Судно пылесос что это
Обновлено: 24.04.2024
Хотя о хрупкой экосистеме мирового океана рассказывают на уроках географии в школе, он по-прежнему остается средоточием пластиковых отходов и токсичных химикатов. Инженеры и ученые по всему миру ищут способы спасти океан. Издание Engadget собрало 6 наиболее перспективных технологий очистки мирового океана.
Волшебная палочка для примагничивания нефти
Плавучая мусорная корзина
Seabin — это плавучее мусорное ведро, которое всасывает мусор, находящийся в воде. Устройство пропускает через себя воду, не препятствуя ее циркуляции, и задерживает только посторонние предметы. Seabin не сможет очистить целый океан, но неплохо справится с гаванью или другим небольшим водоемом.
Гигантская сеть для поимки мусора
Бояну Слату было всего 16 лет, когда он изобрел концепцию Ocean Cleanup Array — гигантской подводной сети для захвата мусора. Прошло всего лишь пять лет, а концепция уже стала реальностью — сети для поимки пластика собираются установить в Японии и Южной Корее. Если испытания пройдут успешно, то через несколько лет Ocean Cleanup Array позволит расчистить крупнейшее средоточие океанического мусора — Большое тихоокеанское мусорное пятно.
Стулья из океанического пластика
Выпускники Королевского колледжа искусств в Лондоне решили найти применение огромному количеству пластика, который бороздит просторы океана. К примеру, превратить его в стулья. Проект Sea Chair создан для сбора, сортировки и переработки океанического пластика, из которого потом на 3D принтере печатаются пластиковые стулья. Пока что проект развивается не очень активно, но по-прежнему остается крайне любопытным.
Купальник, фильтрующий загрязнения
Пожалуй, самое странное изобретение для очистки океанов — это напечатанный на 3D принтере купальник-бикини Sponge Suit. Он не просто выглядит привлекательно, но еще и обладает суперспособностями. Купальник выполнен из специального губчатого материала, поглощающего различные загрязнения. Достаточно просто зайти в нем воду — и он тут же начнет ее фильтровать. Sponge Suit может впитывать объем загрязнений, в 25 раз превышающий вес самого купальника. При этом загрязнения абсорбируются настолько герметично, что никак не соприкасаются с обладательницей купальника.
Подводный небоскреб с гигантской воронкой
Башня Seawer устанавливается под водой и фильтрует пластиковый мусор и другие отходы. Но это еще не все — она также вырабатывает собственную энергию при помощи солнечных панелей.
По размеру Seawer можно сравнить с гигантской архитектурной постройкой. Ее воронка для очистки воды составляет 550 м в диаметре и обладает глубиной 300 м. Концепция башни разрабатывалась специально для очистки Большого тихоокеанского мусорного пятна.
Что такое воздушная подушка и зачем она нужна
Принцип работы воздушной подушки основан на разнице давлений воздушных потоков внешней среды (низкое давление) и внутренней камеры устройства (высокое давление). Благодаря ней возникает подъемная механическая сила, достаточно сильная, чтобы оторвать объект на небольшое расстояние от опорной поверхности. При этом высота отрыва зависит от величины этой разницы: чем выше давление в подушке по сравнению с давлением внешней среды, тем выше будет подъем.
Воздушная подушка против сопротивления воды
Существует два класса транспортных средств, использующих технологию воздушной подушки. Их выделяют на основании принципа ее формирования — динамического (экранопланы) или статического (судна на воздушной подушке или ховеркрафты).
Низколетящий самолет на воздушной подушке
Рис.1: Формирование подъемной силы Рис. 2: Воздушный поток под экранопланом
Экраноплану все равно, над чем лететь, а также ему не нужна инфраструктура — мосты, дороги, взлетно-посадочные полосы. Важен только ровный участок суши или достаточных размеров водоем. При этом они безопаснее и живучее самолетов: при любой форс-мажорной ситуации экраноплан легко садится на воду. Даже если все авиационные двигатели выйдут из строя, экраноплан сможет продолжить путь. Запустив корабельные моторы, он пойдет как обычная лодка.
