從上次發(fā)DIY凈化器的文章以后，看到大家熱烈關(guān)注和討論，很受到鼓舞。因決定要制作一個配套的自動控制器，等做了以后發(fā)現(xiàn)需要學習的內(nèi)容很豐富，用去了不少時間。所以對期待新風貼已久的買友說抱歉，讓您久等了。
本文的主要內(nèi)容會介紹2種新風的DIY方法，第一種跟之前介紹的DIY凈化器的方法類似，第二種是用國（低）產(chǎn)（價）的凈化器來改造成新風，后者的制作方法會簡單很多。介紹新風制作方法前先回答上篇中買友集中關(guān)心的幾個問題，最后介紹下給DIY凈化器增加自動控制器的情況。附錄1和附錄2分別介紹目前常見的灰塵傳感器和新風熱交換器的內(nèi)容。
整理照片的時候發(fā)現(xiàn)了一張第一次制作的凈化器的照片，后來它被改造成了新風1號，累計工作了4個月的時間，hepa還可以繼續(xù)用。后面的制作流程里面的圖是以新風2號為主。
第一部分：上篇DIY凈化器中買友關(guān)心較多的問題
問題1：風機如何固定在箱體上的
解決辦法：在風機的背面您會看到有3-4顆螺絲，用T型扳手或螺絲刀擰下來其中的2個，我測量了一下直徑是4mm的尺寸，對照尺寸找2個更長的螺絲，穿過箱體再擰回風機殼體上。這樣就把風機跟箱體比較緊密的固定在一起了，透明的箱體操作起來會方便很多。
問題2：選擇什么樣的調(diào)速器
這是我當時購買的調(diào)速器，可以看到調(diào)速旋鈕帶有延長線，這樣便于主機和調(diào)速旋鈕做分離固定，現(xiàn)在仍然有售，可以照著圖去問商家。
問題3：窗戶密封的方法
家里是塑鋼的推拉窗，我從xx購買的窗戶密封條，一面是毛刷，一面是膠。把它粘帖在了推拉窗和窗狂之間，起到密封的作用。注意密封條厚度的選擇。安裝時不一定需要將密封條完整的壓住，從使用體會看，壓住一點點就可以了,一開始的時候由于壓住太多，導致開窗戶非常費勁，阻力過大了。
問題4：關(guān)于連線的順序問題
從電源出來12v—》電源開關(guān)》---調(diào)速器---》風機這樣的順序。開關(guān)可以省略，調(diào)速器上標明了輸入和輸出及正負，照著接就行了。對于風機和電源的正負，如果您沒有萬用表，可以破拆開電源線，最中間的線纜是正極，另一條是負極。對風機的電源輸入端，看線的顏色，紅色為正極，藍色為負極，或者請賣家協(xié)助標記好。
第二部分：DIY簡易新風系統(tǒng)
DIY方法1、使用儲物箱進行制作
材料與DIY凈化器材料基本相同，主要有幾點變化：
1、箱體要更大的箱體，以便容納中濾、粗濾等，箱體和蓋子之間要易于密封，防止室外空氣直接進入。
2、60mm直徑的不銹鋼管一根，用于穿過墻體，我是利舊的一個空調(diào)孔，孔徑是60mm，這個可以根據(jù)您的條件靈活變化。
3、60mm直徑的可伸縮鋁制風管，用于連接箱體和不銹鋼管，鋁制的管道的優(yōu)點是沒有異味，缺點是螺紋結(jié)構(gòu)引起了風燥。
4、中空瓦楞板，用于在箱體內(nèi)構(gòu)建一個平面，隔離風機和濾芯，產(chǎn)生吸力。優(yōu)點是好裁剪，缺點是硬度不高，我疊加了2層來使用。
5、椰汁包裝盒一個，做一個簡單的變徑器，用于將方形的風機出口適配到圓形管道。
一、制作流程：
1、先固定風機到箱體底部（方法參考上面的問答中），并給風機出風口做一個方轉(zhuǎn)圓的配件。有了這個配件就可以將方型的風機出口與圓形的管道連接到一起，密封仍然采用熱熔膠。材料使用的是飲料包裝，內(nèi)有鋁層，韌性較好。
2、在箱體中部構(gòu)建一個平面，中空部分的尺寸參照濾芯進行制作。平面的構(gòu)建主要是為了托起濾芯，使得底部的風機與濾芯之間構(gòu)成一個密閉空間，從而產(chǎn)生吸力，密封仍然使用熱熔槍。中空瓦楞板的強度不高，您可以考慮強度更好其他的材料來做，當然強度更高也可能意味著裁剪尺寸會更大難度。
