Распыление воды в туман

На основе статьи Посохина В. Н., Сафиуллин Р. Г. “Перспективные конструкции увлажнителей воздуха на основе пористых вращающихся распылителей” (есть в интернете) автор этого видеоролика сделал устройство, которое можно использовать как оригинальный распылитель воды. Если его включить в работу, то домашний генератор туман обеспечит.

В чем принцип действия этого распылителя воды?

Жидкость попадая на гладкий вращающийся диск растекается по нему в виде тонкой пленки до тех пор, пока силы поверхностного натяжения способны удерживать жидкость в виде пленки, затем края пленки отрываются и за счет все тех же сил поверхностного натяжения образуют каплю. При этом капли не имеют строго определенного размера т.к. пленка рвется на куски разных размеров. Важно заметить, что разрыв пленки должен происходить на поверхности диска, а не на его краях, только в этом случае размеры капель будут минимальными.

Лопасти на диске обязательны и тому две причины.
1. Распыленная жидкость создает облако, которое частично засасывается через систему охлаждения двигателя. Лопасти отгоняют облако подальше.
2. Цель распыления в ускорении испарения (даже не знаю на сколько порядков) за счет большей поверхности, но и тут одним распылением не обходится. Дело в том, что жидкость будет испаряться только до тех пор, пока влажность воздуха не поднимется до 100%, а в туче распыленной жидкости это происходит моментально. Именно поэтому в тропических лесах при жаре за 30 градусов и влажности в 100% мокрая одежда сохнуть отказывается. После насыщения воздуха влагой капли жидкости будут оседать на поверхностях как дождь из микрокапель. Но лопасти решают эту проблему, отгоняя от зоны распыления влажный воздух и капли жидкости.

Из этого вывод, что расход жидкости упирается в скорость вращения диска, (чтобы пленка жидкости рвалась не доходя до края диска) размера и числа лопастей, (т.е. объема прогоняемого
воздуха) и влажности (чем выше влажность, тем медленнее испарение).
Распылители на пористых дисках позволяют получить капли одинакового размера, это важно для систем распыления краски (да, и так тоже краску наносят), но автора ролика этот способ разочаровал, капли получались крупнее, чем с гладким диском, хоть я и использовал диск с самым мелким зерном, возможно мал диаметр самого диска. Шайба приклеена к шлифовальному
диску эпоксидкой. Густая эпоксидка не пропитывает камень и не забивает поры.

Туманообразователь – это система, распыляющая воду под большим давлением. Он обеспечивает повышение влажности и понижение температуры воздуха, что актуально для любой теплицы в летний зной. Туманообразователь можно приобрести или попробовать смастерить своими руками. Пошаговая инструкция по сборке распылителя в этой статье и в уникальном видео.

Значение туманообразователя для растений

Естественный пример природного кондиционера – водопад. Этот же принцип заложен в системах туманообразования. Воду под высоким давлением превращают в струи тумана, которые забирают тепло у воздуха.

В промышленных парниках и зимних садах с экзотическими растениями туманообразователи используют уже давно. Популярны системы и в сфере ландшафтного дизайна и обустройства участка. Шикарно облака тумана смотрятся вокруг искусственных водоемов или альпийских горок. А обустройство веранды такой системой позволит спокойно наслаждаться отдыхом в любую жару.

Многие дачники считают, что для небольших фермерских теплиц туманообразователи – ненужная роскошь, ведь огурцы и томаты можно вырастить и без него. Однако, в его использовании есть ряд преимуществ, от которых довольно сложно отказаться.

1. Благодаря установке в теплице появляется микроклимат, подходящий экзотическим и влаголюбивым растениям. Повышенную влажность, например, обожают огурцы.
2. Сеянцы развиваются намного быстрее, ведь влагу они впитывают не только корнем, но и листьями.
3. Замечено, что цветы при выращивании с туманообразователем приобретают более яркие краски.
4. Через установку можно эффективно и экономично опрыскивать растения водорастворимыми удобрениями и средствами, защищающими от болезней и вредителей.
5. Если в знойный летний день включить систему, то температура в парнике снизится примерно на 15 °C. Поэтому устройство еще называют водным кондиционером.