Экранопланы в России
Несмотря на то, что экранопланами занимались многие иностранные инженеры-энтузиасты, это по праву российское ноу-хау: на эффект динамической воздушной подушки впервые обратили внимание в СССР (американцы осознали перспективность направления только в 1990-м году). Один из первых проектов экраноплана разработал П. И. Гроховский в 1932 году: по его версии внешне аппарат должен был выглядеть как космический корабль.
Рис.3: Проект экраноплана Гроховского
Парящая лодка на воздушной подушке
Ховеркрафт (от англ. «hover — парить) или судно на воздушной подушке (СВП) формирует воздушную подушку статическим способом (независимо от движения) — нагнетанием воздуха под днище.
Рис.9: СВП скегового типа
Рис.10: СВП SR.N4 (последняя модификация SR.N1)
СВП в России
Благодаря всесезонным и вездеходным качествам ховеркрафтов они активно используются пассажирскими перевозчиками и аварийно-спасательными службами.
В заключение
Количество нулей, указанное на корпусе пылесоса, способно вскружить голову неискушенному пользователю, однако оно не в полной мере характеризует способность устройства втягивать пыль. Больший интерес в характеристиках пылесосов представляет мощность всасывания. О ней и поговорим в материале.
Определение мощности всасывания
В общем понимании, мощность — это величина, характеризующая скорость передачи энергии (выполнения работы) в единицу времени. В механике, электротехнике, термодинамике и т. д. существуют свои определения мощности, но общего принципа физической величины это не меняет. К примеру, в механике под мощностью понимается работа, проделанная в единицу времени, в электротехнике — энергия, затраченная или полученная в течение все той же единицы времени.
Касательно вакуумных систем, а пылесосы относятся именно к ним, существует понятие мощности всасывания, т. е. способности пылесоса втянуть в себя какой-то объем воздуха в течение определенного времени. Согласно принципу работы пылесоса, для того, чтобы создать поток, который устремится внутрь корпуса, необходимо создать внутри разрежение (зону низкого давления). Чем выше разрежение, тем активнее туда устремятся воздух и пыль.
Таким образом, мощность всасывания является произведением потока (объема) воздуха на величину разрежения.
Мощность всасывания = Поток × Разрежение
Измеряется мощность всасывания, как и другие разновидности мощностей, в ваттах.
Отличие мощности всасывания от электрической мощности
Как видно из данного выше определения, мощность всасывания характеризует работу вакуумной системы пылесоса. В то время, как под электрической мощностью понимается энергия, затрачиваемая на работу электродвигателя пылесоса.
Это абсолютно разные величины и абсолютно разные характеристики пылесоса!
Каждая из них важна для определения эффективности пылесоса, но всасывающую способность характеризует именно мощность всасывания.
Что касается порядка цифр для каждого вида мощности, дела обстоят следующим образом. Электрическая мощность — это не что иное как мощность электродвигателя пылесоса. Ее значения находятся в пределах 500–2000 Вт. Мощность всасывания — вычисляемая величина, на значение которой оказывает влияние множество факторов:
- создаваемое внутри корпуса разрежение;
- диаметр и, как следствие, размер сечения шланга пылесоса;
- наличие препятствий на пути воздушного потока и т. д.
Как правило, значение мощности всасывания для пылесосов бытового назначения, находится в пределах 150-400 Вт. Чем выше этот показатель, тем лучше аппарат засасывает мусор и пыль.
Методика замера мощности всасывания
Методика определения мощности всасывания подразумевает измерение величины воздушного потока и разрежения, создаваемого в вакуумной системе. Один из вариантов измерительного стенда приведен на схеме.