3、用珍珠棉在該平面上粘一個四面的空間起來，寬度和長度跟濾芯一致或略小。這個空間的作用是裝入濾芯，讓進入的空氣從濾芯穿過上一步驟支撐平面到達風機，從而實現(xiàn)過濾效果，所以對這個珍珠棉構(gòu)成的4面空間的密封要更仔細一些。
4、裝入中濾2和hepa濾芯，跟DIY新風的材料相同，此時就基本達到了自制凈化器的效果了，只是新風的工作環(huán)境的灰塵更多，要對粗濾和中濾的施工。
6、 給箱體和蓋子之間做密封，然后在蓋子挖個方形的孔，也用珍珠棉做一個四面封閉的空間，將粗濾和中濾1（汽車空濾）裝入。從后來的使用經(jīng)驗看，這一步驟的粗濾和中濾承擔了大量的大顆?；覊m的過濾，對箱體內(nèi)的中濾2和hepa起到了很好的保護作用，參考下面的圖。
7、裝配好的樣子，這是1號剛做好時候的樣子，因為風機固定沒有按照上面的方法已經(jīng)犧牲了
8、管道施工比較簡單，用卡箍將管道與通風管連接起來即可。
9、用一個宜家的包裝盒做了一個控制盒子，把開關(guān)和調(diào)速器移到盒子后，加了一個電壓表美觀效果。
二、diy新風的測試
仍采用dylos進行的測試，具體測試圖就不上了，首次測試pm0.5和pm10的去除率為63%和80%。對密封進行了加固以后，可以達到83%和96%的水平。衡量新風的主要指標是室內(nèi)二氧化碳濃度，借用遠大凈化器上的二氧化碳顯示，無新風時經(jīng)常超過1000ppm，開新風可以控制在900ppm以下。
后來又制作了一個簡易過濾箱，加在室內(nèi)的出風口，僅在重度污染的天氣時候使用，再次通過hepa進行2次過濾，輸出足夠低。
三、diy新風的體會
1、 制作過程比較繁瑣，可改進的地方非常多，您可以根據(jù)材料來重新設(shè)計。
2、有了新風機以后，凈化器就比較少用到了，這應(yīng)該與新風送入的空氣比較潔凈相關(guān)，進入室內(nèi)的潔凈空氣可以幫助降低室內(nèi)的灰塵濃度，當然它也降低了室內(nèi)的二氧化碳濃度，所以新風應(yīng)該是個很好的方向。
3、沒有加入熱交換，進風的溫度跟室外溫度差不多。成品的新風機大多都具備熱交換功能來平衡進入室內(nèi)的空氣溫度與室溫差距大的問題，后面會補充介紹一些。
3、粗濾要經(jīng)常（每周）進行清洗或更換，容塵量比較低，不及時維護的話會引起室內(nèi)進風量減小。下圖是3層粗濾疊加，一周后拆下來拍照的。
DIY方法2、使用凈化器進行改造
1、 有一臺便宜的國產(chǎn)凈化器
2、 在面板上挖個孔，加上一個彎頭
3、 把面板和凈化器之間，其他漏風的地方用珍珠棉封起來，這樣凈化器的進風就都從彎頭進入了。
4、 彎頭連接到管道以后，從室外吸入風，經(jīng)過凈化后，排到室內(nèi)。
5、 測試數(shù)據(jù)翻了一下沒有找到記錄，印象里面可以達到90%以上，畢竟它還是臺凈化器。
diy凈化器改造新風的體會
1、需要注意的地方主要在于濾芯的選擇上，粗濾和中濾必不可少，這樣的話，未必有足夠的空間來安裝，可以選用尺寸更大的變徑管或者新型材料，總之不能省略。
2、制作方法相對第一種要簡單不少。同時對密封的要求不高，對室內(nèi)空氣而言，它是凈化器，對室外空氣而言，它是新風機。
三、DIY凈化器的改進，增加自動檢測和控制功能。
上次的文章里面，借鑒到評論的朋友的建議，開始制作一個box控制設(shè)備，根據(jù)空氣中灰塵的濃度來自動啟動(或關(guān)閉)凈化器。具體原理是當它檢測灰塵濃度超標時候，能夠給出一個控制信號給控制器模塊，控制器模塊通過閉合繼電器達到控制者凈化器的供電，當濃度下降一定幅度后，box自動給出關(guān)閉信號指示控制模塊停止供電.這樣就達到了節(jié)能的目標。節(jié)能在當前以燃煤發(fā)電為主的現(xiàn)狀下，對改善空氣質(zhì)量還是有意義的。
可以想象一下，雖然室外中度污染，但當您下班回家時，室內(nèi)空氣妥妥的的感覺
