Входная мощность пылесоса что это такое
Мощность всасывания: что это такое и как будем измерять
Содержание:
Определение
Мощность всасывания — это одна из ключевых характеристик любого пылесоса. Для эффективного удаления загрязнений пылесос должен засасывать как можно больше воздуха. Однако в месте соприкосновения щетки с очищаемой поверхностью создается повышенное сопротивление, которое нужно преодолеть, то есть создать достаточное разрежение, без существенного уменьшения воздушного потока. Только так можно поддержать скорость движения воздуха, которой будет достаточно для перемещения загрязнений с убираемой поверхности и далее до фильтров пылесоса.
Мощность всасывания (Вт) = поток (м 3 /с) × разрежение (Па)
Рассчитанную таким образом мощность всасывания можно сравнить с потреблением пылесосом электроэнергии (если это возможно) и определить эффективность всасывающей системы пылесоса.
Описание методики
Для определения разрежения мы использовали дифференциальный манометр с пределами измерения ±34 кПа. Входное отверстие для измерения давления имеет диаметр 1 мм и просверлено по диаметру в стенке стальной «дюймовой» трубы с гладкой внутренней поверхностью (внутренний диаметр трубы 28 мм, толщина стенок примерно 3 мм). Такая конфигурация, согласно изученным материалам, позволяет достаточно точно определять давление (разрежение) в потоке воздуха. К этому отверстию через переходник и гибкую трубку подключался второй (отрицательный) штуцер дифференциального манометра. Первый штуцер оставался не подключенным, то есть мы измеряем разрежение в трубе относительно окружающей среды.
Трубы, сочленения и крыльчатка анемометра уже создают некоторое сопротивление потоку воздуха, однако оно фиксированное и относительно небольшое, тогда как при реальном использовании пылесоса сопротивление меняется в зависимости от используемой насадки/щетки, от типа убираемой поверхности и т. д. Для создания переменного сопротивления стенд был дополнен задвижкой типового размера в 1 дюйм. Внешний вид конструкции в сборе показан на фотографии ниже:
В месте забора воздуха установлена крыльчатка анемометра ( 1 ), далее гибкий переходник-адаптер ( 2 ), затем жесткий пластиковый переходник ( 3 ), короткая дюймовая труба ( 4 ), задвижка ( 5 ), длинная дюймовая труба ( 6 ) с отверстием для подключения манометра, стыковка с трубой пылесоса ( 7 ). Герметизация соединений, там, где это необходимо, выполняется с помощь изоляционной ленты из ПВХ или с помощью отрезков велосипедной камеры. Приборы на фотографии слева направо: анемометр ( 8 ), манометр ( 9 ), ваттметр ( 10 ). Отметим, что при определении силы всасывания пылесос к стенду подключается без насадок и с минимальной рабочей конфигурацией входных патрубков и труб. В случае обычного пылесоса это означает подключение к торцу гибкого шланга (к нему уже, как правило, можно подключать рабочие щетки и насадки). Связано это с тем, что мы хотим определить мощность всасывания, которая может быть задействована непосредственно для уборки. При этом пылесос оснащается всеми штатными фильтрами (по возможности новыми, в крайнем случае, хорошо очищенными и/или вымытыми), пустым пылесборником, если пылесос без мешка для сбора пыли, или новым мешком для пыли в противоположном случае. Пример рабочей конфигурации приведен на фотографии выше.
Пример
π×(62/1000) 2 /4×16,87×4,36×1000 = 222 Вт
Эффективность (КПД) составляет 222/1303×100 = 17%
Проведем серию замеров. В первой точке задвижка открыта полностью, в следующих точках задвижка последовательно закрывается на 1/2-1/4 оборота штурвала вплоть до полного перекрытия.
Сначала рассмотрим график зависимости потока воздуха от разрежения (в качестве характеристики производительности вентиляторов обычно приводят зависимость разрежения/давления от потока воздуха, но наш вариант графика больше соответствует проведенному эксперименту):
Видно, что закрывая задвижку, мы увеличиваем сопротивление, что, в свою очередь, приводит к уменьшению потока и увеличению разрежения. Поток монотонно уменьшается до некоторого предела разрежения, после которого, видимо, открывается предохранительный клапан (он же индикатор переполнения пылесборника) — это сопровождается резким уменьшением потока (воздух начинает подсасываться и через клапан) и некоторым уменьшением разрежения. Далее поток продолжает монотонно уменьшаться, и, когда задвижка полностью закрыта, поток уменьшается до нуля, а разрежение возрастает до максимума.
