Resumen

Al final logramos obtener una torre más efectiva de lo que se pensó ya que esta pudiera purificar el aire en su gran mayoría dejando algunos residuos en la cámara de acrílico con el paso del tiempo estos residuos en la cámara de acrílico con el paso del tiempo estos residuos pasan a hacerse rocas estos gracias a sus componentes los cuales son polen, tierra, smog heces fecales de animales logramos obtener una torre que absorbe y purifica el aire por medio de sistemas de filtros los cuales son de automóvil.Todos los cables que utilizamos son cables DuPont interconexión macho hembra que van directo al arduino el cual recibe energía de la batería.En la parte de la cámara final se dejó descubierto el filtro para que se observara como se acomodó, y los sensores que cada una lleva dentro para detectar la presión barométrica y de calidad de aire se cerró la cámara final y se colocó un último filtro con el ventilador de fuera que extrae el aire limpio de la torre y lo lleva al exterior.En la base de la torre se ocuparon materiales como lamina, acrílico, ventiladores de procesador de computadora, arduino mega, sensores y filtros.La torre aporta a la limpieza de la atmosfera pudiendo controlar más la contaminación que existe.Nuestra torre es efectiva y creemos que puede ser una alternativa para el futuro.Este proyecto se puede utilizar en cualquier tipo de entorno o ecosistema desde la escuela hasta una fabrica.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

La contaminación es un problema ocasionado

Por el hombre y la industrialización que aqueja a millones de personas en el mundo, principalmente en países como China, Estados Unidos y México llegando a afectar incluso las actividades cotidianas de la gente.

El smog va mucho más allá de una falta de estética en el paisaje de una ciudad y es el causante de demasiadas enfermedades gastrointestinales y respiratorias, además afectan a la productividad, el ecosistema, el agua, la flora y la fauna.

El dióxido de carbono es un problema con el cual el mundo ha estado lidiando desde hace demasiado tiempo, debido a que el ser humano no ha tomado conciencia acerca de las consecuencias que este tendría en el futuro.

El oxígeno es elemental para la supervivencia no solo para el ser humano sino para la mayoría de los seres vivos, al poder modificar el dióxido de carbono en oxígeno lograremos hacer que las plantas dejen de ser la única fuente de oxígeno, reduciendo en cierta parte uno de los problemas más fuertes en el mundo.

Antecedentes

Un purificador de aire es un dispositivo que elimina los elementos contaminantes, tóxicos, humos, partículas, presentes y/o suspendidos en el aire. Los purificadores de aire para uso residencial se comercializan alegando poder ser beneficioso para asmáticos, alérgicos, personas con dermatitis atópica, sensibilidad química múltiple, encefalopatía miálgica, problemas cardiovasculares, etc. Los purificadores de aire de calidad comercial se fabrican como una pequeña unidad autónoma, por lo tanto unidades más grandes se pueden colocar en una unidad controladora de aire (UCA) o a una unidad de aire acondicionado que se encuentra en las industrias médicas, comerciales e industriales. Es importante verificar que tenga el aval de alguna sociedad médica.

Técnicas de purificación

Varios procesos diferentes de variable eficacia pueden utilizarse para purificar el aire. Diferentes procesos pueden quitar diferentes contaminantes, así que hay ventajas en el uso más de un proceso en un purificador.

Irradiación

La Irradiación germicida ultravioleta -IGUV puede utilizarse para esterilizar el aire que pasa por lámparas UV mediante el aire forzado. También se ha comprobado que la luz UVG produce ozono el cual no es sano para la salud de las personas, por lo que es importante pase antes por un sistema de filtrado HEPA.

Filtros

La Purificación basado en el filtro atrapa partículas aerotransportadas por la exclusión de su tamaño. El aire es forzado a través de un filtro y partículas son físicamente capturadas por el filtro. Los filtros HEPA quitan al menos un 99.97 % de partículas de 0,3-particulas micrómetros y son generalmente más eficaces para partículas que son más grandes o ligeramente más pequeños. Ellos son eficaces al 0,01 micrómetro en muchos casos, pero son ineficaces para partículas más pequeñas que un micrómetro de 0,01. En ambientes polvorientos, un filtro HEPA puede ir detrás de un filtro convencional de fácil limpieza (prefiltro), que quita las impurezas mayores para que el filtro HEPA necesite limpieza o sustitución con menos frecuencia. Los filtros HEPA no generan ozono o subproductos perjudiciales

