ماژول ازن ساز

ماژول ازن ساز یک سلول شیشه ای از جنس کوارتز بهمراه مدار “های ولتاژ” است که با استفاده از تخلیه الکتریکی، اکسیژن موجود در هوا را به ازن تبدیل می کند. این دستگاه ها معمولاً از یک یا چند جفت الکترود با ولتاژ بالا برای ایجاد تخلیه الکتریکی کرونا استفاده می کنند. تخلیه الکتریکی منجر به شکستن مولکول های اکسیژن و تولید ازن می شود. انتخاب و طراحی ماژول مناسب، نیازمند محاسبه دقیق ظرفیت تولید ازن است. این ظرفیت به عواملی نظیر ولتاژ، جریان، دما، فشار و راندمان دستگاه بستگی دارد که برای بهینه سازی عملکرد دستگاه باید به دقت محاسبه شوند.

ماژول تولید گاز ازن از یک مجموعه از الکترودها تشکیل می شود که در داخل آن تخلیه الکتریکی اتفاق می افتد و اکسیژن (O₂) به ازن (O₃) تبدیل می شود. این کار معمولاً با اعمال ولتاژ بالا و استفاده از یک گاز حامل (مثل هوای معمولی) انجام می شود.

قطعات لازم جهت ساخت ماژول ازن ساز

برای ساخت ماژول تولید گاز ازن به موارد زیر نیاز دارید:

• الکترودها: از دو الکترود (معمولاً یکی مثبت و یکی منفی) استفاده می شود که به طور موازی یا مخروطی قرار می گیرند. برای افزایش کارایی، معمولاً از الکترودهایی با سطح تماس بیشتر مانند الکترودهای صفحه ای یا لوله ای استفاده می شود.
• واسطه دی الکتریک: این ماده معمولاً از جنس سرامیک، شیشه یا پلاستیک با ویژگی عایقی بالا است که بین دو الکترود قرار می گیرد و وظیفه جدا کردن آنها از یکدیگر را دارد تا تخلیه الکتریکی به درستی انجام شود.
• ترانسفور ماتور: برای ایجاد ولتاژ بالا به یک ترانسفور ماتور نیاز دارید که ولتاژ ورودی معمولی (AC) را به ولتاژ بالا تبدیل کند. این ولتاژ معمولاً بین 5 تا 15 کیلوولت متغیر است، بسته به اندازه و توان دستگاه.
• رله یا سوئیچ کنترل: برای کنترل روشن و خاموش کردن سیستم می توانید از یک رله یا سوئیچ استفاده کنید و به شما این امکان را می دهد که جریان برق را کنترل کنید.
• مدار تنظیم جریان: برای تنظیم شدت جریان و جلوگیری از آسیب دیدن ماژول ازن ساز به دلیل ولتاژ بالا، از یک مدار تنظیم جریان استفاده می شود.
• سیستم خنک کننده: تولید ازن باعث ایجاد گرما می شود، بنابراین یک سیستم خنک کننده برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد و کاهش عملکرد دستگاه ضروری است. معمولاً از فن های کوچک یا پلیت های سردکننده استفاده می شود.
• فیلتر ورودی هوا: هوا به عنوان ماده اولیه برای تولید ازن استفاده می شود. برای جلوگیری از ورود گرد و غبار یا ذرات آلوده، یک فیلتر هوا برای تمیز کردن هوای ورودی ضروری است.
• کانال های هوا: هوا باید از طریق ماژول ازن ساز جریان پیدا کند. بنابراین به کانال هایی برای هدایت هوا به درون ماژول نیاز دارید.

نحوه ساخت ماژول تولید گاز ازن

بدین منظور ابتدا دو الکترود با سطح تماس بزرگ تهیه کنید. این الکترودها باید از جنس فلزاتی مانند استیل ضد زنگ یا آلومینیوم باشند. یک الکترود را به ولتاژ مثبت و دیگری را به ولتاژ منفی متصل کنید؛ الکترودها را به گونه ای در کنار یکدیگر قرار دهید که یک لایه دی الکتریک میان آن ها قرار گیرد. دی الکتریک باید به گونه ای طراحی شود که از تخلیه الکتریکی در فاصله های کوتاه جلوگیری کند. در ادامه ترانسفورماتور را به ورودی AC متصل کرده و ولتاژ بالا را تولید نمائید. برای کنترل ولتاژ و جلوگیری از نوسانات غیر مجاز از یک مدار تنظیم ولتاژ استفاده کنید.

یک فن برای تهویه و خنک کردن ماژول ازن ساز نصب نمائید به نحویکه بتواند هوای ورودی را به داخل ماژول هدایت کند و دمای سیستم را کاهش دهد. در ادامه فیلتر هوا را در ورودی ماژول نصب نمائید تا هوای ورودی از هرگونه گرد و غبار و آلودگی پاک شود.

همیشه از تجهیزات ایمنی مانند دستکش عایق و عینک محافظ استفاده کنید تا از خطر برق گرفتگی با برق ولتاژ بالا در امان بمانید. در انتها و قبل از استفاده از ماژول، آن را در شرایط کنترل شده تست کنید تا از عملکرد صحیح آن مطمئن شوید. دقت نمائید از آنجا که ازن یک گاز سمی در غلظت های بالا است، برای استفاده ایمن باید فضا تهویه شود.

محاسبه ظرفیت ماژول ازن ساز

برای محاسبه ظرفیت ماژول ازن‌ساز، باید توجه ویژه‌ای به ولتاژ، جریان، دمای هوا و راندمان دستگاه داشته باشید. اگر می‌خواهید ظرفیت دقیق‌تری داشته باشید، پیشنهاد می‌کنم از داده‌های تجربی یا جداول مخصوص به سازنده ماژول ازن‌ساز استفاده کنید. برای محاسبه ظرفیت تولید ازن، شما نیاز دارید که از رابطه‌های زیر استفاده کنید:

1. ولتاژ و جریان مصرفی: ولتاژ و جریان در الکترودها تأثیر مستقیمی بر روی مقدار تولید ازن دارند. هرچه ولتاژ و جریان بالاتر باشد، تخلیه الکتریکی قوی‌تر خواهد بود و ازن بیشتری تولید می‌شود.
   از نظر تجربی، هر 1 کیلو ولت ولتاژ معمولی تولید ازن معادل حدود 3-4 گرم ازن در هر ساعت است (برای واحدهای کوچک).
2. آب و هوا به عنوان ماده اولیه: مقدار هوای وارد شده به ماژول ازن‌ساز یکی از عوامل اصلی در تعیین میزان تولید ازن است.
   هوای ورودی باید تمیز باشد و در مقدار مشخصی از هوا، تولید ازن بهینه‌تر خواهد بود.
3. تخلیه الکتریکی و راندمان: راندمان تخلیه الکتریکی برای تولید ازن متفاوت است و بستگی به طراحی ماژول ازن‌ساز دارد. راندمان معمولاً بین 2-4% است.
   این بدین معنی است که تنها 2 تا 4 درصد از انرژی مصرف شده در تولید ازن تبدیل می‌شود و باقیمانده انرژی به گرما تبدیل می‌شود.

برای محاسبه ظرفیت ماژول ازن ساز، از فرمول روبرو می‌توان استفاده کرد: Q = (V × I × η) / 1000 که در آن:

• Q = ظرفیت تولید ازن (گرم در ساعت)
• V = ولتاژ (کیلوولت)
• I = جریان (آمپر)
• η = راندمان (درصد)

تقسیم بر 1000 برای تبدیل ظرفیت ازن به گرم در ساعت (در صورتی که ظرفیت بر حسب میلی‌گرم در ساعت باشد، نیازی به تقسیم نیست).

اگر بخواهید ظرفیت ازن را بر اساس حجم هوای ورودی محاسبه کنید، می‌توانید از رابطه O₃ = C × V_{air} استفاده کنید که در آن:

• O₃ = ظرفیت تولید ازن (گرم یا میلی‌گرم در ساعت)
• C = ضریب تولید ازن (که به طور تجربی از 0.05 تا 0.2 گرم ازن به ازای هر متر مکعب هوا در ساعت ممکن است)
• V_air = حجم هوای ورودی (متر مکعب در ساعت)

اگر مثلاً ضریب تولید ازن را برابر 0.1 گرم/متر مکعب در ساعت در نظر بگیرید و حجم هوای ورودی 20 متر مکعب در ساعت باشد:
O₃ = 0.1 × 20 = 2 گرم در ساعت

دما می‌تواند تأثیر زیادی بر روی تولید ازن داشته باشد. با افزایش دما، مولکول های اکسیژن سریع‌تر حرکت می‌کنند، اما اگر دما خیلی بالا باشد، ممکن است راندمان ازن ساز کاهش یابد. همچنین فشار پایین می‌تواند باعث کاهش تولید ازن شود، زیرا تراکم مولکول‌های اکسیژن در هوای فشرده بیشتر است.

ماژول‌های تولید ازن صنعتی معمولاً از 50 گرم تا چند کیلوگرم ازن در ساعت و ماژول‌های خانگی یا آزمایشگاهی معمولاً در حدود 5 تا 20 گرم ازن در ساعت تولید می کنند.

“اگر به دنبال خرید پکیج تزریق گاز ازن با کیفیت و قیمت مناسب هستید، می‌توانید از صفحه دستگاه ازن ژنراتور دیدن کنید. ما بهترین محصولات را با گارانتی و خدمات پس از فروش ارائه می‌دهیم.”