Минусом системы считается то, то использовать ее можно преимущественно летом. Зимой – только в хорошо отапливаемых помещениях.

Как работает туманообразователь

Промышленный туманообразователь работает с помощью специальных устройств, спринклеров. Благодаря ним вода распыляется каплями размером 5-10 микрометров. Это — тоньше человеческого волоса, толщина которого 80 мк. Такие крохотные капли мгновенно испаряются, охлаждая воздух и повышая влажность.

Внимание! Устройство для распыления воды максимально эффективно при температуре 30-40 °C.

Стандартные системы для создания тумана сделаны из:

• насоса;
• форсунок;
• панели управления. Она в свою очередь состоит из гигрометра, контролера и блока управления.

Всевозможные виды туманообразователей и их комплектующие можно найти в интернет-магазинах. Выбор – огромен, например, известно, что существую около 20 тыс. разновидностей форсунок.

Средняя цена фоггера (часть системы) с четырьмя форсунками – 110 р. А сама автоматическая система распыления может стоить от 30 до 100 тыс.р. в зависимости от мощности и комплектации.

Новшество еще не получило широкое распространение среди дачников. Судя по отзывам, его используют единицы. Тем ценнее пошаговая инструкция по изготовлению туманообразователя своими руками.

Как собрать туманообразователь для теплицы

В сборке собственной системы для туманообразования особых сложностей нет. Она работает по такому же принципу, что и устройства промышленного производства, просто сконструирована из более доступных комплектующих.

• тонкая трубка диаметром 5-7 мм. Ее длина должна быть равна площади теплицы;
• специальный замок, контролирующий давление;
• около 30 фитингов (в зависимости от размера парника);
• форсунок столько, сколько и фитингов;
• фильтр;
• насос.

1. Сначала нужно собрать магистраль с форсунками.
2. Форсунки нужно установить по длине трубки на расстоянии 80 см. друг от друга.
3. На трубе прикрепить замок, который сжимает ее сильнее, если давление в системе увеличивается.
4. На каждый фитинг закрепить форсунку.
5. Магистральную трубу с фитингами закрепить по периметру теплицы на высоте потолка. В углах можно просто загнуть трубку или использовать угловые фитинги.
6. В конце крайней ветки поставить заглушку.
7. К водопроводу устанавливается фильтр тонкой очистки.
8. Затем подключается насос высокого давления. А к нему – готовую разводку. Система готова.

Покупной, или сделанный своими руками туманообразователь, потребляет минимум воды и электричества. При этом он способен обеспечить тепличные растения нужной им влажностью и понизить температуру воздуха до оптимальной.

Система туманообразования в теплице — видео

А что, его можно создать как-то искусственно? И зачем вообще это нужно?

Зачем саду туман

1. Охладить воздух
Там, где не помогут вентилятор или обычный кондиционер. Например, в жаркий день работающая система туманообразования сделает комфортным отдых у бассейна или на террасе. В нужный момент она создаст водную дымку, и температура воздуха значительно снизится.

Кстати, жарким летом система туманообразования вполне может заменить кондиционер в доме и даже поможет сэкономить. Для охлаждения воздуха в помещении ей требуется меньше влаги, чем традиционным системам наружного охлаждения. Главное — обеспечить достаточный поток воздуха, установив специальные высокоскоростные вентиляторы.

Фото с сайта mistsystems.ru

2. Поддержать микроклимат
Владельцы теплиц, оранжерей и зимних садов знают, насколько важно сохранять в них необходимый уровень температуры и влажности воздуха. Система туманообразования здесь незаменимый помощник. Достаточно один раз задать нужные параметры, и она сама будет их поддерживать.