Carbón activado

El carbón activado es un material poroso que puede absorber sustancias químicas volátiles sobre una base molecular, pero no elimina partículas más grandes. El proceso de absorción cuando se utiliza carbón activado debe alcanzar equilibrio, por lo tanto, pueden ser difícil de eliminar completamente los contaminantes. Es simplemente un proceso de cambiar contaminantes de una fase gaseosa a una fase sólida, cuando pueden generarse contaminantes agravados o alteraciones en el aire en interiores orígenes. El carbono activado puede utilizarse a temperatura ambiente y tiene una larga historia de uso comercial. Normalmente se utiliza junto con otra tecnología de filtro, especialmente con HEPA. Otros materiales también pueden absorber los productos químicos, pero al costo más elevado.

Un filtro de aire es un dispositivo que elimina partículas sólidas como por ejemplo polvo, polen y bacterias del aire. Los filtros de aire encuentran una utilidad allí donde la calidad del aire es de relevancia, especialmente en sistemas de ventilación de edificios y en motores tales como los de combustión interna, compresores de gas, compresores para bombonas de aire, turbinas de gas y demás.

Algunos edificios, así como aeronaves y otros entornos creados por el hombre (ej. satélites o lanzaderas espaciales) utilizan filtros a partir de espuma, papel plegado, o fibra de vidrio cruzada. Otro método usa fibra o elementos con carga eléctrica estática, que atraen las partículas de polvo. Las tomas de aire de motores de combustión interna o de compresores suelen usar fibras de papel, espuma o algodón. Los filtros bañados en aceite han ido desapareciendo. La tecnología para los filtros en las tomas de aire de turbinas de gas ha avanzado significativamente en los últimos años, gracias a mejoras en la aerodinámica y dinámica de fluidos de la parte del compresor de aire de las turbinas de gas.

Filtros de aire para sistemas de climatización

Hay cuatro tipos principales de materiales usados para los filtros de aire mecánicos: papel, espuma, fibras sintéticas y algodón.

Los filtros de aire se encuentran en la mayoría de sistemas de flujo de aire forzado (climatización). La eficacia de los filtros de aire en tales sistemas influye de forma significativa en la calidad del aire en el interior. El estándar recomendado por la industria de la construcción, así como las directrices de gobiernos como el de los Estados Unidos, recomiendan el uso filtros de aire que cumplan unos requisitos mínimos.

Dado que la eficacia desciende bajo un determinado nivel de suciedad, los filtros requieren mantenimiento. Hay diferentes tipos de filtros disponibles para sistemas de climatización. Muchos de ellos son económicos pero no muy eficientes. Muchos de los filtros ensamblados dentro de los conductos en los edificios para climatización están hechos de fibra de vidrio cruzada. Estos filtros no son caros, son desechables, y están disponibles en diferentes densidades y tamaños. Los filtros de baja densidad permiten un mayor flujo de aire, pero filtran menos suciedad. Por otro lado, los filtros de alta densidad retienen más partículas pero permiten un flujo de aire menor y por ello se ensucian antes.

El poliéster o la fibra de vidrio se usan frecuentemente para la fabricación de filtros de aires. Ambos materiales son adecuados para temperaturas de hasta 120°C, y su uso es común en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales. El poliéster y la fibra de vidrio pueden mezclarse con algodón u otras fibras para producir un amplio espectro de características del material. En algunos casos el polipropileno, de menor tolerancia a altas temperaturas, se usa para mejorar la resistencia química. Unas diminutas fibras sintéticas conocidas como microfibras se usan en muchos tipos de filtros del tipo High Efficiency Particulate Air, HEPA (al español, “Aire de Partículas de Alta Eficiencia”).

Los filtros para climatización pueden ser:

Filtros de alta velocidad o filtros planos: están montados perpendicularmente a la dirección del paso del aire lo que origina una velocidad de paso relativamente alta, teniendo por lo tanto, baja eficacia de filtración. Son los más baratos. También se llaman prefiltros. Estos filtros están formados, habitualmente, por un marco de cartón estable, resistente a la humedad y una manta filtrante. La manta filtrante tiene una gran superficie de filtración permitiendo que el polvo, que el aire lleva en suspensión, quede retenido en sus pliegues, con lo que se obtiene una gran acumulación de polvo con reducida perdida de carga y un tiempo mayor de duración de los filtros.

Filtros de baja velocidad o filtros de bolsas: están montados en ángulo respecto a la dirección del aire que pasa a través de ellos. Su velocidad de paso es menor que en el caso anterior y su superficie mayor, siendo por lo tanto más eficaces. También se llaman filtros de bolsas y están formados por un marco frontal de plástico y cada una de las bolsas de fibra química, fibra sintética o fibra de vidrio.

Filtros rotativos: en estos filtros la materia filtrante se desplaza entre dos bobinas, de las que en una se enrolla la manta filtrante y en la otra se recoge la ya utilizada. El arrastre se realiza por medio de un motor que está activado por un presostato diferencial que detecta la caída de presión del aire cuando el filtro está sucio.

Filtros de alta eficacia: también llamados filtros compactos debido a su forma. Tienen una eficacia superior al 99%. Suelen ir antecedidos de prefiltros para alargar su vida. Sus usos típicos son en; electrónica y salas de ordenadores, áreas de producción farmacéuticas, laboratorios de investigación, hospitales, ventilación industrial y filtración preliminar para los filtros de aire de partículas.

Filtros electrostáticos: en estos filtros el aire pasa entre unas placas paralelas a la dirección del mismo, entre las que hay un fuerte campo electrostático de ionización. Las partículas contaminantes ionizadas se depositan a la salida en otra serie de placas.

Filtros de carbón activado: estos filtros se usan para eliminar olores y gases. Son filtros caros.

Filtros absolutos: son los filtros de más alta eficacia y se utilizan generalmente en quirófanos y salas blancas. El montaje se realiza como última etapa de filtración en, filtros de techo, filtros de pared, zonas de trabajo limpias y en los propios difusores, en los cuales junto a la alta exigencia de la pureza el aire, se exige también una difusión del aire controlada. Por ejemplo impulsión de aire por flujo laminar

Objetivo

Diseñar y crear una torre que pueda purificar el aire.

Justificación

En la actualidad la contaminación ambiental ha incrementado, esto se debe al crecimiento demográfico de la población.

Esta contaminación puede causar distintas enfermedades respiratorias como: neumonitis, bronquitis, asma, etc.

Los niveles altos de contaminación en el aire relacionados con las partículas PM2.5, que despiden los motores diésel de los coches, provocan enfermedades del sistema respiratorio.

El propósito de este proyecto es ayudar a purificar el aire para una mejor calidad de vida en un futuro.

Este proyecto puede beneficiar a todas las personas ya sea que tengan enfermedades en las vías respiratorias o no.

Hipótesis

Si logramos diseñar y crear una torre que purifique el aire, entonces ayudaremos a tener una mejor calidad de vida

Método (materiales y procedimiento)

1 arduino  mega

4 piezas de lámina calibre 16 de 50 x 60

1 cable USB para arduino

Cables  DuPont interconexión macho hembra arduino

3 sensores de aire arduino

4 piezas de 60 x 40 de fieltro

8 ventiladores para computadora de 12 x12

8 filtros de aire de 12x 12

12 placas de lámina de 25 x 20 calibre 18.5

1 sensor de presión barométrica arduino

1 computadora

Procedimiento

Ensamblar todas las placas de aluminio y acrílico de forma que quede como rectángulo

Introducir pequeñas cámaras dentro de la torre

Introducir los filtros ventiladores sobre el fieltro y sobre ellos colocar un   sensor de calidad de aire arduino

Hacer la programación de todo por medio de arduino 1.8.1

Galería Método

Resultados

Nuestro producto  es una torre de 85cm de largo, 50 cm de ancho y 20 cm de profundo al principio cuenta con 8 ventiladores de procesador de computadora los cuales succionan el aire debajo de ellos se encuentran una de fieltro que recubre el filtro de automóvil de 15 cm de largo debajo de estos podemos encontrar nuestras cámaras donde se realiza la purificación del aire y se aprecia la calidad de este por ultimo tenemos la tapa de acrílico donde se aprecia los residuos de aire todo esto es manejado con un arduino mega y el sensor de adaptación de sistemas

Galería Resultados

Discusión

La torre purificadora aporta a la purificación del aire al hacer la investigación creíamos que no era posible la erradicación de partículas tales como polvo, tierra, polen el aire al terminar de formar la base de metal  colocamos en cada cámara 1 filtro y después de probar nos dimos cuenta de que la torre si purifica dejando los residuos en la cámara de acrílico

Conclusiones

El desarrollo de este proyecto fue complicado, nos dimos cuenta que podemos armar una torre purificadora con materiales sencillos y baratos.

Se utilizó un ambiente contaminado y creemos que puede ser una alternativa en el futuro.

Bibliografía

•  Estudios rosegaarde, smog free tower disponible en  https://www.studioroosegaarde.net/project/smog-free-project/ consultado el 21 de febrero del 2017.

Summary

In the end we were able to obtain a tower more effective than it was thought since this could purify the air in its great majority leaving some residues in the acrylic chamber with the passage of time these residues in the acrylic chamber with the passage of time these Residues happen to become rocks these thanks to its components which are pollen, earth, smog stool of animals we obtain to obtain a tower that absorbs and purifies the air by means of systems of filters which are of automobile.
All the cables we use are DuPont female male interconnect cables that go straight to the arduino which receives power from the battery.In the part of the final chamber the filter was discovered to be observed as it was accommodated, and the sensors that each one carries inside to detect the barometric pressure and of air quality the closing chamber was closed and a last filter was placed with The outside fan that draws clean air from the tower and takes it outside.At the base of the tower were materials such as lamina, acrylic, computer processor fans, mega arduino, sensors and filters.The tower contributes to the cleaning of the atmosphere being able to control more pollution that exists.Our tower is effective and we believe it can be an alternative for the future.This project can be used in any type of environment or ecosystem from school to a factory.

Research Question

Problem approach

Pollution is a problem

By the man and industrialization that afflicts millions of people in the world, mainly in countries like China, the United States and Mexico even affecting the daily activities of people.

The smog goes far beyond a lack of aesthetics in the landscape of a city and is the cause of too many gastrointestinal and respiratory diseases, also affect productivity, ecosystem, water, flora and fauna.

Carbon dioxide is a problem that the world has been struggling with for too long, because humans have not become aware of the consequences it would have in the future.

Oxygen is elemental for the survival not only for the human being but for most of the alive beings, to be able to modify the carbon dioxide in oxygen we will be able to make that the plants stop being the only source of oxygen, reducing in a certain part one Of the strongest problems in the world.

Background

An air purifier is a device that removes pollutants, toxins, fumes, particles, present and / or suspended in the air. Air purifiers for residential use are marketed claiming to be beneficial for asthmatics, allergy sufferers, people with atopic dermatitis, multiple chemical sensitivity, myalgic encephalopathy, cardiovascular problems, etc. Commercial grade air purifiers are manufactured as a small autonomous unit, therefore larger units can be placed in an air handling unit (UCA) or an air conditioning unit found in the medical, commercial and industrial industries . It is important to verify that it has the endorsement of a medical society.

Purification Techniques

Several different processes of varying efficiency can be used to purify the air. Different processes can remove different contaminants, so there are advantages in using more than one process in a purifier.

Irradiation

Ultraviolet germicidal irradiation -IGUV can be used to sterilize air passing through UV lamps through forced air. It has also been proven that UVG light produces ozone which is not healthy for people’s health, so it is important to first go through a HEPA filtration system.

Filters

Purification based on the filter traps airborne particles by excluding their size. Air is forced through a filter and particles are physically captured by the filter. HEPA filters remove at least 99.97% particles of 0.3-micron particles and are generally more effective for particles that are larger or slightly smaller. They are effective at 0.01 micrometer in many cases, but are ineffective for particles smaller than a micrometer of 0.01. In dusty environments, a HEPA filter can go behind a conventional easy-to-clean filter (pre-filter), which removes major impurities so the HEPA filter needs less cleaning or replacement. HEPA filters do not generate harmful ozone or byproducts

Activated carbon

Activated charcoal is a porous material that can absorb volatile chemicals on a molecular basis, but does not remove larger particles. The absorption process when using activated carbon must reach equilibrium, therefore, it can be difficult to completely eliminate contaminants. It is simply a process of changing contaminants from a gaseous phase to a solid phase, when aggravated contaminants or alterations in the air in interior origins can be generated. Activated carbon can be used at room temperature and has a long history of commercial use. It is normally used in conjunction with other filter technology, especially with HEPA. Other materials can also absorb chemicals, but at higher cost.