Теперь рассмотрим график зависимости мощности всасывания от разрежения:
Сначала обсудим крайние точки. Начало измерений: задвижка полностью открыта, мощность всасывания относительно низкая, так как сопротивление, которое измерительный стенд оказывает потоку воздуха, не очень велико и сопоставимо с сопротивлением остальной части пути, по которому проходит воздух, и на преодоление которого тратится мощность вентилятора пылесоса — гибкий патрубок пылесоса, мешок для сбора пыли, фильтры. Последняя точка замера параметров: задвижка полностью закрыта, поток воздуха равен нулю, то есть никакой полезной работы совершаться не может, соответственно и мощность всасывания по определению равна нулю. Между этими точками мощность всасывания выходит на максимум, так как увеличивается сопротивление движению воздуха через измерительный стенд, и большая доля мощности вентилятора пылесоса тратится на преодоление этого сопротивления. В реальных условиях эксплуатации именно эта доля задействуется на совершение полезной работы — на очистку. При этом максимум соответствует очень сильному перекрытию просвета в задвижке. После максимума (полезная) мощность всасывания уменьшается, так как разрежение сильно возрастает, поток воздуха через стенд уменьшается, а паразитный подсос через стыки в частях пылесоса на пути движения воздуха, наоборот, увеличивается (на что тоже тратится мощность вентилятора). Также с уменьшением потока воздуха, видимо, уменьшается и эффективность собственно вентилятора. Резкий излом на данном графике, связан, как мы предположили выше, с открытием предохранительного клапана.
Таким образом, мощность всасывания зависит от сопротивления чистящей насадки. Собственно, это согласуется и с житейским опытом: если хочется очистить что-то очень грязное и от очень прилипчивого мусора, то используется щелевая насадка, а не широкая щетка. Можно предположить, что в характеристиках пылесоса производитель указывает именно максимальную мощность всасывания. В случае данного пылесоса максимальная реальная мощность всасывания равна примерно 480 Вт (на максимум мы могли и не попасть). Это даже выше указанных 400 Вт, но не забывайте, что мы убрали выпускной HEPA-фильтр, который оказывал бы существенное сопротивление и значительно снизил бы полезную мощность всасывания.
Приведем график зависимости потребляемой из электросети мощности от создаваемого разрежения:
С ростом разрежения (что соответствует уменьшению потока воздуха — мы закрываем задвижку) уменьшается потребляемая мощность, что, видимо, является типичным поведением в случае центробежного вентилятора с рабочим колесом с радиальными лопастями (именно такие обычно используются в пылесосах).
На последнем графике приведен коэффициент полезного действия (КПД), или доля в процентах мощности всасывания от потребляемой от электросети мощности в зависимости от создаваемого разрежения:
Этот график похож на зависимость мощности всасывания от создаваемого разрежения, но так как потребляемая мощность уменьшается, то максимальный КПД достигается непосредственно перед изломом на графике.
Выводы
В данной статье дано определение мощности всасывания и показана важность этой характеристики в качестве одного из параметров, определяющих качество пылесоса как машины для уборки мусора. Приведено описание стенда, с помощью которого можно определять мощность всасывания при различном сопротивлении воздушному потоку. В качестве примера приведены и обсуждены результаты, полученные для типичного бытового напольного пылесоса. В дальнейшем определение мощности всасывания по описанной методике будет проводиться в рамках тестирования бытовых пылесосов.
Как выбрать пылесос: полное руководство
Полноразмерные пылесосы: на что обратить внимание
Мощность потребляемая и мощность всасывания
Многим кажется, что чем мощнее, чем больше этот показатель, тем лучше. Производители соревнуются: 2000 Вт, 2200 Вт, 2400 Вт – кто больше? Интересно, что в Европе с недавних пор запрещены продажи пылесосов мощностью выше 1700 Вт (экономят электричество), и производится очень много моделей, потребляющих гораздо меньше энергии: например, пылесосы Керхер мощностью 1000 Вт, Thomas 1600 и 1700 Вт и др.
