Для эффективной работы робот-пылесоса оптимально выбирать мощность всасывания в пределах 35-40 Вт, однако необходимая мощность зависит от типа покрытия пола.
Какова мощность всасывания домашнего пылесоса?
При выборе пылесоса каждый покупатель надеется на его высокое качество и эффективность. Конечно, многие обращают внимание на устройство, которое наиболее полно соответствует их требованиям. Одним из ключевых параметров, на который стоит ориентироваться при выборе, является мощность всасывания пылесоса. Какова же она должна быть? Давайте разберемся подробнее.
Существует несколько категорий мощности, касающихся данного параметра.
Потребляемая электроэнергия
Энергетическое потребление пылесосов варьируется в диапазоне от 1500 до 3000 Вт. Это значение указывает на объем энергии, который устройство использует во время работы. Многие пользователи ошибочно полагают, что именно этот показатель определяет качество уборки, но это не совсем так.
Эффективность процесса очистки определяется множеством факторов, и нет двух устройств, которые бы выполняли работу одинаково.
Существует один маркетинговый нюанс при выборе пылесоса, который может быть неизвестен многим покупателям. Потребляемая мощность является характеристикой корпуса устройства и выглядит более внушительно. Информацию о мощности всасывания возможно отыскать исключительно в технической документации к прибору.
Таким образом, чем меньше используется электроэнергия, тем более экономично работает устройство. При необходимости регулярно убирать большие площади рекомендуется выбирать пылесос с меньшим номером модели.
Эффективность всасывания
Эффективность всасывания пылесосов колеблется от 250 до 480 Вт. Чем больше значение мощности всасывания, тем лучше оборудование справляется с задачей удаления пыли. Следует помнить, что этот параметр всегда ниже уровня потребляемой мощности. Важно учитывать цель использования устройства. Для небольших помещений достаточно мощности от 250 до 320 Вт, в то время как для крупных запыленных пространств оптимальным значением будет 480 Вт. Однако следует иметь в виду, что работа на максимальных мощностях может значительно уменьшить срок службы устройства.
Даже самые высокопроизводительные модели подвержены воздействию нескольких факторов, которые влияют на уровень их всасывания.
- Конструкция аппарата. Пылесосы, использующие мешки для сбора пыли, емкости для воды или аквафильтры, демонстрируют значительные различия в эффективности всасывания даже при одинаковом уровне потребляемой энергии.
- Вид и количество фильтрационных элементов. Фильтры HEPA, обеспечивающие высокое качество очистки, могут несколько снижать производительность устройства. Это вполне оправдано из-за повышенного сопротивления фильтрующих материалов.
- Качество сборки устройства. Эффективность работы выше, когда все компоненты точно выполнены, установлены и надежно закреплены. В данном контексте европейские бренды обычно опережают своих азиатских соперников по качеству.
Всасывающая мощность может быть разделена на среднюю и максимальную эффективность. Устройства, продемонстрировавшие лучшие результаты в тестах, подтвердили, что основное внимание стоит уделять именно среднему значению. Это объясняется тем, что максимальная производительность возможна лишь в идеальных условиях и исчезает уже через несколько секунд работы.
Средняя производительность демонстрирует эффективность работы устройства в процессе эксплуатации. Это значение снижается при наполнении контейнера, зачастую на одну треть от его максимальной емкости.
Оптимальным вариантом будет выбор пылесоса с настройками мощности, что позволит адаптировать устройство для различных задач.
Существуют два вида регуляторов.
Мощные модели пылесосов с цифровыми регуляторами имеют значительно более высокую стоимость.
Производительность воздушного потока должна находиться в пределах 60-100 л/с. Среднее значение мощности всасывания у небольших электрических строительных пылесосов составляет 200-260 Вт. Конструкторы компании Kercher достигли наилучшего баланса между мощностью электросети и эффективностью всасывания.
Что такое мощность всасывания и как ее измерять
Опорная сила представляет собой ключевую характеристику метлы. Для того чтобы пылесос эффективно удалял загрязнения, он должен всасывать воздух в больших объемах. Тем не менее, контакт между щеткой и обрабатываемой поверхностью создает сопротивление, которое нужно преодолеть для формирования необходимого зазора без значительного уменьшения воздушного потока. Это единственный метод поддержания необходимой скорости воздуха, достаточной для выноса грязи из зоны очистки фильтра.
Это означает, что при прочих равных условиях эффективность очистки напрямую зависит от воздушного потока и зазора. Произведением этих двух параметров является мощность всасывания, обычно измеряемая в ваттах. Считается, что для вертикального пылесоса достаточная мощность всасывания составляет 100 Вт, а для напольного — 200 Вт. Некоторые производители, включая ASTM International, который разрабатывает стандарты, предлагают методику для расчета «Airwatt», основываясь на воздушном потоке и мощности вакуума, создаваемыми различными устройствами. Мощность всасывания WATT вычисляется согласно Международной системе единиц.
Мощность всасывания (W) = расход (м³/с) х холостой ход (Па)
Мощность всасывания, рассчитанная по данному методу, может быть сопоставлена с энергетическими затратами пылесоса (если это допустимо), что позволяет оценить эффективность системы вакуумного всасывания.
Описание методологии
В соответствии с предложенной методикой расход воздуха измеряется с использованием ручного анемометра. Скорость потока воздуха может быть представлена в м/с. Умножив значение скорости на площадь поперечного сечения проводника, получаем объемный расход в м³/с. В данном случае весь поток проходит через рабочую зону ветромера. Диаметр поперечного сечения составляет 62 мм, а площадь приблизительно равна 3,02 x 10 -3 м².
Для определения уровня вакуума применялся метод дифференциального бурения с диапазоном измерений ±34 кПа. Входное отверстие для давления имеет диаметр 1 мм и выполнено в виде перфорации по диаметру, которая сделана в стенке стальной трубы «дюймового» формата с гладкой внутренней поверхностью (внутренний диаметр трубы равен 28 мм, а толщина стенки составляет примерно 3 мм). Эта конструкция, согласно проанализированным материалам, обеспечивает достаточно точные показания давления в воздушном потоке. Второй (отрицательный) штуцер дифференциального манометра был соединен с данным отверстием через переходник и шланг. Первая связь больше не актуальна. Иными словами, он измеряет разницу давления между внутренним пространством трубы и окружающей средой.
Крылатая труба, соединительная часть и анемометр уже оказывают определенное сопротивление airflow, но оно остается стабильным и относительно небольшим. Однако в процессе фактического использования пылесоса сопротивление варьируется в зависимости от выбранной насадки или щетки, а также от характера очищаемой и влажной поверхности. Для достижения равномерного переменного сопротивления основа была усилена стандартным ползуном размером 1 дюйм. Внешний вид собранной конструкции можно увидеть на следующем рисунке.
Воздушный вход оборудован крыльчаткой ветряка (1), которая соединена с гибким переходником (2), жестким пластиковым переходником (3), короткой трубкой диаметром один дюйм (4), скользящим клапаном (5) и длинной дюймовой трубкой (6), предназначенной для подключения манометра и соединения с всасывающей трубкой (7). При необходимости герметизация стыков может осуществляться с использованием изоляционной ленты ПВХ или отрезков велосипедной камеры. Оборудование, представленное слева направо, включает: земометр (8), манометр (9), ваттметр (10). Обратите внимание, что для определения мощности всасывания пылесос подключается к испытательному стенду без дополнительных устройств и с минимальным набором входов и труб. Для стандартных моделей пылесосов это подразумевает подключение к концу шланга (обычно к нему можно подключить рабочую щетку и насадку). Это делается для того, чтобы определить мощность всасывания, доступную для проведения уборки. Пылесос должен быть оснащен всеми стандартными фильтрами (желательно новыми или хорошо очищенными и/или промытыми) и мешком для сбора пыли; если у пылесоса нет мешка, необходимо использовать новый мешок для сбора пыли. Примеры функциональных конфигураций представлены на рисунке выше.
Пример.
В ходе наших экспериментов мы протестировали офисный пылесос. Устройство было довольно старым и прошло через различные загрязнения, шланг его был несколько раз отремонтирован, а мешок для сбора пыли оказался не оригинальным, а совместимым. Воздушный фильтр HEPA вышел из строя и больше не может быть установлен. Модель пылесоса — LG VC3728SQ, потребляемая мощность составляет 1800 Вт, мощность всасывания — 400 Вт. На изображении выше показано адаптированное устройство (затвор открыт) с расчётной скоростью потока 16,87 м/с при температуре 22,9°C, давлении -4,36 кПа, напряжении сети 216,6 В и токе 6,16 А, с фактической потребляемой мощностью в 1303 Вт. В таком случае сила всасывания представлена следующим образом.
π x (62/1000)² /4 x 16,87 x 4,36 x 1000 = 222 Вт
Показатель производительности составляет 222/1303 x 100 = 17%.
Необходимо провести серию измерений. На первом этапе клапан полностью открыт; затем, на следующем шаге, клапан постепенно закрывается от 1/2 до 1/4 до полного закрытия.
Вначале обратим внимание на график зависимости потока воздуха от зазора (характеристики работы вентилятора чаще всего представлены в виде функций вакуума/давления, которые связаны с потоком воздуха, однако представленный нами график основывается на результатах эксперимента) :
Мы наблюдаем, что закрытие заслонки приводит к увеличению сопротивления, что в свою очередь уменьшает поток и усиливает вакуум. Поток постепенно снижается до достижения предела разбавления, после чего происходит явное открытие предохранительного клапана (это также сигнализирует о переполнении пылесборника) — данное событие сопровождается резким падением потока (воздух начинает проходить через клапан) и незначительным снижением уровня разбавления. Затем поток продолжает неуклонно снижаться, и когда клапан полностью закрыт, поток достигает нуля, а зазор увеличивается до своего максимального значения.
Теперь обратим внимание на график зависимости всасывающей способности от вакуума.
Сначала рассмотрим крайние случаи. Принцип измерения: при полностью открытом шлюзе мощность всасывания значительна, а сопротивление в точке измерения для потока воздуха относительно низкое и сопоставимо с сопротивлением по остальным участкам воздушного пути, включая шланги пылесоса, мешки для сбора пыли, фильтры и так далее. При этом воздух должен преодолеть сопротивление, создаваемое шлангом, мешком для сбора пыли, фильтром и другими элементами системы. В ситуации, когда вентилятор полностью закрыт, поток воздуха становится равным нулю, что в свою очередь делает невозможным выполнение какой-либо полезной работы, и соответственно мощность всасывания оказывается равной нулю. В этих крайних точках сила всасывания достигает своего пика, так как сопротивление воздушному потоку через измерительную базу возрастает, и основная часть мощности вентилятора затрачивается на преодоление этого сопротивления. На практике это взаимодействие позволяет выполнять задачи по уборке. В данном контексте максимальное значение соответствует очень сильному препятствию для воздуха в заслонке. По мере уменьшения силового (полезного) всасывания из-за значительного увеличения разбавления, поток воздуха через основание уменьшается, а нежелательное всасывание через соединительные части чистящих элементов возрастает обратно пропорционально потоку воздуха (также часть мощности расходуется на работу вентилятора). Сниженный воздушный поток также негативно сказывается на производительности самого вентилятора. Крутая кривая на графике фиксируется на уровне открытия предохранительного клапана, как было упомянуто ранее.