最終DIY后的樣子和界面，加入了溫濕度，準備在冬天的時候再用它來控制加濕器，利用它的濕度數(shù)據(jù)做自動控制。
把它用USB線連接到電腦，數(shù)據(jù)可以讀取出來上傳到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站，都是免費注冊的，然后就可以遠程訪問了，包括微信。
先上一段改造好的演示視頻，拍攝視頻的時候樓主自己吸一口煙（日常不吸煙）噴向檢測儀，并把檢測儀設(shè)置成按照實時值來判斷是否要啟動。正常工作模式下會設(shè)置成一段時間的均值來做判斷，更加合理。
談一點DIY控制器和檢測設(shè)備的體會：
1、DIY控制器的過程中的感覺就是知識更新很快，現(xiàn)在基于arduino開發(fā)要比讀書時代的51單片機簡單，各種傳感器也能非常方便的接入到arduino的開發(fā)平臺中。感興趣的可以學習一下。推薦2本書，分別是《Arduino程序設(shè)計基礎(chǔ)》和《Arduino技術(shù)內(nèi)幕》。
2、PCB的設(shè)計對初學者比較復(fù)雜，雖然有讀dxp的教程，但我還不沒有學會?？梢詮娜f能的xx找到比較專業(yè)的人士來幫你完成。
3、能用PCB焊接的情況下，就不用面包板，后者會帶來很多奇怪的故障，PCB小數(shù)量的制作用嘉立創(chuàng)做就可以，50塊人民幣可以做10塊，做實驗足夠用了。
4、數(shù)字電路的開發(fā)同樣需要注意濾波、退耦這些基本設(shè)計，總之良好的PCB硬件是基礎(chǔ)，在它的性能（主要是供電參數(shù)達到傳感器要求）達標的情況下，軟件的設(shè)計就會非常非常的重要，最好的軟件設(shè)計就是使用者快速上手，簡單方便。
提前準備2個可能會被問到的問題：
問題1：夏普2代比1代的先進么。
看這個問題面對的對象，對用戶來說兩者基本相同，包括兩者的外觀、原理、量程、電壓與濃度對應(yīng)關(guān)系。但對傳感器的開發(fā)者，夏普1代的傳感器有3個小的難點會對初級開發(fā)者造成困擾，分別是電路濾波設(shè)計、時序算法控制、無塵電壓校準。夏普2代的開發(fā)只需完成電路設(shè)計，不過也要付出成本+20RMB的代價。
問題2：如果自制檢測設(shè)備要注意哪些問題
1、務(wù)必重視PCB的穩(wěn)壓濾波及退耦設(shè)計，確保達到傳感器要求的供電環(huán)境。如某顆粒傳感器datasheet中要求30mv電壓波紋，那在電路設(shè)計時就必須達標，否則輸出數(shù)據(jù)可能會出現(xiàn)不同供電下差異很大，或者使用時數(shù)值忽高忽低。
2、不要通過擰傳感器上的螺絲的方式來進行校準，從幾家傳感器的材料看，這些傳感器已經(jīng)在出廠時進行了校準，不再需要個人去調(diào)節(jié)電位器。擰動螺絲會改變傳感器的輸出量程發(fā)生明顯的變化。可以通過軟件自學習算法或增加校準值輸入電路來解決。
3、傳感器的安裝方向是有要求的，對神榮和三贏來說比較好理解，進氣口在下面，出氣口在上面，加熱電阻帶動空氣從下向上流動。但對夏普為例，它要求裝配時，連接線插座位于通氣孔的左側(cè)，插座引出的排線向下，這是其結(jié)構(gòu)決定的，光源和感應(yīng)器都位于傳感器的頂部，這樣安裝可以避免灰塵附著。
廠家文檔里面的截圖：
4、盡量讀傳感器廠家的文檔，即使是是英文的，也要讀最新的版本。中文文檔有些翻譯內(nèi)容不全。上面的校準和裝配方向兩個問題在英文文檔中有詳細的說明。
附錄1：熱交換器對新風的重要性
什么是熱交換？
最常見的熱交換器就是北方家庭冬天采暖使用的暖氣片。參與熱交換的雙方是室內(nèi)空氣和暖氣片中的熱水，暖氣片是傳導介質(zhì)，材料類型很多。新風里面使用熱交換器遠離跟它是相同的，參與熱交換的是室外到室內(nèi)的進風和相反方向的排風。如冬天室內(nèi)外溫差大的情況下，室內(nèi)溫度高，室外溫度低，如果沒有熱交換器，室內(nèi)會不停把室內(nèi)的熱氣排出去，同時把外面冷的空氣送入室內(nèi)，這樣室內(nèi)的溫度會下降的很快，人體會感覺不適，浪費了很多取暖的能量。有了熱交換器，排氣可以把熱量通過熱交換器傳遞給進氣，改善進氣的溫度。