Важно сочетание потребляемой мощности и мощности всасывания (потребляемая – меньше, всасывания – выше), а также возможность регулировать мощность или силу воздушного потока. Регулятор может быть электронным и располагаться на корпусе или на ручке (второе удобнее, не надо нагибаться), а может быть механическим – в виде клапана, с помощью которого можно ослабить силу воздушного потока. Если регулировки совсем нет, то это очень неудобно, потому что на полной мощности насадка будет просто-напросто присасываться и не давать пропылесосить деликатные поверхности – книги, шторы, обивку мебели и т.п. Мощность всасывания измеряется в ваттах или аэроваттах, и единых методик и стандартов измерения не существует, поэтому мы вынуждены доверять или не доверять производителю. Поэтому когда дешевый или откровенно нонеймовый аппарат обещает вам 450 аэроватт всасывания – насторожитесь. Мощность всасывания от 300 аэроВт – это вполне достойно и достаточно для уборки. Если у вас чрезвычайно лохматые ковры, которые трудно очистить, берите модель с более высокой мощностью всасывания. И еще: нужно понимать, что мощность всасывания снижается по мере заполнения пылесборника в мешковых моделях, с минимальными потерями мощности всасывания работают только мультициклонные пылесосы (где циклонов несколько).
Фильтрация исходящего воздуха
Все слышали про HEPA-фильтры, но не все понимают, что это такое, есть ли разница между видами HEPA. Итак, HEPA – это фильтр тонкой очистки исходящего воздуха, задерживающий до 99,99% мельчайших частиц пыли – таких как пыльца и продукты жизнедеятельности пылевых клещей. Аббревиатура НЕРА расшифровывается так: High Efficiency Particulate Air или High Efficiency Particulate Arrestance — высокоэффективное удержание частиц.
У фильтров НЕРА есть классификация – от 10 до 14 (на самом деле, есть больше классов, но в бытовых пылесосах применяются эти). Несколько лет назад HEPA-фильтры классом ниже 12 лишили права так называться, убрали заглавную букву H, означающую High (высокое — англ.), и теперь, по правилам, они называются EPA, но многие производители пылесосов на российском рынке не считают нужным это соблюдать и все равно пишут HEPA. Поэтому обязательно уточняйте класс НЕРА: 10, 11 и 12 – это уже несовременно и мало, особенно для аллергиков. Покупая пылесос, обратите внимание на то, можно ли мыть HEPA-фильтр: если можно, то это означает, что менять его нужно нечасто, например, раз в год: удобно и экономично.
Кроме того, дополнительными фильтрами слежат циклонические камеры и мешки в классических моделях. Чем технологичнее и многослойнее материал мешка – тем лучше.
Удобство использования
Размер имеет значение: смотрите на вес и размеры пылесоса, прикиньте, насколько удобно будет перемещать его и хранить. С точки зрения маневренности лучше себя ведут модели с большими задними колесами и передними роликами, которые вращаются на 360 °, также стоит обратить внимание на основную насадку – она должна тоже свободно вращаться на трубке, иначе есть шанс замучиться при уборке. С точки зрения веса дело обстоит так: качественные модели не бывают чересчур легкими, потому что пока мало кому удается делать совсем маленькими и легкими моторы пылесосов, а еще суперлегкий корпус говорит о том, что внутри много пластика и мало металлических деталей. Если модель весит 7-8 кг, но при этом маневренная – вы с ней легко справитесь. Не стоит гнаться за суперкомпактными пылесосами массой 4-5 кг, они часто менее удобны, чем полновесные модели. Важен радиус действия, который складывается из длин корпуса пылесоса, телескопической трубки и провода. Если длина провода 8 м, то радиус действия будет примерно 11 м, если 5 м – то, соответственно, 7-8 м. Важно, чтобы при уборке не нужно было постоянно менять розетку.
Если у пылесоса есть два положения парковки, то его удобнее хранить. Но часто производители пишут, что их два: вертикальное и горизонтальное — а на деле это не совсем так. Например, для многих мультициклонов эта возможность чисто теоретическая, пылесос не может стоять на контейнере-пылесборнике, а пылесосы с аквафильтрами можно ставить вертикально только тогда, когда в них нет воды.
Насадки и аксессуары
Большое количество насадок – это не то, к чему надо стремиться, выбирая пылесос. Практически у каждого серьезного производителя есть модель с базовой комплектацией (насадка «пол/ковер», щелевая и для мягкой мебели) и с расширенной – с насадками на все случаи жизни. Если вы точно не знаете, наступит ли тот самый случай, берите модель с базовой комплектацией и просто докупите нужную насадку – для ухода за паркетом, турбощетку, и т. п., когда она понадобится. Кстати, оптимально, если валик турбощетки вращается не под воздействием воздушного потока, а с помощью электропривода, так она работает более стабильно и независимо. Но есть насадка, которую стоит купить сразу – это насадка для чистки аппаратуры, с помощью которой эффективно и бережно можно почистить клавиатуру компьютера, аудиоколонки и т. п.
Насадка для чистки аппаратуры
Важно, чтобы была предусмотрена система хранения дополнительных насадок. Самая неудобная – когда они крепятся к телескопической трубке, но это лучше, чем ничего. Оптимально, когда в корпусе есть отсек, в который прячутся дополнительные насадки: так они не потеряются и будут под рукой во время уборки.
Хранение насадок внутри корпуса
Уровень шума
Для циклонических пылесосов норма – 75-80 дБ, они громче мешковых, для них 70 дБ – это довольно тихо. Мешковые пылесосы тоже могут работать довольно громко, но есть модели с уровнем шума 66, 65 и даже 62 дБ. Тихие модели пылесосов существуют, можно почитать о них здесь.
Общая эргономика
Есть мелочи, которые очень важны: насколько мягко, с усилиями или без все открывается-закрывается-вставляется-вынимается-защелкивается. При взаимодействии с пылесосом вы не должны ломать ногти, прищемлять пальцы и т.д. Если покупаете модель не в Интернете, то попробуйте сделать следующее: установить и вытащить шланг, установить и снять, а также раздвинуть телескопическую трубку, открыть-закрыть пылесборник в циклонической модели и посмотреть, как крепится мешок в мешковой, вытащить и установить на место фильтр исходящего воздуха. Если пылесос вам сопротивляется, все происходит туго и с риском членовредительства – уходим, даже если вам говорят про небывалую мощность и лучшие фильтры.
На что обратить внимание при покупке пылесоса с мешком
Помимо вышеизложенного – на стоимость расходных материалов, то есть мешков; на наличие индикатора заполнения мешка и необходимости очистки фильтра; на наличие хорошего – лучше с активированным углем – фильтра исходящего воздуха, потому что от мешковых пылесосов бывает специфический запах.
На что обратить внимание при покупке циклонического пылесоса
На количество циклонов: чем больше, тем лучше пылесос держит уровень силы всасывания. На способ очистки пылесборника: все должно быть удобно и легко, без усилий, потому что при применении к контейнеру «силовых приемов» вы будете осыпаны собранной пылью. На наличие или отсутствие дополнительной системы прессования пыли в контейнере, чтобы ее легче было удалять – раз, и чтобы больше вмещалось в пылесборник – два. На индикацию необходимости очистки контейнера и моторного фильтра – это полезно: повышает качество уборки и продлевает жизнь пылесосу. На уровень шума – циклонические модели шумят сильнее, чем пылесосы с мешком.
На что обратить внимание при выборе пылесоса с аквафильтром
Советуем подержать в руках сам контейнер, в который наливается вода, и понять, насколько удобно его вынимать, когда он с водой и грязью. Если у него есть ручка и крышка – это хорошо, если нет – высок риск все разлить и испачкаться. Вообще пылесос с аквафильтром – это то, к чему надо быть морально готовым. Убирает он отлично, воздух при уборке увлажняет, часто умеет прочищать засоры в трубах, откачивать небольшие лужи, ему нипочем мокрые следы от обуви (например, обычным пылесосом для сухой уборки нельзя вот так взять и пройтись по небольшой лужице), но необходимость промыть и просушить пылесос после уборки – это не для ленивых. Легкость процесса сильно преувеличена рекламой. Контейнеры-аквафильтры с крышкой промыть легче.