An air filter is a device that removes solid particles such as dust, pollen and bacteria from the air. Air filters find utility where air quality is of relevance, especially in building ventilation systems and in engines such as internal combustion engines, gas compressors, air cylinder compressors, gas turbines and so on.

Some buildings, as well as aircraft and other man-made environments (eg satellites or space shuttles) use filters from foam, folded paper, or cross-glass fiber. Another method uses fiber or elements with static electric charge, which attract dust particles. Air intakes from internal combustion engines or compressors typically use paper, foam or cotton fibers. Filters dipped in oil have disappeared. Gas turbine air filter technology has advanced significantly in recent years, thanks to improvements in aerodynamics and fluid dynamics of the air compressor part of the gas turbines.

Air filters for air conditioning systems

There are four main types of materials used for mechanical air filters: paper, foam, synthetic fibers and cotton.

Air filters are found in most forced air flow systems (air conditioning). The effectiveness of air filters in systems influences significantly the quality of the air inside. The standard recommended by the construction industry, as well as the guidelines of governments such as the United States, request the use of air filters that meet minimum requirements.

Since the efficiency falls below a certain level of dirt, the filters require maintenance. There are different types of filters available for HVAC systems. Many of them are cheap but not very efficient. Many of the filters assembled inside ducts in buildings for air conditioning are made of cross-glass fiber. These filters are inexpensive, disposable, and available in different densities and sizes. Low density filters allow for more air flow, but less filtering. On the other hand, high density filters retain more particles but allow a lower air flow and therefore become dirty before.

Polyester or fiberglass are often used for the manufacture of air filters. Both materials are suitable for temperatures up to 120 ° C, and their use is common in residential, commercial and industrial applications. Polyester and fiberglass can be blended with cotton and other fibers to produce a broad spectrum of material characteristics. In some cases the polypropylene, of lower tolerance to high temperatures, is used to improve the chemical resistance. Synthetic fibers known as microfibers are used in many types of High Efficiency Particulate Air, HEPA (“High Efficiency Particle Air”) filters.

Objective

To build and design a tower that can purify the air.

Justification

Right now the environment contamination has increased, this is due to population growth.

This contamination can cause respiratory diseases like:

• pneumonia
• bronchitis
• asthma

High levels of air pollution related to the ‘PM2.5’ particles, which bounce off the car’s diesel engines, cause diseases of the respiratory system.
The purpose of this project is to help purify the air for a better quality of life in the future.
This project can benefit all people whether they have respiratory diseases or not.

Hypothesis

If we build and design a tower that purify the air, then we’ll help to have a better quality of life

Method (materials and procedure)

1 arduino mega

4 pieces of sheet 50 x 60 16 gauge

1 usb cable for arduino Cables dupont male female interconnect arduin

3 air arduino sensors

4 pieces of felt 60 x 40

8 12 x 12 computer fans

8 filters of air of 12 x 12

12 plates of sheet 25 x 20 gauge 18.5

1 sensor of barometric pressure for arduino

1 computer

assemble all the plates of aluminum and acrylic so that is as rectangle introduce small cameras inEnter the filters fans on the felt and about them place a Mr a sensor of quality of aires duinoside the Tower

do the programacion for arduino mega in the program arduino 1.8.1

Method Gallery

Results

Our product is a tower of 85cm long, 50 cm wide and 20 cm deep at the beginning has 8 computer processor fans which sensor de adaptación a los sistemas   which sucks the air under them, there is a felt lining 15 cm auto filter which can be found with some chambers where the air purification is performed and the quality of this is appreciated which last longer.Under this we have an acrylic top where you can see air waste all this is handled with an arduino mega and adaptation systems sensors.

Results Gallery

Discussion

The development of this project was complicated, we realized that we can build a purifying tower with simple and cheap materials.
We used a polluted environment and believe that it may be an alternative in the future.

Conclusions

The purifying tower brings to the purification of the air when doing the research we believe that none was possible the eradication of stones stories like dust, earth, pollen the air to finish forming the base of metal placed in each camera 1 filter and after testing No We counted the tower and purify leaving the residues in the acrylic chamber

Bibliography

Studies rosegaarde, smog free tower available at https://www.studioroosegaarde.net/project/smog-free-project/ consulted on February 21, 2017.