3. Защитить от насекомых
Во-первых, туман сам по себе препятствует перемещению назойливых комаров и мошек (им трудно летать в плотном водяном облаке). А во-вторых, с помощью системы туманообразования можно распылять специальные репелленты.

4. Помочь дышать
Ряд легочных заболеваний легче протекает во влажном климате — вспомним писателей позапрошлого века, которые уезжали «дышать на воды». Теперь не обязательно переезжать из сухих южных регионов ближе к морю: поможет система туманообразования в отдельно взятом саду.

5. Создать туманный пейзаж
То, собственно, ради чего мы — ландшафтные дизайнеры — используем установку туманообразования в садах своих клиентов. В зависимости от выбранного диаметра распылителей и местоположения форсунок можно создавать разнообразные конфигурации туманных фигур: например, шар, завесу или экран из тумана. Самый популярный вариант — стелющийся туман.

На фото: парк Зарядье, Москва. Фото с сайта tecnocooling.ru

Кстати: Один из удачных примеров использования системы — парк Зарядье в Москве (на фото выше и ниже). Архитекторам удалось решить сразу две задачи: система туманообразования помогает поддерживать уникальный микроклимат (он необходим для растений, представляющих разные климатические зоны) и создает впечатляющий визуальный эффект. Многим парк Зарядье знаком именно по многочисленным фотографиям туманных пейзажей в интернете.

Авторы фото: @vlad_is_vlad и @mistral.tatyana

Как это работает
По своей сути система туманообразования близка к системе автополива: в нее входят насос, трубы, распылители (форсунки) и очищающие фильтры. Вода под большим давлением распыляется в виде микроскопических частиц, которые тут же испаряются, создавая эффект тумана.

Управлять системой довольно просто — можно выставлять параметры вручную или с помощью автоматики (последней требуется задать желаемые показатели). Система сама сравнит заданные параметры с показателями температуры и влажности окружающего воздуха и будет самостоятельно контролировать активность туманообразования.

Какие бывают системы туманообразования
Главное различие систем — в используемом давлении. Чем оно выше — тем мельче размер получаемых капель. И тем больше такая система стоит.

Самый бюджетный вариант — система туманообразования низкого давления. Она генерирует относительно большие капли, которые не растворяются в воздухе, а оседают на поверхность. Такую систему используют в теплицах и оранжереях для увлажнения и понижения температуры. А также в местах, где образование конденсата не критично. К сожалению, температуру воздуха такая система понижает совсем незначительно (учтите, если выбираете установку именно с такой целью).

Оптимальный вариант для использования в ландшафте — установка системы с высоким давлением. Туман, получаемый с ее помощью, идентичен естественному и состоит из очень мелких частиц воды. Кроме того, такая система позволяет существенно понизить температуру воздуха, что актуально в регионах с жарким климатом. Система туманообразования для теплиц создает благоприятные условия для роста растений, но не заменяет им полноценный полив.

Что важно знать об установке системы
Специфика монтажа зависит от функциональной нагрузки. Системы, используемые внутри помещения, устанавливаются раз и навсегда. А вот системы для наружного применения (для туманообразования, защиты от насекомых, зонального охлаждения пространства) необходимо частично демонтировать на зимний период или при появлении первых заморозков.

Очистка воды — важное условие для бесперебойного функционирования системы. Иначе отверстия форсунок могут забиться осадком, и система будет выведена из строя. Чтобы этого не произошло, необходимо установить фильтры механической очистки воды. Иногда требуются и фильтры химической очистки. Какие именно нужны в вашем случае — определяют анализы проб воды.

На фото: подсвеченный водяной туман создает ощущение сказочного места

Туманы «своими руками»
Я не шучу: никакого специального инструмента для монтажа не требуется — установку может собрать буквально любой домашний мастер. И перекапывать половину сада тоже не придется: все комплектующие укладываются прямо под газон, не нарушая общий вид сада. Основное требование — чтобы они не соприкасались с острыми материалами (камнями, металлическими прутьями и т.п.). Монтировать систему можно в любую погоду. Главное, чтобы работать было комфортно и не было грязи, так как форсунки имеют микронные отверстия и легко забиваются от механических примесей в воде.

Но полноценный проект разработать все же придется. Хотя бы для того, чтобы заказать нужные комплектующие в нужном количестве. С этим вам помогут специалисты по ландшафтному дизайну.

Фото с сайта mistsystems.ru

Комплектующие системы

Форсунки Различные размеры отверстий форсунок используются для различных проектов. Чем уже отверстия, тем меньшие по размеру капли воды: это способствует их быстрому испарению и охлаждению воздуха без значительного увеличения его влажности. Самое маленькое стандартное отверстие форсунки составляет 0,008” (0,2 мм).

Трубы Для генераторов тумана в зависимости от их назначения используются трубы из нержавеющей стали, нейлоновые или медные трубы. При проектировании системы необходимо принять во внимание общую длину каждого типа трубопроводов. Общая длина трубопроводов и расход воды в системе определяют требуемый диаметр трубы для каждого участка системы.

У нейлоновых труб меньший внутренний диаметр, они обеспечивают меньший поток, чем медные и стальные варианты. Их использование в больших системах ограничено. А рабочее давление составляет 56 бар. Для резки нейлоновых труб лучше использовать труборезы Fogco/Interfog, поставляемые в комплектах оборудования.

Фильтры Фильтрация воды имеет большое значение для системы туманообразования. Система фильтрации, как на картинке выше, включает в себя колбу на 12,7 см или 25,4 см, фильтр, патрон для фильтра на 1,5 или 25 микрон и полифосфатный патрон.

Насос для туманообразования высокого давления, фото с сайта mistsystems.ru

Насосы Для разных целей (в зависимости от масштабов проекта) используются разные насосы. Важно обратить внимание на мощность двигателя, производительность насоса, выдаваемое им давление. Также обратите внимание на шумность модели: наслаждаться системой туманообразования будет не очень комфортно, когда рядом шумит насос. Еще один важный параметр — это сброс насосом воды, т.е. в месте его установки может потребоваться канализация, если насос не оборудован системой «сброс в насос».

На фото: сад — призер выставки цветов в Челси «Река времени» (2016). Здесь и ниже — пример использования оборудования Mist Systems

Сколько стоит
Стоимость комплектов туманообразования зависит от сферы применения системы, площади обслуживаемой поверхности и количества устанавливаемых форсунок.

В сегменте для частного клиента основные поставщики — это итальянские марки Tecnocooling (дорогой сегмент) и IDROBASE (качественное оборудование за меньшие деньги). Сюда же можно включить и российских поставщиков, которые сами собирают насосы на базе итальянских запчастей. Мы рекомендуем обращаться к проверенным дилерам оборудования.

Фото с сайта mistsystems.ru

Как сэкономить
За проектом системы туманообразования лучше обратиться к специалистам — они помогут вам рассчитать систему с учетом именно ваших нужд и желаний. А вот на установке системы можно и сэкономить. Обычно 30% стоимости уходит только на монтаж, который при наличии грамотного плана работ не составит труда. В среднем монтаж одной сотки у обычного человека займет около 4 – 5 часов.

Если вы заказываете систему под ключ, то проектирование вместе с установкой займет приблизительно от 3 до 5 дней. Непосредственно установка оборудования с учетом тестирования и корректировок займет максимум 5 дней.

Важно: Не экономьте на качестве комплектующих для генератора тумана. Сейчас появилось много бюджетных вариантов, которые предлагают китайские производители. Но, как показывает опыт, такая покупка — это лотерея. В ней можно не только выиграть, но и проиграть. И попав на некачественное оборудование, навсегда разочароваться в системе туманообразования.

ВАША ОЧЕРЕДЬ…
А вы хотели бы установить генератор тумана в своем саду? Какая функция системы вам особенно понравилась?