Принцип работы очистителя воздуха ― озонатора

Основной интерес к озонированию воздуха вызван способностью озона оказывать подавляющее действие на вирусы и разрушать их оболочку, что препятствует процессу размножения и способности присоединяться к клеткам организма. Озонирование воздуха в помещении избавляет от различных запахов, а дезинфицирующая способность наступает при концентрации озона от 10 мг/м³.

Озонирование воздуха ― это такая технология очистки воздуха, когда используется сильный окислитель: газ озон. Реакция озонирования легко обратима, так как озон быстро распадается до кислорода с выделением тепла.

Устройство, вырабатывающее озон называется озонатором. Озонатор использует в качестве сырья кислород, выпуская озон, который тяжелее в 2,5 раза. В результате работы озонатора воздух становиться чище и свежее, поэтому прибор также называют очиститель воздуха.

По принципу работы озонаторы бывают медицинские, промышленные и бытовые. Разделение происходит по количеству выпускаемого озона и способу получения. Медицинские озонаторы используют кислород, а для бытовых сырьем является воздух.

Как работает озонатор воздуха

Принцип работы озонаторов основан на различных способах получения озона для очистки воздуха. Рассмотрим, как работает озонатор:

1. Воздействие электрического разряда:

• Тихий разряд. Для работы озонатора используются электроды, между которыми пропускается воздух или кислород (лучше чистый кислород). Электроды подключаются к источнику высокого напряжения от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч вольт.  Электроды могут представлять собой трубки, наполненные серной кислотой, или металлические пластины в тонкой стеклянной оболочке. При использовании чистого кислорода на выходе получается концентрация озона в несколько процентов, а при использовании воздуха ― не превышает доли процента. Более того, при таком способе получения озона из воздуха в газовой смеси присутствует большое количество оксидов азота, а это не приемлемо для многих процессов.
• Барьерный разряд. Возникает под действием переменного тока между диэлектриком и металлом или парой диэлектриков. Работа такого озонатора воздуха считается эффективной и экономичной. Среди барьерных типов разряда выделяют объемный, компланарный и поверхностный. При объемном разряде в работе озонатора применяются две металлические пластины, изолированные от разрядного промежутка диэлектриками (может быть изолирована только одна пластина). В случае поверхностных разрядов обе пластины помещаются по одну сторону диэлектрика, а разряд происходит вблизи диэлектрика по другую сторону. Для пробоя используется еще один вспомогательный электрод, окруженный диэлектриком и изолированный таким образом от газа. Разряд в ячейках компланарной геометрии занимает промежуточное положение между объёмным и поверхностным. Электроды генератора озона располагаются на равных расстояниях и закрыты слоем диэлектрика сверху. Напряжение поступает на пары электродов и между ними возникает разряд. Недостатком таких ячеек является работоспособность при пониженном давлении, дороговизна и хрупкость.

• Дуговой разряд. Принцип работы озонатора при дуговом разряде основан на процессе термической диссоциации. При этом после нагревания газа его резко охлаждают, чтобы не допустить разложения озона. Вырабатываемого озона вполне достаточно для промышленных целей, а производительность не уступает озонатором, принцип действия которых основан на барьерном или тихом разрядах. Но большие габариты устройства, высокое потребление электричества, перегрев, нестабильное горение и избыточное давление являются существенными минусами при оценке работоспособности таких озонаторов.
• Коронный разряд. Действие озонатора происходит за счет неоднородного электрического поля вокруг проводника. При этом происходит свечение (в результате ионизации), которое напоминает корону. Корона бывает положительной и отрицательной (зависит от типа электрода), а также переменного, постоянного, импульсного и др. тока (зависит от типа питания). Озонаторы, работающие по данному принципу, просты в конструкции. Чем сложнее генератор электропитания, тем дороже стоимость прибора. Озонаторы, работающие на коронном разряде, часто используют в вентиляционных сооружениях.

2. Воздействие ультрафиолетового излучения. Принцип работы озонатора путем синтеза озона под действием ультрафиолетового излучения хоть и прост в осуществлении, но малопроизводителен. Кислород пропускают через реактор, который пропускает ультрафиолет и охлажден. Применяют часто ртутные лампы высокого давления без баллона. В промышленных масштабах метод не используется.
3. Вследствие химической реакции. Метод основан на процессе окисления некоторых веществ и выделении тем самым озона. Считается, что это дорогой путь получения озона, поэтому не распространен в широком употреблении.
4. Вследствие электролиза. Для работы озонатора требуется использовать электроды из благородных металлов и дорогие электролиты (например, насыщенную хлорную кислоту). Процесс происходит при низких температурах, что позволяет получить высокое содержание озона. Ключевым недостатком повсеместного применения озонаторов воздуха, работающих данным способом, является дороговизна.
5. Воздействие энергетических пучков. В случае облучения энергетическими пучками различных частиц (радиационных потоков, электронов, рентгеновских лучей) кислорода происходит его диссоциация и образуется озон. Но метод является скорее лабораторным, так как сложный по воссозданию и небезопасный при эксплуатации: работа с высокоэнергетическими пучками, низкий энергетический выход, сложность конструкции.

Мы рассмотрели основные принципы действия озонаторов. Понятно, что в бытовых моделях используются безопасные технологии, и выделение вредных сопутствующих веществ сведено к минимуму. Необходимо только соблюдать инструкцию по эксплуатации от производителя.

Принцип работы бытового озонатора для дома

Очиститель воздуха озонатор для дома работает по принципу модификации двухатомного кислорода в трехатомный под действием электрического тока, т.е. электрического разряда.

Зачастую бытовые озонаторы для дома представляют собой следующую структуру:

• электрический разрядник;
• трансформатор высокого напряжения;
• устройство забора воздуха;
• автоконтроллер и датчики.

Через отверстие в корпусе озонатора происходит забор воздуха, который попадает в блок генератора и подвергается обработке высоковольтным разрядом.

Как действует озонатор

Работа бытового озонатора воздуха состоит из следующих этапов:

1. Прибор подключают к источнику тока.  
2. Устанавливаются нужные настройки (время работы, повтор функции).
3. При запуске программы озонирования происходит инициация работы воздухозаборника и генератора разряда.
4. Происходит выход озона из устройства.
5. В зависимости от установленных настроек озонатор либо выключится, либо через промежуток времени повторит работу в заданном режиме озонации.

Бытовое назначение озонаторов - дезинфекция и обеззараживание. Бытовые озонаторы воздуха и воды Water Test на 99,9% эффективны в борьбе с вирусами, бактериями, грибками, паразитами и их яйцами.

В статье рассмотрели, как работает озонатор воздуха и принципы работы. В следующей статье разберем, как пользоваться бытовыми озонаторами для дома.

Остались вопросы? Обращайтесь за консультацией к специалистам интернет-магазина Water Test