Воздушный поток вычисляется путем умножения скорости воздуха (показания анемометра) на сечение магистрали, подключенной к прибору. Разрежение измеряется вакуумметром, или, как показано на схеме, дифференциальным манометром. Его использование более предпочтительно, поскольку прибор имеет два датчика для измерения (разрежения и избыточного давления). Датчик избыточного давления к системе не подключается. Он измеряет атмосферное давление, а его показания используют для вычисления разности между нормальным давлением и давлением в вакуумной системе. Разница показаний датчиков есть не что иное, как значение разрежения, создаваемого внутри корпуса.
Произведение измеренных величин потока и разрежения дает мощность всасывания.
Здесь важно понимать, что любое препятствие на пути воздушного потока (мешок для мусора, система фильтров и т. д.) снижает скорость воздушного потока и, как следствие, негативно сказывается на величине значения мощности всасывания, существенно снижая ее. Также недопустим паразитный подсос воздуха, вызванный неисправностями пылесоса (трещины в шланге, корпусе, неплотно закрытые крышки и т. д.), поскольку поступление воздуха извне снижает величину полезного потока.
Единого стандарта, в соответствии с которым определяют мощность всасывания, не существует. В настоящее время он находится в разработке. Поэтому производители пылесосов измеряют мощность в своих испытательных лабораториях, руководствуясь внутренними регламентами и процедурами. Причем далеко не всегда значения мощности всасывания у конкретной модели становятся достоянием общественности. Правил, предписывающих ее указывать, не существует.
Наличие этого параметра в техническом паспорте пылесоса — признак хорошего тона и уважительного отношения к потребителю.
Определяем мощность всасывания конкретных моделей пылесоса
Существует несколько типов внутреннего устройства пылесосов, в которых для очистки воздуха используются различные виды пылесборников:
- мешок;
- аквафильтр;
- контейнер.
Устройство и принцип действия пылесосов различных конструкций подробно рассмотрен в материале блога DNS.
Как уже говорилось ранее, значение электрической мощности и мощности всасывания важны для определения эффективности пылесоса, его коэффициента полезного действия (КПД).
КПД = Мощность всасывания / Электрическую мощность × 100, (%)
Для иллюстрации эффективности пылесосов различных систем, в рамках материала составим небольшой рейтинг, в который включим по одной модели каждого типа.
Среди пылесосов с мешком, чести участвовать в нашем импровизированном рейтинге удостоилась модель Bosch BSGL3MULT3.
Отношение мощности всасывания к электрической мощности составляет 12,5 %, что объясняется наличием серьезного препятствия на пути прохождения воздуха — там установлен мешок для сбора мусора. По мере его заполнения КПД пылесоса будет дополнительно снижаться.
В качестве испытуемого среди пылесосов с аквафильтром, пользователи определили Thomas Twin Tiger.
Показатель его эффективности составляет:
КПД = 300 / 1600 × 100 = 18,75 %
В такой конструкции небольшое сопротивление потоку оказывают аквафильтр и система фильтрации, в частности HEPA-фильтр, особенно если он не новый и уже успел засориться.
Среди пылесосов с контейнером лидером по популярности среди пользователей стал Samsung SC4520.
Его эффективность составила 21,875 %, что объясняется минимальным количеством препятствий на пути прохождения воздушного потока.
Вне конкурса в рейтинг был включен еще один аппарат — Dyson Cinetic Big Ball Animalpro 2.
Его выбор не случаен. Во-первых, интересно посмотреть результаты от законодателя моды среди пылесосов циклонного типа. Во-вторых, любопытно узнать возможности устройства мультициклонного типа. Т. е. аппарата, функции по очистке воздуха в котором делегированы не одному циклону, а целому каскаду циклонных очистителей воздуха. Наличие нескольких циклонных фильтров позволяет существенно снизить мощность электродвигателя, действуя не в ущерб эффективности устройства, что и доказывает наш расчет.
Довольно простой и давно знакомый нам бытовой прибор — пылесос — за последние десятилетия не только существенно эволюционировал, но и обзавелся довольно большим количеством всевозможных видов, специализирующихся на разных задачах.
