Технический сказочник (olegart) wrote,
Технический сказочник
olegart

Category:

[SOLVED] Увлажнитель

В связи с недавними холодами возникла новая задача, результатом решения которой я хочу поделиться — ибо он получился немного нетривиальный. Задача: новый увлажнитель.

В принципе, с увлажнителем в доме я живу уже который год — когда-то давно он был ультразвуковым, потом несколько лет — Supra SAWC-120 (он же Fanline Aqua VE500, и вы не поверите, это отечественный производитель), но последний несколько геморроен в обслуживании, а кроме того, его производительности при слегка приоткрытом окне в морозы едва хватало на то, чтобы вытянуть 23—25 % влажности в комнате, в которой он стоит. Это маловато.

Но сначала, как водится, лирическое отступление.

Воздух зимой сухой. Воздух зимой сухой по одной простой причине — на улице вся вода замёрзла (если не верите мне, можете выйти и убедиться), так что источников влаги не осталось. Да и даже если бы остались — при –20 градусах воздуху для достижения 100 % влажности воды надо очень немного. Можно даже сравнить в числах: при –20 и 100 % влажности воды в воздухе 0,9 г/м³; при +25 такое же количество воды будет при относительной влажности около 4 % (прописью: четыре процента; кто не верит — вот вам табличка). То есть, после того, как вы просто впустили уличный воздух в квартиру и нагрели его до 25 градусов — по своей относительной влажности он стал сравним с пустыней Гоби. Даже при нуле всё не очень радостно — типичные для нашей местности 60 % относительной влажности на улице превращаются в 13 % относительной влажности в комнате.

Очевидно, что способ нагрева тут никак не влияет, поэтому за высказывания типа «центральное отопление сушит воздух», «чугунные батареи сушат воздух», «биметаллические радиаторы сушат воздух» и т.п. надо сразу бить по голове каким-нибудь резонирующим предметом (говорят, очень эффективно). Если бы нагреватель сушил воздух — из него бы капала вода, как из кондиционера.

В общем, в наружном воздухе зимой просто практически нет воды, а все источники влаги — это то, что находится в помещении: люди, растения, подтекающие краны и увлажнители воздуха, причём эффективность первых трёх крайне невысока. Можно, конечно, не пускать сухой наружный воздух внутрь, но тогда вы столкнётесь с другим эффектом, ещё менее приятным.

При этом: для человеческого организма нормальным является диапазон влажности воздуха 40—60 %, приемлемым — выше 30 %. Слишком сухой воздух плохо влияет на состояние кожи и слизистой, не говоря уж о том, что при влажности ниже 20 % вы начинаете замечать статическое электричество, а ниже 10 % — лупить им во всё на своём пути, включая нежные USB-порты.

То есть, увлажнитель зимой крайне желателен независимо от того, чугунные у вас батареи или русская печь.

Увлажнителей бывает три типа, два из которых меня не интересуют:

  1. Паровые. Вода в них нагревается, пока не пойдёт пар, над водой дует вентилятор. Плюсы: они испаряют только чистую воду, но не примеси из неё, и саморегулируются — чем выше влажность в комнате, тем меньше эффективность испарения. Минусы: электричество. Типичная потребляемая мощность — до 300 Вт. Нафиг, у меня всё освещение во всей квартире жрёт меньше.
  2. Ультразвуковые, самый распространённый тип. Вода распыляется сравнительно мощным ультразвуковым излучателем — над ним получается такой фонтанчик, который обдувается вентилятором. Плюсы: компактность и высокая производительность, в принципе достаточно мощным УЗ-увлажнителем влажность в комнате можно нагнать хоть до появления тумана. Минусы: во-первых, распыляют вместе с водой всё, что в ней содержится, включая соли кальция. В результате появляется хорошо известный эффект УЗ-увлажнителей — белый налёт на окружающих предметах. Вопреки распространённому мнению, фильтрация воды (внешним или встроенным в увлажнитель фильтром) от этого никак не помогает — для умягчения воды пригодны только ионообменные фильтры со специальной смолой внутри, которую надо регулярно менять или регенерировать, да и эти фильтры не очищают воду от солей, а лишь заменяют плохорастворимые соли кальция на легкорастворимые соли натрия, в результате чего на нагревательных приборах не образуется нерастворимого налёта. В УЗ-увлажнителях даже при применении такого умягчителя соли продолжат вылетать в воздух. Во-вторых, УЗ-увлажнители обычно выдают на выходе сравнительно слабый поток очень насыщенного влагой воздуха. В результате влага, особенно если в комнате уже не очень сухо, может частично выпадать на окружающих предметах, вплоть до образования лёгкой лужицы непосредственно под увлажнителем. В общем, все эти особенности УЗ-увлажнителей мне не нравятся.
  3. С естественным испарением. В этих увлажнителях внутри прибора создаётся большая мокрая поверхность, вдоль которой продувается воздух — и, соответственно, вода в этот воздух испаряется. Способов создания такой поверхности несколько: 1) смачиваемые в воде вращающиеся пластиковые диски (обычно этот тип называется «мойка воздуха»), 2) продуваемый воздухом капиллярный фильтр, по которому вода поднимается из резервуара, 3) набор плоских ванночек, между которыми переливается вода (используется в вышеупомянутом VE500), 4) продуваемые соты, по которым вода стекает сверху вниз, подаваемая туда помпой. Плюсы: испаряется из такого увлажнителя чистая вода, поэтому заливать его можно просто из-под крана, при этом, в отличие от паровых, потребляемая мощность — это от единиц до десятков ватт, которые расходуют вентилятор и помпа (если она есть), и эффективность испарения саморегулируется в зависимости от влажности в комнате. Минусы: это самые габаритные увлажнители, плюс, по сравнению с УЗ-увлажнителями, они сильнее зарастают солями кальция, т.к. все соли остаются в воде, а не выбрасываются в воздух.

Итак, наиболее удобный для использования дома тип — увлажнители с естественным испарением. При этом из них предпочтительны либо «мойки воздуха» с дисками (у того же Fanline это модели VE200 и VE400, также есть всем известная и продающаяся по совершенно безумной цене Venta), либо системы с продуваемыми сотами. Системы со сложными способами переливания воды громоздки и более геморройны в обслуживании (в них очень много деталей, по которым течёт вода, и все они в итоге будут засраны кальцием), системы с капиллярными фильтрами требуют промывки этих фильтров раз в месяц и замены раз в три месяца (фильтр, в зависимости от модели, стоит 400–800 рублей, и сделан из целлюлозы).

У дисковых и сотовых увлажнителей обслуживание сводится к двум пунктам:

  1. Регулярно полностью сливать старую воду и заливать свежую, иначе вода внутри становится всё жёстче, и кальция из неё осаждается всё больше.
  2. Раз в несколько месяцев чистить внутренности от кальция. Простой способ средней эффективности — залить в увлажнитель тёплую воду и банку лимонной кислоты, после чего дать ему час поработать; способ посложнее, но намного эффективнее — достать наиболее засранные детали и на 15–30 минут окунуть их в чистящий раствор из расчёта бутылка средства для чистки унитаза (в составе есть соляная или муравьиная кислота) на пять литров воды, после чего протереть жёсткой губкой. Понятно, что вторым способом мыть помпу или электронику не стоит, но весь пластик отмывается на ура.

Так вот, а теперь — итог:

Испарительный кондиционер Honeywell CS10XE

Испарительный кондиционер Honeywell CS10XE

Вообще говоря, везде пишут, что это — кондиционер или, в лучшем случае, климатический комплекс. Это не совсем верно: как кондиционер CS10XE работать может, но приемлемо делает это только в жарком и сухом климате, так как у него нет собственно холодильной установки — охлаждение воздуха происходит за счёт испарения воды. Испарения воды. Мысль улавливаете?

То есть, если посмотреть на него под другим углом — это мощный увлажнитель с ёмкостью на 10 литров и нормальным вентилятором («беличье колесо», как в кондиционерах, а не компьютерная жужжалка, на полных оборотах начинающая надрывно подвывать, как в трёх четвертях увлажнителей).

Коротко о результатах: влажность в квартире 35–40 % при слегка приоткрытых окнах и –15 снаружи. Поднятие влажности с 20 до 35 % за час. Расход воды 1,1 л/час при начальной влажности 20 % и температуре 25 градусов на минимальной скорости. Воздушный поток, при необходимости продувающий комнату насквозь. Летом можно использовать в качестве великолепного вентилятора. Никаких расходных материалов.

Минусов, в общем-то, всего два: во-первых, он большой, на комод уже не поставишь, только рядом с комодом, во-вторых, шумный, даже на минимальной скорости спать в одной комнате с ним не слишком комфортно (режим «Sleep» является фикцией и не работает — у этой модели трёхскоростной двигатель, четвёртого режима там физически нет; с другой стороны, он издаёт только шум воздуха, а не натужные подвывания маленького вентилятора, как у обычных увлажнителей).

Да, пока я две недели писал этот пост, Юлмарт распродал остатки по 10 200, и сейчас на Яндекс.Маркете он стоит от 12 000 рублей. Впрочем, на мой взгляд — и уж точно на фоне популярных Venta по 13–18 тысяч — он того вполне стоит. Помимо него, я смотрел на вышеупомянутый дисковый VE400 (но производительность у него не сильно высока, раза в полтора выше, чем у VE500), а также на дорогие Sharp, которые, помимо того, что дорогие, красивые и до 700 мл/ч, обладают бачком на смешные 4 литра, а также требуют периодической замены фильтров.

Upd. Ecofriend.ru, активно торгующий этими увлажнителями, в качестве тихой модели рекомендует Honeywell CHS071AE, которая, похоже, только у них и продаётся. Движок там явно менее мощный (50 Вт против 100 Вт в CS10XE), ведро тоже поменьше, но в рамках разумного — 7 литров. Желающие могут попробовать взять его, в общем.

Upd. Полный каталог испарительных кондиционеров Honeywell.

Впрочем, как обычно, доработать руками есть что. Так что далее — подробности для желающих посмотреть на внутренности:

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Вид сзади на внутренности. Снята задняя крышка, угольный фильтр (фикция, ничего не фильтрует) и сотовый фильтр (стоит сбоку; что-то типа промасленной бумаги, по которой сверху вниз течёт вода; обслуживания — иногда чистить от кальция; ввиду промасленности приходить в полную негодность за несколько месяцев, как целлюлозные капиллярные фильтры, не будет), хорошо видно «беличье колесо» вентилятора, оно занимает практически всё внутреннее пространство.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Доступ к электронике: открутить шесть саморезов, на которых держится передняя решётка, снять её вместе с верхней панелью управления и индикации (держится за решётку и на одной защёлке сверху), на последней и будут платы с электроникой, прикрытые пластиковыми крышками.

NB: в CS10XE блок питания без развязки от сети 220 В! На плате, двигателе, помпе и вообще любой электрике, даже на ножках микроконтроллера, всегда 220 В, если увлажнитель включён в розетку!

Двигатель — асинхронный однофазный с неотключаемым конденсатором стартовой обмотки и встроенным автотрансформатором, который и обеспечивает ему три скорости (L/M/H, а четвёртое положение, Sleep, как я говорил, фикция, такой скорости нет). Вопрос, как снизить скорость двигателя ещё сильнее, актуальный, так как даже на скорости L он шумный — но решается не очень просто. В принципе, однофазник можно попробовать утихомирить обычным симисторным регулятором, но тогда есть шанс, что он начнёт перегреваться. Гарантированно можно безопасно регулировать скорость, меняя одновременно напряжение и частоту, но для этого нужен полноценный инвертор — может быть, я его как-нибудь и сделаю, но не на этих выходных, наверное.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Плат внутри две, верхняя интереса не представляет — на ней только светодиоды и приёмник сигнала ИК-пульта.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

На нижней — микроконтроллер, симисторы и вообще всё. Туда и надо лезть при желании что-либо изменить.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Желание у меня было, поэтому, во-первых, я лишил увлажнитель пищалки (она может начать орать в ночи, если в нём закончится вода), убрав конденсатор C4, а во-вторых, сделал подсветку окна индикатора уровня воды — белый светодиод с резистором 220 Ом, подключённый проводом к ножкам R15 и отсутствующего R14 (там будут +5 В питания микроконтроллера).

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Светодиод стоит ровно над окном индикатора уровня на клейкой площадке со стяжкой. NB: корпус светодиода и все провода, проходящие по «мокрой» зоне увлажнителя, надо убрать в один кусок термоусадочной трубки.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Индикатор уровня — это пластиковый поплавок, верхний конец которого видно в окне. Сделано очень удобно, но есть один мелкий косяк — при заливке воды в увлажнитель через штатную дверцу сзади поплавок иногда слегка подклинивает, и он не поднимается вверх. Так что, влив очередные 2–3 литра, надо хлопнуть ладонью по боку увлажнителя, а то есть шанс сделать лужу на полу.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Ещё один минус — увлажнитель громко булькает, когда в нём остаётся мало воды — решается минуты за три. Булькает он потому, что вода с сот сливается в пластиковый поддончик, а из него через прямоугольное отверстие — в нижний бак; когда в нижнем баке уровень низкий, вода падает в него с некоторой высоты. Ну и булькает, соответственно. Берём любой лист тонкого пластика (твёрдая папка для бумаг подойдёт), вырезаем полосу длиной порядка 12 см и шириной по ширине сливного отверстия и клеим её на двусторонний скотч на наклонную сторону этого отверстия. Один из углов фигурно срезаем так, чтобы он не задевал помпу и стоящий на ней поплавок датчика уровня воды.

Всё. Практика и теория регулировки скорости однофазных асинхронных двигателей PSC-типа с помощью трёхфазного инвертора — в следующих выпусках. Впрочем, нетерпеливые могут прочитать Microchip AN967 уже сейчас.

Автоматической кросс-пост из уютного бложика olegart.ru

Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 95 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →