Отверстие для трубы вырезаем так, чтобы она легко в него проходила, иначе стенка может лопнуть. Вставили трубу, закрепили термоклеем снаружи и внутри. 

Фиксируем трубу

Кстати, небольшой лайфхак. Если ваш клей-пистолет неожиданно сломался, но нужно завершить монтаж, вы можете просто нагреть клеевой стержень теплым воздухом над конфоркой и быстро нанести растаявший клей в нужные места. Неудобно, но реально, как видите. 

С отверстием для кабеля испарителя всё довольно просто. На нём есть специальная пробка. Тут главное не спешить и понемногу расширять отверстие, чтобы эта пробка входила в него плотно. 

Вставляем пробку

Основание испарителя также приклеиваем в выбранное место на дно контейнера. Внимание! Тут нужно действовать осторожно и наносить только немного клея на одну сторону дна. С нижней стороны испарителя находятся входные отверстия для воды. Их нельзя закрывать полностью. 

Фиксируем испаритель

Крышку пищевого контейнера, который станет блоком управления, приклеиваем к стенке основного бокса. В будущем на ней будет держаться блок управления. 

Клеим крышку контейнера 

Сам контейнер пока откладываем в сторону, мы им займемся позже....

К нему мы ещё вернемся 

Шаг 4. Отмечаем уровни воды

Это довольно важный момент, поскольку работа испарителя при неполном погружении в воду приводит к выходу его из строя. Отмечаем нижний уровень по высоте испарителя + 5мм запаса. 

Нанесение верхней отметки

Но слишком много воды тоже плохо. В этом случае устройство просто не сможет эффективно работать. Верхний уровень делаем на отметке 3-3.5 см от верха испарителя. Вы можете провести собственный эксперимент и проверить, сколько воды можно наливать, сохраняя функциональность прибора. 

Уровни воды

Шаг 5. Электрика

Теперь начинается самое интересное. Однако, переживать не о чем. Здесь не нужны какие-то специфические знания. Главная ошибка, которую вы можете допустить — это перепутать «плюс» и «минус», тогда часть компонентов сгорит. Избежать этого поможет простая внимательность. Вольтметр вам тоже вряд ли понадобится. Единственный момент, из-за которого измерительный прибор может пригодиться, заключается в том, что не во всех блоках питания полярности проводов очевидны. Обычно черный (или белый) — это «минус», а красный — «плюс», но бывают исключения. 

Набор юного электрика

Для начала рассмотрим все компоненты. Тут довольно просто:

• Блоки питания (БП) на 24В (для испарителя) и 12В (для кулера). Они остались за кадром. 
• Двойная розетка, в которую будут подключаться БП и патрон для неё (для лучшей изоляции и безопасности).  
• Кнопка, которая будет включать\выключать розетку, а вместе с ней и наше устройство. 
• Регулятор оборотов, через который проходит питание кулера, чтобы иметь возможность регулировать поток тумана. 
• Длинный кабель с вилкой, от которого запитывается розетка, также остался за кадром. 
• Витая пара. В итоге не пригодилась, т.к. хватило длины кабелей кулера. 

Блок управления. В нём нужно закрепить кнопку и регулятор оборотов. Снова выплавляем/вырезаем подходящие отверстия и фиксируем в них эти детали. Также сделаем несколько небольших отверстий для проводов. 

Фиксируем регулятор оборотов

К контактам кнопки припаиваем кусок кабеля 220В (обычного, от любого бытового электроприбора). Длина кабеля должна быть примерно равна длине проводов БП, или меньше, если вы не собираетесь убирать розетку далеко от парогенератора. 

Пока что полярность не имеет значения, т.к. это переменный ток. 

Теперь берем патрон розетки и делаем в нём отверстия для кабелей. 

Здесь делаем отверстия

Продеваем через эти отверстия свободный конец кабеля с вилкой и такой же конец кабеля, подпаянного к кнопке. Снимаем с проводов изоляцию (примерно 1см) и лудим их (покрываем припоем). Дальше нам нужно будет правильно подключить эти провода к розетке. Смотрим на следующую картинку. 

Подключения питания розетки

• Провод 1 кабеля питания (того, который с вилкой) подключаем к одному контакту розетки. 
• Провод 2 того же кабеля с помощью клеммы соединяем с проводом 1 кнопочного кабеля. 
• Провод 2 кнопочного кабеля подключаем ко второму контакту розетки. 

Проверяем, что все соединения держаться прочно, после чего фиксируем розетку в патроне и прикрепляем к ней лицевую часть. Отлично! Теперь кнопка в блоке управления будет включать и выключать питание прибора. 

Теперь перейдем к регулятору оборотов. Как вы видите на картинке ниже, у него есть 4 контакта — два для входа питания и два для выхода на кулер. 

Внимание! Тут мы уже работаем с постоянным током, поэтому очень важно подключить всё правильно и не ошибиться. 

Нам нужно подключить провода от блока питания на 12В к крайним контактам регулятора, а провода от кулера к внутренним. Вот так это выглядит в собранном виде:

Кнопка слева изначально управляла кулером, но теперь осталась в качестве запасной 

Все контакты подписаны на самом устройстве. Также на картинке выше я указал куда и какие провода подключать. Перед подачей питания обязательно убедитесь в том, что всё подключено верно! 

Проверили правильность и надежность установки проводов (никакой из них не выпадает), а также убедились в том, что оголенные части проводов не могут пересечься друг с другом. Теперь можно соединить контейнер с крышкой и закрыть блок управления. 

Блок управления: финал

Ещё раз проверяем отсутствие торчащих оголенных проводов и подключаем оба блока питания к нашей розетке, а саму её в сеть 220В. Кнопка должна включать розетку, а регулятор оборотов управлять вентилятором. Если всё сделано верно, то включение кулера на полную мощность даст вам плотный и сильный поток пара.  

Увлажнитель готов!

23.mp4

24.mp4

За 10 минут непрерывной работы это устройство может поднять влажность в гроубоксе 80*80*140 см с 50% до 65%. И это при постоянно включенной вытяжке. Достаточно лишь направить поток пара на воздухозаборное отверстие бокса. 

Итоги

Времени потрачено: на сборку — около 6-7 часов со всеми размышлениями и перекурами; 

• На поиск и покупку всех запчастей — день (тех, доставку которых не нужно было ждать). 
• Сложность работ: 4\10, если считать, что 9\10 — это самостоятельная сборка полноценного гроубокса.
• Денежные затраты: такая сборка обойдется примерно в 3300р. Я накинул с запасом, т.к. в моем случае многие детали у меня уже были. 
• Потребляемая мощность: 36Вт. 
• Наличие прямых рук и инструментов: желательно, но не обязательно. В такой версии сборки действительно почти всё просто. А самый сложный и редкий инструмент — это паяльник, без которого в принципе и обойтись можно. 

Идеи для последующих улучшений

Собрав, скажем так, «первичную модель», я остался вполне доволен. Со своей задачей устройство справилось. В процессе у меня возникло несколько идей для доработок и апргрейдов. 

• Автоматика. Не круто, что приходится периодически заглядывать в гроубокс, чтобы включить/выключить увлажнитель. Да и для растений сильные перепады условий не есть хорошо. Будет гораздо лучше, если он будет включаться автоматически. Можно решить с помощью устройств «умный дом», например, от Xiaomi. Я же присмотрел на Али вот такое реле влажности — можно взять вариант, работающий от 220В с доставкой со склада в РФ, ещё и придёт быстро. 
• Прочность и надежность. В следующий раз я возьму более качественный контейнер из толстого пластика. Этот неудобен. Плюс к этому стоит либо вынести блок управления в отдельную коробку, либо закрыть её получше. Тот увлажнитель, что я собрал сейчас, потенциально может быть опрокинут неаккуратными/маленькими людьми, или домашними животными, что при неудачном исходе может привести к короткому замыканию. 
• Масштабирование. Может быть такое, что производительности такого увлажнителя окажется недостаточно. Например, если нужно одним устройством увлажнять несколько парников с грибами или гроубоксов. В этом случае можно будет просто добавить второй испаритель и взять контейнер побольше. Возможно, понадобится более мощный кулер. 
• Повышение автономности. Чем реже нам нужно доливать воду в увлажнитель, тем лучше. Но верхний уровень ограничен работоспособностью испарителя. Поэтому неплохо будет добавить небольшой насос (помпу) и датчик уровня воды, который будет включать её при необходимости. Помпу помещаем в больший резервуар с водой, который необходимо будет проверять раз в несколько дней. В идеале, конечно поставить во второй резервуар ещё один датчик уровня воды, который будет выключать всё устройство в случае забывчивости пользователя.  
• Гофра того же диаметра, что и сантех труба. Это даст возможность более вариативного размещения увлажнителя. 

Думаю, что где-то в скором времени я сделаю новый парогенератор, в котором реализую что-то из обозначенных улучшений. Так что, если тебе понравился этот строй-репорт, жди продолжения! 

С вами был Varden, до новых встреч! 

Автор: @Varden

Еще почитать:

• Мебельный гроубокс с CO₂ и автоматикой
• Преимущества реверсивного автополива и сборка DIY системы
• Как регулировать влажность в гроубоксе