工作原理
可以參考下圖，進風和排風通過熱交換器進行熱交換，參考暖氣片的選購和使用經(jīng)驗，熱交換器的材質(zhì)、接觸面積是兩個主要的衡量參數(shù)，鋁的材質(zhì)的熱傳導效率相對較高，材料也輕。在同樣接觸面積的情況下，風速越低，熱交換會更加充分，整體上仍然遵循初中物理的Q吸=Q放的公式。
高效無管道新風
通常認為，新風機要在裝修時吊頂鋪設(shè)管道，對已裝修的家庭很難再鋪設(shè)管道。無管道式新風也有成品在市場上銷售，類似壁掛空調(diào)，透過1-2個通氣孔與室外進行熱交換。也開始高凈化效率的新風產(chǎn)品出現(xiàn)，這類產(chǎn)品融合了凈化器的高凈化效率和新風機的熱交換+換氣的優(yōu)點.例如下圖的設(shè)計。點擊無管道新風搜索。
附錄2：關(guān)于常見的灰塵傳感器的簡單介紹：
常見的低成本灰塵傳感器就輸出信號的形式包括兩類，夏普1代和夏普2代是其中一派，輸出電壓信號的高低來代表濃度的變化，價格在30-50左右，簡稱為電壓派。另一派是神榮、三贏為代表，輸出高低電平交替的信號，高低電平的比例變化來代表濃度的變化。價格在30-80之間，簡稱為方波派。
從信號模型上看，您可以在任何的時間讀取到一個電壓信號，但需要一個時間周期，才能讀取到高低電平比例的變化，所以電壓派的傳感器適合頻繁讀取，電壓派的官方文檔采樣最小周期為10ms（每秒100次），方波派的的這個周期是30秒，如果縮短讀取周期，可能檢測不到方波信號。
從功耗上看，電壓派的功耗大約為20ma，方波派為90ma左右，功耗的主要差異在于氣體流動方式不同，電壓派是前后通氣孔，依靠空氣自然流動。方波派是高低2個通氣孔，內(nèi)部有加熱電阻對空氣進行加熱，來讓空氣進行流通，電加熱消耗了較多的能耗。所以從外觀部分很容易分辨出來電壓派還是方波派。功耗的不同，對電池供電的使用場景有比較大的影響。
從供電的要求看，方波派對供電電壓要求比較高，要求電壓波紋不能超過30mv，否則會引起輸出信號的準確性明顯變化，為了達成這個目標，要從供電電源選擇和電路濾波退耦設(shè)計等方面入手。電壓派的文檔中對電壓波紋在datasheet中并沒有注明，從測試的情況看，增加穩(wěn)壓濾波的電壓派傳感器在充電器、電腦USB、充電寶下均可以正常工作。除了穩(wěn)壓濾波這些基礎(chǔ)設(shè)計，PCB設(shè)計中的元器件擺放、干擾屏蔽和布線設(shè)計也很重要。
無論是方波派還是電壓派都是廉價傳感器，可根據(jù)使用場景進行選擇，他們都是LED光源。激光傳感器更加適合進行顆粒物直徑的分割檢測，以dylos為代表，但2k左右的價格對家庭用戶來說還是稍高的。隨著激光傳感器的規(guī)模生產(chǎn)和成本下降，預(yù)計激光傳感器的灰塵檢測儀將會更加的普及。對普通用戶而言，空氣污染指數(shù)和計重（ug/m3）方式仍然會是主流，更加易于理解，對專業(yè)研究人士而言，配置激光傳感器的顆粒計數(shù)更加適合量化精確計算。
最后曬一下給380t配的新伙伴，此君犧牲過一次，撞倒了花瓶，水灑了一地自己吸了進去。。。。。修理費花掉了一臺380t，各位用掃地機的務(wù)必注意，避免樓主水淋淋的悲劇重演。
DIY凈化器和新風機的文章暫告一段落，希望對您有幫助，大多數(shù)內(nèi)容從自己動手的經(jīng)歷和主觀判斷出發(fā)，難免不夠準確，還望諒解。暫時沒有下一篇要寫的內(nèi)容，如果有新的idea一定及時來分享。
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