Новенький Electrolux прямиком из 1950-х
Давайте разберемся, какие бывают современные пылесосы и для выполнения каких работ лучше всего подходят те или иные модели. А заодно упомянем, на какие характеристики и особенности нужно обратить внимание при выборе пылесоса.
Пылесос обычный, классический, традиционный
Такой пылесос в первую очередь предназначен для уборки пыли, хотя иногда может выполнять и влажную уборку. В качестве пылесборника у этих устройств может выступать контейнер, мешок, аквафильтр либо комбинации этих вариантов (например, аквафильтр и контейнер). Сфера применения подобных устройств — уборка обычных домов и квартир, а также обработка мебели (при наличии технической возможности и специальных насадок).
Выбирая пылесос для дома, нужно обратить внимание на ряд факторов, непосредственно влияющих как на качество уборки, так и на удобство при повседневной эксплуатации устройства. Давайте перечислим основные параметры, которые требуют особого внимания.
Пылесос хозяйственный (он же строительный)
Хозяйственный пылесос Kitfort KT-550
Емкость пылесборника у строительного пылесоса может составлять несколько десятков литров, а само устройство почти всегда умеет работать с мешками — как одноразовыми, так и многоразовыми.
Хотя уборка воды — обычно не самая востребованная функция пылесоса, необходимость в ней периодически возникает. С помощью хозяйственного пылесоса можно без труда убрать лужу перед крыльцом дачного дома, собрать воду с пола ванной после протечки водопровода, удалить растаявший снег с пола салона автомобиля или воду из сифона унитаза перед его снятием.
Подобное устройство пригодится в случае, если вы планируете мелкий (или крупный) ремонт в квартире либо увлекаетесь всевозможными самоделками (например, связанными с обработкой дерева). Такой пылесос также рекомендуется для дачи, мастерской и гаража.
Ну а после окончания ремонта строительный пылесос может без труда начать выполнять роль бытового — конечно, если вы готовы смириться с его немаленькими габаритами и повышенным уровнем шума.
Вертикальный пылесос
Вертикальные пылесосы, получившие широкое распространение в последние годы, выступают в принципиально иной категории, нежели пылесосы традиционные. Если последние предназначены для полноценной и тщательной уборки всей квартиры, то вертикальные пылесосы скорее выполняют роль электрического веника и предназначены для уборки не слишком загрязненных помещений. Также они используются в повседневном режиме — когда нужно быстро убрать небольшое пространство (песок в зоне хранения обуви или просыпавшуюся крупу на кухне).
Вертикальный аккумуляторный пылесос Roidmi X20
Основные достоинства вертикальных пылесосов — это компактность, малый вес и возможность работы от аккумулятора. Ключевые (возможные) недостатки — недостаточная мощность, небольшая продолжительность автономной работы и неудачные конструктивные решения.
Итак, на какие параметры нужно обратить внимание при выборе вертикального пылесоса?
Вертикальный пылесос Kitfort KT-559
- Комплектация (наличие насадок). Как и его старшие собратья, хороший вертикальный пылесос не только оснащен широким набором насадок (тут можно вспомнить и турбощетку для пола, и специальную щетку для мебели, и щелевую насадку, и щетки для чистки текстиля, и дополнительные удлинительные трубки), но и спроектирован таким образом, чтобы все эти насадки без труда добрались до самых удаленных и труднодоступных мест, в том числе пылесосом должно быть удобно пользоваться под мебелью и в узких проходах.
- Возможность влажной уборки. Несмотря на то что подавляющее большинство вертикальных пылесосов предназначены только для уборки сухой пыли, некоторые модели допускают и возможность влажной уборки. Реализуется эта функция с помощью специальной насадки для мытья пола — бака для небольшого количества воды и моющей тряпки, которая увлажняется автоматически. Влажная уборка может оказаться отличной функцией: застарелые и сильные загрязнения такой пылесос, разумеется, не очистит (для генеральной уборки существуют другие устройства — парогенераторы или паровые швабры), но совмещение ежедневного подметания пола с влажной уборкой существенно облегчает жизнь.
