Cześć,
Sprawa chodzi mi po głowie już od jakiegoś czasu, a że zbliża się jesień (a razem z nią prawdopodobnie kolejna fala COVIDu oraz czarny dym z pieców w okolicy) chcę się zabrać za temat taniego oczyszczacza powietrza DIY. Szukam osób, które byłyby zainteresowane tematem i chciały podzielić się przemyśleniami, zrobić wspólny research i docelowo spotkać się i skonstruować dla siebie taki oczyszczacz. Uważam, że jeśli znalazłyby się środki i osoby chcące to wykonać, to taki oczyszczacz (a nawet trzy, po jednym do każdego z pokojów) byłby dobrym nabytkiem dla HSP zważywszy, że istnieją dość dobre dowody, że jest rozwiązanie skuteczne w usuwaniu wirusa. Nie wiem jak z jakością powietrza wokół siedziby HSP (ktoś uruchomił tę rurę do monitorowania jakości powietrza?) ale możliwe, że tu też by coś pomógł. Może więc do projektu chciałyby przyłączyć się osoby, które oczyszczacz mają lub oczyszczacza nie potrzebują, a chciałyby zrobić takowy dla spejsu.
Jako, że myślę nad tym już od jakiegoś czasu, to pozwolę sobie podzielić się wstępnymi przemyśleniami.
TL;DR:
Sens mają IMO 3 warianty, które można na szczęście wykonywać sekwencyjnie, jako kolejne kroki w projekcie, póki starczy zapału:
- wiatrak + filtr + powertape (trzeba tylko je dobrać i zamocować tak, żeby miało to ręce i nogi),
- jw. + czujnik PM2.5 + sterowanie wiatrakiem (automatyzacja działania),
- jw. + tryby/krzywe sterowania + integracja np. z Home Assistantem (“usmartowienie” działania).
Chodzi z grubsza o coś w ten deseń, w miarę możliwości schludniej i szczelniej:
Cena przyzwoicie działającego urządzenia do pomieszczeń, o wydajności maksymalnej co najmniej ~320 m3/h, powinna się IMO zamykać poniżej 300 PLN za najbardziej wypasiony wariant. Inaczej chyba jednak lepiej dołożyć 100-150 PLN i kupić gotowca.
Na razie rzucam temat, żeby sprawdzić ile będzie chętnych, poniżej dłuższa wersja opisu z przemyśleniami, szkicem rozwiązań, linkami itp.
Przemyślenia odnośnie oczyszczacza DIY
Tani oczyszczacz powietrza DIY
Przegląd “rynku”
Na ten moment najlepszy stosunek ceny do jakości mają AFAIK oczyszczacze Xiaomi Mi Air Purifier. Dostępnych jest szereg modeli, zaczynając od 3C za 500 PLN, a kończąc na Mi Air Purifier Pro H za 1300 PLN w oficjalnym sklepie (realnie można dostać je do około 15-20% taniej w alternatywnych sklepach). Danych nie chciało mi się zbierać w tabelkę ale różnice sprowadzają się głównie do CADRu, i ewentualnych możliwości integracji z Home Assistantem.
Założenia
Założenia mogą być różne w zależności od tego, czy skupienie ma być na CADRze, głośności, cenie, “sprycie”/sterowalności/automatyzacji. Jeśli cena za zrobienie DIY zacznie się zbliżać do ceny Xiaomi o porównywalnych parametrach to IHMO lepiej wziąć gotowca. Widzę 3 “poziomy” zaawansowania, na których warto byłoby rozważyć oczyszczacz: low-tech oraz warianty średni i wypasiony.
Low-tech
W wersji minimalnej miałoby to za pewne postać Wiatrak + Filtr/y + Uszczelnienie połączenia. Mniej więcej coś takiego:
Projekt sprowadzałby się w sumie do ~3 spotkań, gdzie na pierwszym przedyskutowana została by ogólna koncepcja (jeśli byliby zainteresowani to może szybki wykładzik z operacji jednostkowej procesu filtracji?), potem research internetowy w domu, drugie spotkanie na którym podzielilibyśmy się znalezionymi kombinacjami wiatrak + filtr oraz trzecim, gdzie spotkalibyśmy się posklejać wybrane rozwiązania do kupy. Szybko, łatwo w miarę prosto. Oczywistym minusem jest ręczne sterowanie i konieczność zgadywania lub mierzenia czystości powietrza zewnętrznym czujnikiem. Mimo to uważam, że jest to rozwiązanie zdecydowanie warte uwagi. Powinno ono być tanie a jednocześnie wystarczać na wypadek, gdyby spotykało się gdzieś więcej osób lub sąsiad odpalił kopciucha.
Mid-tech
Jeśli chodzi o samą konstrukcję to nie widzę większego sensu odchodzenia od designu wiatrak + filtry + taśma. Przydało by się za to zautomatyzować sterowanie i dołożyć czujnik poziomu pyłów.