Есть и еще один момент: пылесос с аквафильтром нельзя ставить в положение вертикальной парковки с наполненным аквафильтром – зальются обычные фильтры. Это нужно все время помнить и может оказаться неудобством при использовании. Если вы «человек рассеянный», выбирайте пылесос с аквафильтром с вертикальным цилиндрическим корпусом – будет меньше проблем.
Пылесосы с мешком и контейнером для сбора пыли – зачем?
Своего рода компромисс, когда есть и пластиковый контейнер, и мешок. Многие не понимают – зачем? Ответ прост: чтобы можно было в одной модели совместить гигиеничность мешковых и удобство контейнерных пылесосов, к которым не нужно покупать мешки. То есть в идеале так: пользуетесь мешковой версией, это более гигиенично, пылесос работает тише. Но если мешки закончились, а купить вы их забыли – переходите на контейнер.
О моющих пылесосах
Многие спрашивают: как моют моющие пылесосы? А вот как: распыляют воду или смесь воды и моющего средства под давлением на очищаемую поверхность, а потом засасывают ее вместе с «выбитой» грязью. Для моющего пылесоса важна очень высокая мощность всасывания, потому что иначе он плохо удаляет влагу, а это нехорошо: например, для ковров с густым ворсом. Нельзя оставлять их мокрыми, в них вполне успешно заводится жизнь – в теплой, влажной и пушистой среде (особенно, если ковер из натуральной шерсти). К моющим пылесосам вполне относится все вышесказанное об обычных пылесосах, а отличаются они тем, что насадок у них больше, есть дополнительный резервуар для чистой воды и сбора жидкости, отдельный шланг для воды, то есть нужно больше места для хранения всего этого добра, больше терпения для подготовки прибора к работе и очистки-просушки.
Вертикальные полноразмерные пылесосы
Это модели для сухой уборки, которых не так много на российском рынке, но очень популярные в «одноэтажной Америке». Не стоит думать, что они предназначены только для уборки полов и не подходят для ухода за мягкой мебелью, книгами, карнизами, аппаратурой, радиаторами отопления, щелями – всеми тем, что принято называть труднодоступными местами. У большинства современных вертикальных пылесосов (Miele, Dyson и др.) есть шланг и насадки для всех этих целей.
Полноразмерный вертикальный пылесос
Как правило, у вертикальных пылесосов провод наматывается на специальные держатели, а не прячется в корпус пылесоса: нет автонамотки шнура, это минус. Из плюсов, прежде всего – вертикальное хранение, они не занимают много места. У основной насадки большая площадь, то есть уборка идет быстро, а на отдельный шланг с трубкой надеваются небольшие насадки и с помощью такой конструкции несложно убирать высоко расположенные поверхности и предметы. В некоторых моделях основные насадки умеют вибрировать – это помогает более эффективно выбивать грязь из ворса ковров. Вертикальные полноразмерные модели оптимальны для достаточно просторных помещений, где нет большого количества тесно стоящей мебели и предметов интерьера, расположенных на полу.
Пылесосы для поддержания чистоты
Вертикальные беспроводные пылесосы 2-в-1
Среди них особняком стоит продукция Dyson – вертикальные пылесосы этой фирмы нельзя назвать электровениками – это полноценные пылесосы с высокой мощностью всасывания и достаточно большим контейнером для сбора пыли. Превращение в портативный пылесос происходит не при отсоединении маленького пылесосика от большого, а путем снятия трубки, то есть насадка (любая) крепится прямо к корпусу. У вертикальных беспроводных пылесосов Dyson две скорости работы, у последних моделей – постоянный фильтр, рассчитанный на весь срок службы пылесоса, и вообще больше достоинств, чем недостатков, но есть один небольшой минус, к которому надо быть готовым: клавишу включения надо зажимать при уборке – это довольно утомительно, хотя и сделано в целях экономного расходования заряда аккумулятора.
Беспроводной пылесос Dyson V6
Все остальные модели 2-в-1 более или менее похожи: компактный вертикальный корпус, пластиковый контейнер для сбора пыли (объем около 150 мл), простой поролоновый фильтр, отсоединяемый портативный пылесос, который можно использовать для ухода за мебелью или салоном автомобиля, пара насадок в комплекте – для щелей и мебели. Модели отличаются длительностью автономной работы и мощностью, поэтому главное в таких пылесосах – это аккумулятор и его емкость. Самую длительную автономную работу обеспечивают литий-ионные аккумуляторы, емкость – чем больше, тем лучше, а еще лучше – если в комплект входит второй сменный аккумулятор и его легко заменить (LG). При покупке стоит поинтересоваться доступностью аккумуляторов для вашей модели, потому что рассчитаны они на полтора-два года. Никель-металл-гидридные аккумуляторы тоже встречаются у вертикальных моделей, по сравнению с литий-ионными они сильно проигрывают. Еще одна немаловажная вещь, от которой зависит удобство использования – умеет ли пылесос стоять без опоры: если вам надо ответить на звонок, вы просто ставите пылесос где угодно и он не падает.
Вертикальный пылесос 2-в-1
Вертикальные проводные пылесосы
Они дешевы, у них высокая мощность всасывания (в том числе, за счёт довольно высокой потребляемой мощности), их не надо заряжать на базе, они тоже занимают минимум места и, что важно, они дешевы: вполне хороший вариант для тех, кого не испугают их недостатки. Среди последних – высокий уровень шума (напрочь отсутствует какая-либо система шумопоглощения), одна скорость работы, ограниченный радиус действия, отсутствие автонамотки шнура. Электровеники в чистом виде, без излишеств эргономики. Как правило, это продукция «но нейм» или производителей продукции экономического класса – Supra, Mystery, Sinbo и т.п.
Роботы-пылесосы
Это отдельная категория, о которой мы обязательно напишем большой материал, но можно дать несколько общих рекомендаций по выбору. Первая – не стоит покупать дешевую модель стоимостью до 10 000 рублей. Как правило, это роботы-пылесосы, у которых даже нет боковых щеток-вертолетиков, подметающих мусор и подталкивающих его к отверстию пылесборника. Но не стоит прельщаться моделями, которые стоят 40 и выше тысяч рублей, пленяясь сорока же сенсорами и разрекламированной способностью чистить углы. Можно найти вполне качественную модель в диапазоне 20000-25000 рублей, особенно продвинулись в производстве роботов корейские компании, причем не только LG и Samsung, но и другие – менее известные. В Южной Корее дом немыслим без робота-пылесоса. На что обратить внимание? На наличие в комплекте ограничителя действия – «виртуальной стены», если вам необходимо отгородить от забот робота угол или целую комнату. На длительность автономной работы и опять-таки аккумулятор и его емкость – предпочтительнее литий-ионные. На возможность программировать расписание уборки – например, на неделю вперед: это особенно удобно в случае, если у вас есть режим дня: вы гуляете с детьми или собакой в определенные часы, а робот убирается. На возможность крепления салфетки из микрофибры, которая собирает мельчайшую пыль. А вот наличие большого количества автопрограмм – то есть комбинаций времени уборки и определенной траектории движения робота – не самое главное в роботе, вполне достаточно трех-четырех основных, которые заложены в любой модели.
Еще необходимо сказать о системе сбора пыли. Почти во всех роботах-пылесосах используется пластиковый контейнер объемом от 250 (в дешевых моделях) до 600-1000 мл. Пылесборник необходимо вовремя очищать – наиболее удобными для этого стоит признать роботы от LG и Samsung – в первом случае контейнер вытаскивается за ручку, гигиенично открывается, все на высочайшем уровне эргономики. Во втором случае в контейнере предусмотрена система откачивания мусора шлангом обычного пылесоса – на первый взгляд, мудрено, но на деле удобно и гигиенично. В большинстве остальных моделей пылесборники вытаскиваются сбоку и открываются как коробочки. Это не очень гигиенично, приходится подстилать что-нибудь, но таковы почти все роботы.
Уборка по расписанию
Особняком стоят модели немецкого производителя Керхер – их роботы-пылесосы собирают мусор в пластиковый контейнер, а потом – уже на базе – «передают» пыль в бумажный мешок-пылесборник, встроенный в базу. Плюс – не надо часто опорожнять контейнер, объем мешка довольно большой. Минус – со временем придется докупать мешки.