- Наличие подсветки. Еще одна полезная функция, которая есть далеко не у каждого вертикального пылесоса — это светодиодная подсветка пола. Такая мелочь может существенно повысить комфорт от использования пылесоса: не придется специально светить под кровать фонариком, чтобы рассмотреть, насколько тщательно была убрана грязь.
- Док-станция. Вертикальные пылесосы традиционно крепятся на стену с помощью специального приспособления, выполняющего роль зарядной станции. Выбирая вертикальный пылесос, нужно убедиться, что док-станция может быть без труда смонтирована в выбранном месте и не помешает другой мебели.
Роботы-пылесосы
В отличие от всех вышеперечисленных устройств, роботы-пылесосы относятся к принципиально другому классу устройств, хотя они выполняют ту же самую задачу — убирают грязь и пыль в квартире.
Ключевая особенность робота-пылесоса заключается в том, что он убирает квартиру самостоятельно, без непосредственного участия владельца. Можно сказать, что такое устройство предназначено для повседневного поддержания чистоты, а не для уборки сильно загрязненных помещений.
Робот-пылесос Polaris PVCR 3200 IQ Home Aqua с функцией влажной уборки
Мощность такого устройства будет существенно ниже, чем у других видов пылесосов, однако эффективность роботов-пылесосов оказывается довольно высокой. Достигается она за счет того, что робот ежедневно (либо по другому удобному расписанию) обходит помещение и собирает небольшие количества мусора и пыли, которые без его участия потихоньку накапливались бы. Вряд ли вы заметите, что квартира стала существенно чище после одного или двух запусков робота, однако если вы начнете пользоваться им регулярно, то вскоре изменения станут очевидны: пыли под ногами станет меньше, а генеральную уборку нужно будет проводить реже.
Большинство роботов-пылесосов очень похожи друг на друга, они имеют одинаковые (или схожие) щетки и функционируют по одному принципу. Поэтому разница между различными моделями может оказаться далеко не очевидна.
На какие характеристики нужно обратить внимание при выборе робота-пылесоса?
Специализированные пылесосы
Помимо описанных выше пылесосов, можно встретить узкоспециализированные устройства, предназначенные для выполнения каких-то особенных задач.
Сюда можно отнести автомобильные пылесосы, а также специфические модели, предназначенные, например, для ухода за матрасами (один такой прибор некоторое время назад попал к нам на тестирование).
Пылесос для матрасов Genio Mite L10
Существуют также специальные пылесосы для борьбы с пылевыми клещами, пылесосы для химчистки (экстракторы), пылесосы для обслуживания бассейнов, компактные ручные пылесосы для ухода за компьютерами и бытовой техникой, профессиональные пылесосы, предназначенные для работы с электроинструментом, и прочие специфические модели, рассматривать которые в рамках данного обзора мы не будем.
Однако упомянуть об их существовании стоит: вдруг кому-то понадобится именно такое специальное устройство!
Выводы
На современном рынке пылесосов представлены четыре основных типа устройств: обычные (традиционные) пылесосы, хозяйственные пылесосы, вертикальные пылесосы и пылесосы-роботы.
Вертикальный пылесос Jimmy JV85 Pro
Выбор наиболее подходящего типа пылесоса и конкретной модели обуславливается в первую очередь задачами, которые предполагается решать с помощью устройства: для ежедневной уборки квартиры лучше подойдет традиционный пылесос, в случае ремонта не обойтись без хозяйственного (промышленного) устройства, а если перед пользователем стоит задача тратить на уборку в доме как можно меньше времени, то главным помощником в этом деле станет робот-пылесос.
Отметим, что различные типы этих устройств не заменяют (или, как минимум, не полностью заменяют) друг друга, а следовательно, оптимальным решением во многих случаях будет покупка сразу двух пылесосов. Например, для частного дома имеет смысл приобрести большой хозяйственный пылесос для быстрой и эффективной уборки больших площадей, а в дополнение к нему — робот-пылесос для ежедневной борьбы с пылью и шерстью домашних животных.
Читайте также: