Atomizador de ultrasonidos
¿Cómo funciona?
Conoce el principio de funcionamiento de los atomizadores de ultrasonidos
¿Cuál usamos?
Identifica el tipo de atomizador que hemos seleccionado
Características
Descubre las propiedades y condiciones de operación de los atomizadores
Diseño
Diseño de la parrilla de pre-enfriamiento del aire
Esquemas
Esquemas hidráulicos y electrónicos. Planos para la construcción de la parrilla de atomizadores
Conexionado
Conexionado eléctrico, electrónicos e hidraulico de la parrilla de pre-enfriamiento
¿CÓMO FUNCIONA UN ATOMIZADOR DE ULTRASONIDOS?
Un atomizador por ultrasonidos es un dispositivo constituido por un anillo piezoeléctrico acoplado a una placa metálica delgada con micro aperturas. La cara exterior de la placa micro-perforada está en contacto con la atmósfera, mientras que la interior está en contacto con el líquido. Cuando el dispositivo está en funcionamiento, el anillo piezoeléctrico convierte la energía eléctrica en energía mecánica en una resonancia de alta frecuencia de la placa perforada que presenta pequeñas y periódicas deformaciones. Este movimiento periódico libera energía en el líquido, lo que rompe su tensión superficial y produce gotitas que son expulsadas, produciendo así la atomización. Este efecto de bombeo generado al salir el líquido por las micro-aperturas permite producir un tamaño homogéneo de gotas y hace que el proceso de atomización sea más controlable.
¿QUÉ ATOMIZADOR HEMOS USADO EN EL PROYECTO?
Se trata de un atomizador de malla de baja potencia compuesto por un disco piezoeléctrico PZT. Viene acompañado de una PCB de circuito oscilador que genera la señal de pulsos a una frecuencia fija de 108 kHz que controla el atomizador y es alimentada a 5 voltios en continua, como indica el fabricante, por una fuente de alimentación autorregulable de hasta 50 vatios. Como transductor piezoeléctrico, la aplicación de voltaje provoca una deformación de la membrana del disco debido al efecto piezoeléctrico, sin embargo, para obtener la esperada transferencia de masa de fluido a través de los micro-orificios de la malla es necesaria una oscilación de la misma, resultado que se consigue con una señal de pulsos. La energía necesaria para ruptura de la tensión superficial del fluido que provocará la generación y proyección de gotas de nebulización se consigue con pulsos a frecuencias ultrasónicas. El caudal másico aproximado por atomizador es de 1.95·10−5 kg s−1. La Tabla muestra las condiciones de operación y especificaciones de técnicas
| Magnitud | Valor |
| Disc diameter | 15.5 mm |
| Ceramic core diameter | 8.5 mm |
| Porous membrane diameter | 3.3 mm |
| Microscopic Holes Diameter | 10 μm |
| Input voltage DC | 5 V |
| Power | 1.3 W |
| Resonance frequency | 108 kHz |
| Mass flow | rate 1.95 10−5 kg s−1 |
| Exit speed of the drops | 2.5 kg s−1 |
DISEÑO DEL SISTEMA DE PRE-ENFRIAMIENTO
Para la construcción del prototipo se propone el empleo de varios atomizadores al mismo tiempo, por lo que se ha construido una instalación hidráulica específica con este propósito. Para ello se utiliza un cuerpo de plástico ABS para la conexión de los atomizadores con el sistema hidráulico de alimentación formado por e tubos flexibles de silicona. Por otro lado, para evitar que se crearan burbujas en las tuberías, se ha decidido utilizar una bomba de bajo caudal (RS PRO 20) para la recirculación del agua. Tiene un flujo máximo caudal de 650 ml min−1 y un consumo de 5W. La Figura muestra una representación esquemática de la configuración de 5 × 5 atomizadores (filas × columnas) con los que se realizaron las pruebas experimentales.
ESQUEMAS y CONEXIONES
PROPUESTA DE PARRILLA DE 5 X 5 ATOMIZADORES
OPTIMIZACIÓN DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO SOLAR ACCIONADO MEDIANTE
ENERGÍA FOTOVOLTAICA CON PRE-ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO DEL AIRE DE ENTRADA AL
CONDENSADOR USANDO TÉCNICAS DE ULTRASONIDOS
