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Filtro de polución electrostático (ART2128S)

   Elimine las partículas contaminantes suspendidas en el aire, microorganismos que pueden poner en peligro su saludo y también que emanan de procesos industriales y experimentales con un filtro electrostático muy simple y económico. Basado en los principios utilizados en los filtros de la industria y de aplicaciones médicas esta versión pequeña puede ser efectiva en muchos casos para eliminar diversas formas de contaminación.

   No es necesario decir qué representa la contaminación del aire, especialmente en los grandes centros urbanos donde los vehículos y las fábricas arrojan a la atmósfera cientos de toneladas de partículas y gases no deseados todos los días.

   Las personas sensibles sufren alergias permanentes, y la ropa, obras de arte, son atacadas por un proceso de deterioro, sin mencionar la suciedad.

   Se pueden observar depósitos de contaminación en los muebles de las casas junto a grandes avenidas, con un color negro típico de los contaminantes que respiramos sin darnos cuenta.

   Cómo eliminar estos contaminantes Las preocupaciones han desaparecido desde el momento en que estos contaminantes se liberan a la atmósfera hasta el momento en que llegan a nuestros hogares o nuestras narices.

   Se ha demostrado que los sistemas colocados en vehículos y chimeneas son eficientes, pero son muy caros, lo que evita que se usen en la cantidad necesaria para que nuestro aire sea más transpirable.

   En una escala más pequeña, si no podemos confiar en estos filtros en todas las fuentes de contaminación y la vida se está volviendo insoportable debido a su presencia o tenemos que deshacernos de una fuente nuestra, una solución es usar el filtro que describimos en este artículo.

   Basado en el mismo principio que los filtros electrostáticos utilizados en chimeneas e incluso en vehículos, el filtro descrito tiene su eficacia probada con ciertos tipos de partículas contaminantes. lo que significa que, para cada caso, el usuario debe experimentar para ver si satisface sus necesidades.

   El filtro en cuestión "carga" las partículas de contaminación eléctrica para luego atraerlas a una pantalla donde se depositan, evitando así su liberación a la atmósfera o su entrada a un entorno (figura 1).

 

Figura 1 - principio operativo
Figura 1 - principio operativo

 

   Entre las posibles aplicaciones para nuestro filtro, destacamos las siguientes:

Filtros para hogares o habitaciones que evitan la entrada de contaminación.

Filtros para pequeñas industrias que evitan la liberación de contaminantes o su liberación a la atmósfera.

Filtros para motores pequeños, evitando la liberación de hollín y contaminantes a la atmósfera.

Filtros para cámaras de pintura que evitan la liberación de pintura u olor.

Filtros para ambientes domésticos e médicos com micro organismos peligrosos em suspensión.

   Por supuesto, la eficiencia del sistema depende de lo que desee bloquear, ya que el sistema no funciona en casos como gases o en condiciones de alta densidad o presión.

   

CARACTERÍSTICAS

Tensión de entrada: 110 V o 220 V

Consumo: 1 a 2 W

Tensión electrostática: 10 a 20 kV.

 

COMO FUNCIONA

   El principio de funcionamiento del sistema es simple: si hacemos que las partículas contaminantes pasen a través de una pantalla metálica con una fuerte carga electrostática, esta carga se transfiere a las partículas más grandes que luego se repelen (figura 2).

 

Figura 2 - Modo de operación
Figura 2 - Modo de operación

 

   Llevada por la corriente de aire, las partículas repelidas encuentran una segunda pantalla de metal que se carga con electricidad de polaridad opuesta. El resultado es una fuerte atracción que termina atrapando partículas que se acumulan y se agrupan, cayendo en un depósito o caja de retención. El aire sin estas partículas fluye libremente a la atmósfera o al aire ambiente.

   Tenga en cuenta que la eficiencia del filtro depende de la capacidad de las partículas objetivo para retener las cargas y también de la pantalla utilizada.

   En nuestro proyecto, lo que damos es el generador de alta tensión que transporta las partículas y también una sugerencia sobre cómo tener un sistema de pantalla para retener la contaminación.

   Se deben realizar experimentos en cada tipo de aplicación para obtener el rendimiento deseado. El circuito básico consiste en un oscilador de relajación con una lámpara de neón.

   Luego tenemos una resistencia que reduce la corriente a través del circuito y un diodo que lo rectifica para que el capacitor C1 se cargue aproximadamente al valor máximo de la red local. Este valor será del orden de 150 V en la red de 110 V y 300 V en la red de 220 V.

   Al mismo tiempo, el capacitor C2 se carga a través de R2 y P1 hasta que se alcanza un voltaje de aproximadamente 80 V, que es el voltaje de activación de la lámpara de neón. Cuando esto ocurre, se lleva un pulso fuerte a la puerta SCR que, junto con el devanado de un transformador de alto voltaje, cierra el circuito de descarga C1.

   El resultado es que, con la activación del SCR, C1 se descarga a través del devanado primario de T1 produciendo una alta tensión en su secundario. Tan pronto como C1 se descarga, el SCR se apaga y la lámpara de neón se apaga, por lo que hay un nuevo proceso de carga para que Ct1 y C2 produzcan un nuevo pulso.

P1 se ajusta para tener una frecuencia de 1 a 20 pulsos por segundo, lo que garantiza un buen rendimiento para el dispositivo. La alta tensión del transformador secundario, que no es más que un antiguo retorno de TV, puede tener un valor máximo entre 8 y 20 kV, y luego se aplica a un diodo rectificador de tensión muy alta (MAT) para obtenerlo. con eso la carga del capacitor C3 y la pantalla de entrada de aire contaminado.

   Entre el otro polo del sistema y la tierra está conectada la segunda pantalla, que automáticamente tendrá una carga con polaridad opuesta. Como el propósito del circuito es mantener las pantallas cargadas, ya que las partículas de fuga que "transportan" las cargas son pequeñas, necesitamos muy poca energía para esto.

   De esta manera, los pulsos a la frecuencia indicada representan un consumo de energía muy bajo, básicamente dado por el valor de R1, y también por el valor de C1. n una aplicación experimental donde se desea más potencia (dado el tamaño de las pantallas o el flujo de contaminantes), podemos reducir R1 a 1 k ohms (110 V) o incluso 2.2 k ohms (220 V) y aumentar C1 a valores de hasta 30 uF. En este caso, la resistencia debe ser de 10 W.

   El bajo consumo, del orden de unos pocos vatios, permite que el dispositivo permanezca encendido permanentemente sin un aumento considerable en la factura de energía.

 

   MONTAJE

   En la figura 3 tenemos el diagrama completo de la electrónica del filtro electrostático.

 

Figura 3 - Diagrama de filtro
Figura 3 - Diagrama de filtro

 

   Los componentes se pueden instalar en una placa de circuito impreso o en un puente de terminales como se muestra en la figura 4.

 

Figura 4 - Montaje del puente de terminales
Figura 4 - Montaje del puente de terminales

 

   La resistencia R1 es cable. Los valores dependen de la tensión de red. En el diagrama, los valores indicados entre paréntesis son para la red de 220 V. Los otros resistores son de 1/8 W o 1/4 W y P1 puede ser un potenciómetro o un potenciómetro, según la aplicación.

   El diodo D2 puede ser cualquier diodo rectificador de televisión (MAT) de muy alta tensión, como TV-18 o equivalente. T1 es un flyback de cualquier televisor. Debemos envolver de 8 a 12 vueltas de cable común en la parte inferior del núcleo como se muestra en la figura 5, para tener el cebador.

 

Figura 5 - Bobinado de la bobina
Figura 5 - Bobinado de la bobina

 

   El capacitor C1 puede ser electrolítico o poliéster con los valores en el rango indicado. La tensión de funcionamiento debe ser de al menos 200 V si la red es de 110 V y de al menos 400 V si la red es de 220 V.

     Dada la baja potencia de la operación, el SCR no necesitará un radiador de calor. C3 es un pequeño capacitor hecho con una placa de vidrio de 2 a 4 mm de espesor y 10 x 10 cm de lado.

   Se colocan dos láminas de aluminio de 7 x 7 cm a cada lado de la lámina de vidrio para formar el refuerzo. La lámpara de neón es un NE-2H común o equivalente y el fusible de 1 A debe montarse en un enchufe apropiado.

   La parte mecánica del dispositivo permite variaciones.

   Podemos montar la electrónica en una caja y llevar el alto voltaje a las pantallas usando un cable extenso (no más de 3 metros) o podemos montar el conjunto en una sola ubicación. Para la instalación remota de las pantallas debemos usar un cable especial de alta tensión.

   Estas pantallas pueden medir hasta 40 x 40 cm y deben estar separadas aproximadamente 4 cm, de modo que las chispas no salten entre ellas (figura 6).

 

Figura 6 - Posicionamiento de las pantallas
Figura 6 - Posicionamiento de las pantallas

 

   La conexión a tierra se puede realizar en cualquier objeto metálico que tenga contacto con el suelo. La pantalla interna sin conexión a tierra está sujeta a un voltaje de miles de voltios y, por lo tanto, puede provocar descargas peligrosas si se toca. Esta pantalla debe estar debidamente protegida contra el contacto accidental.

   Probó la presencia de alto voltaje y puede pensar en el ensamblaje de las pantallas que deben estar bien aisladas, especialmente la que está conectada a C2.

   El ventilador, si se usa, se puede conectar junto con el dispositivo usando un solo interruptor.

 

 CONCLUSION

   Evidentemente, los resultados finales dependen de las experiencias, ya que los casos pueden variar tanto como las sustancias contaminantes predominantes y su cantidad. Sin embargo, algunas observaciones pueden ser útiles para los lectores interesados en este proyecto.

   Uno de ellos se refiere al hecho de que una pequeña porción de las cargas puede pasar a través de las pantallas, ionizando así el aire. La inversión del diodo tendrá una ionización negativa que, como se ha demostrado, parece tener un buen efecto en las personas, "relajándolas".

   Otra característica interesante del dispositivo es que el ruido o el silbido que escuchamos en la pantalla que indica el escape de cargas, también puede causar la producción de ozono, que tiene una acción bactericida y, por lo tanto, purifica el aire, eliminando olores desagradables.

   En algunos casos, el dispositivo puede incluso ayudar a eliminar los olores desagradables, que obviamente dependen de la sustancia. Las pantallas están aisladas de la red por el transformador, pero aún debemos ser muy cuidadosos con la instalación del sistema.

   El paso del aire a través de las pantallas puede ser natural o forzado.

 

PRUEBA Y USO

   Para probar el dispositivo, no necesitará instalar las pantallas. Simplemente encienda la unidad y configure P1. La lámpara de neón debería encenderse y deberíamos escuchar un silbido en el flyback que caracteriza el escape del alto voltaje.

   Al acercarnos a una chispa de este flyback, debemos observar una chispa, como se muestra en la figura 7.

 

Figura 7 - Prueba de funcionamiento
Figura 7 - Prueba de funcionamiento

 

   Esta chispa servirá para encontrar cuál de los enchufes tiene la chispa más grande y, por lo tanto, se usará para la conexión a tierra en el circuito de alto voltaje. Ajustando P1 tenemos un punto donde las chispas son más grandes.

   Recuerde que en condiciones promedio, una chispa de 1 cm representa aproximadamente 10,000 volts. En la figura 8 presentamos una versión de un generador de alta tensión que puede usarse en aplicaciones móviles en un filtro con el mismo principio de funcionamiento.

 

Figura 8 - Generador alternativo
Figura 8 - Generador alternativo

 

   

El devanado del flyback primario tendrá 12 + 12 vueltas de cable común y el trimpot debe ajustarse para obtener el máximo rendimiento. Este circuito requiere corrientes entre 300 y 800 mA, lo que significa que la potencia consumida es mayor que la versión alimentada por la red.

 

SCR - TIC106B (110 V) o TIC 106 D (220 V) - diodo controlador de silicio

NE-1 - Lámpara de neón común

D1 - 1N4004 (110 V) o 1N4007 (220 V) - diodo de silicio

D2 - TV-18 - diodo rectificador de muy alto voltaje

F1 - 1 A - fusible

P1 - 1 M ohms - potenciómetro o potenciómetro

T1 – Fly back de TV común analógica

R1- 4.7 k ohms a 10 k ohms x1 / 8 W – resistor de alambre (110 V) o 10 M ohms a 22 k ohms x 10 W – resistor de alambre (220 V)

R2 - 100 k ohms - resistencia (marrón, negro, amarillo)

R3 - 10 k ohms - resistencia (marrón, negro, naranja)

C1- 2.2 uF a 10 uF (200 V si la red es de 110 V y 400 V si la red es de 220 V) - capacitor electrolítico o poliéster

C2 - 100 nF - capacitor de poliéster

C3 - capacitor de filtro - ver texto

Varios: placa de circuito impreso o puente de terminales, pantallas, cable de alimentación, portafusibles, botón para P1 si tiene potenciómetro, material para mecánica, caja de montaje, tíos, soldadura, etc.

 

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