W wariancie bardziej zaawansowanym przydało by się dołożyć czujnik PM2.5. Najtańsze warianty można znaleźć od ok. 30 zł, bardziej wypasione to koszt około 70, 80 zł. Trzeba by ten poziom czymś też czytać o czym w następnym punkcie.
Dochodzi też kwestia wysterowania tego. Kwestia sterowania obrotami wiatraka. Jestem w tych sprawach zielony ale widzę dwa sposoby, na jakie można by to rozwiązać: wewnętrzny i zewnętrzny. W wewnętrznym trzeba by rozbebeszyć sterowanie wiatraka i wpiąć się zamiast przełącznika ze swoim wysterowanym z płytki. Plus jest taki, że dawałoby to większą sterowalność (może nawet płynną regulację prędkości obrotów). Minus taki, że grzebiemy w elektryce, potencjalnie wysokiego napięcia (nie wiem), no i tracimy gwarancję producenta, CE itd. Druga opcja – zewnętrzna – polegała by sterowaniu wiatrakiem przy pomocy silniczka poruszającego pokrętłem i przełączającego bieg akumulatora. Wady i zalety są praktycznie odwrotnością rozwiązania “wewnętrznego” ale dochodzi kwestia zamocowania silniczka. Nie wiem, co wyszło by taniej ale przypuszczam, że odpowiedni sterowany przekaźnik wpięty bezpośrednio w wiatrak. W wariancie z wpinaniem się w 230V na pewno byłby potrzebny bezpiecznik oraz ktoś ogarniający elektronikę na tyle, żeby się nie pozabijać.
Sterowanie, o ile znalazłby się już ktoś wystarczająco potrafiący w analogową elektronikę (ja nie potrafię), można by spróbować zrobić czysto analogowe tj. przełącznik między sterowaniem manualnym, nocnym i automatycznym + prędkość wiatraka zmieniana na podstawie odczytu napięcia z czujnika PM2.5 (w trybie nocnym ograniczona do jakiejś wartości max). Koszty pewnie nie wyszły by duże.
Drugą opcją jest oczywiście sterowanie elektroniczne jakąś płytką. Jeśli chodzi o płytkę, to IMO dobrze sprawdziłoby się któreś ESP, co dawałoby możliwość późniejszej rozbudowy w wariancie high-tech, a jednocześnie byłoby dość tanie (10-30 PLN).
High-tech
Wszystko co w wariantach powyżej plus bajery typu:
– dodatkowe czujniki (temperatura, wilgotność, VOC, eCO2, CO2),
– interfejs webowy,
– rozbudowane tryby pracy (np. w zależności od pory dnia/obecności domowników),
– integracja z Home Assistantem,
– mądrzejsze sterowanie wraz ze zmianą poziomu PM2.5 (PID/PIDopodobne),
i co tam jeszcze dusza zapragnie.
Do wykonania potrzebne byłoby co najmniej coś pokroju ESP, można by to pożenić z ESP Home, co pozwoliłoby na dodanie czujników, wgranie zaawansowanych algorytmów sterowania, integrację z Home Assistantem i potencjalnie innymi systemami.
Modyfikacje
-
Może przydałoby się wydrukować w 3D jakieś zaczepy/mocowania do filtrów?
-
Można pójść w wariant filtr okrągły + wiatrak też okrągły jak w projekcie Harnasa, link do repo w inspiracjach poniżej.
Materiały, linki
Inspiracje/istniejące projekty
Powiązane linki
Otwartość projektu
Fajnie byłoby projekt udokumentować i udostępnić szerzej, żeby inni mogli skorzystać z wykonanej pracy i nie musieli szukać filtrów, dobierać wiatraków itd.
Podsumowanie
Wydaje mi się, że projekt w wariancie minimum jest jak najbardziej do wykonania.
Ze swojej strony mogę zaoferować pomysł, entuzjazm, wyszukiwanie filtrów/wiatraków, obliczenia (oszacowanie/przeliczenie przepływów, spadków ciśnienia, wydajności filtracji itp.), wspólną rozkminę. Na elektronice znam się słabo ale metodą prób i błędów mogłoby się udać, mogę coś za to napisać w micropythonie.
Oszacowanie kosztów
- Wariant low-tech ~150 zł (~70 wiatrak + ~70 filtr? + ~10 powertape),
- Wariant mid-tech ~250 (150 jw. + ~30 sterowanie + ~70 czujnik),
- Wariant high-tech ~300 (jw. + 50 ESP z wifi/dodatkowe czujniki).
Potencjalna kontynuacja/followup
Jeśli byliby chętni projekt można by pewnie pociągnąć i zrobić same oczyszczacze albo nawet warsztaty z ich robienia dla szkół/nauczycieli/studentów.
