Центральный пылесос (также известный как встроенный или канальный ) — это тип пылесоса, устанавливаемого в здании в качестве полупостоянного приспособления. Центральные вакуумные системы предназначены для удаления грязи и мусора из домов и зданий путем отправки частиц грязи по трубам, установленным внутри стен, в контейнер для сбора внутри удаленного подсобного помещения. Силовой блок — это постоянное приспособление, обычно устанавливаемое в подвале, гараже или кладовой вместе с контейнером для сбора. Впускные отверстия устанавливаются в стенах по всему зданию, которые присоединяются к силовым шлангам и другим принадлежностям центрального пылесоса для удаления пыли, частиц и мелкого мусора из внутренних помещений. Большинство силовых шлангов имеют выключатель питания, расположенный на рукоятке.
Ранние паровые пылесосы устанавливались на тяжелую тележку, оснащенную длинным шлангом , чтобы их можно было перемещать из одного места в другое, предоставляя специализированные услуги по уборке по предварительной записи. Стационарные пылесосы были встроенными и централизованными из-за большой и тяжелой техники, необходимой для создания необходимого воздушного потока. Их высокая стоимость ограничивала их установку в коммерческих и промышленных помещениях.
Первое внедрение постоянной системы, похожей на бытовой центральный пылесос, произошло в конце 19 века. Канальная машина с медными трубками, соединенными с сильфонной камерой, обычно расположенной в подвале и протянутой в несколько мест по всему зданию, использовалась в нескольких избранных домах. Из-за стоимости машины и слабых возможностей удаления пыли в Соединенных Штатах было продано всего несколько единиц.
В 1869 году Айвс Макгаффи запатентовал первый портативный пылесос, или «подметальную машину». [1] Паровую энергию заменили электродвигатели , которые все еще были слишком большими и тяжелыми для портативного использования, но постепенно становились меньше и мощнее.
К 1930-м годам развитие небольших, но мощных электродвигателей увеличило популярность и доступность портативных пылесосов и отвлекло потребителей от покупки центральных пылесосов. [2] [ необходима цитата ]
К началу 1960-х годов внедрение поливинилхлорида (ПВХ) сделало центральную вакуумную систему более доступной и популярной в Северной Америке (особенно в Канаде) благодаря использованию экструдированной трубы из ПВХ вместо металлических труб для трубопроводной системы внутри стен. Ранее использовались исключительно более дорогие металлические трубы (и они все еще могут использоваться для части или всей установки, если того требуют правила пожарной безопасности в зданиях ). Центральные вакуумные системы также начали становиться популярными среди европейских потребителей, заинтересованных в их гигиенических и удобных преимуществах.
К 1990-м годам центральные системы пылеудаления приобрели популярность среди агентов по недвижимости и ремоделеров домов из-за добавленной ими стоимости к домам при перепродаже. Аллергологи также сыграли важную роль в росте популярности центральных систем пылеудаления в 1990-х годах. [ необходима цитата ]
Мощность всасывания пылесоса рассчитывается в аэроваттах (или воздушных ваттах) — не путать с ваттами , которые относятся только к электрической мощности. Значение в воздушных ваттах относится к потоку воздуха, подъему воды и энергопотреблению. Эта величина рассчитывается следующим образом: P = 1/8,5 x F x S, где P означает мощность в воздушных ваттах; F — поток воздуха в кубических футах в минуту; а S — подъем воды в дюймах. Стандартная формула для воздушных ватт взята из ASTM International (см. документ ASTM F558-21). [3] Воздушные ватты указывают на общую производительность двигателя и, следовательно, на уровень эффективности центрального пылесоса.
В настоящее время мощность центральных пылесосов с одним двигателем обычно составляет от 500 до 800 аэрватт. Для центральных пылесосов, работающих с двумя двигателями, лучшей практикой для обозначения мощности пылесоса является добавление префикса «2 X» перед мощностью одного двигателя. Например, если центральный пылесос имеет два двигателя мощностью 500 аэрватт каждый, то весь центральный пылесос имеет 2 X 500 аэрватт. Аэроватт нельзя складывать; блок с двумя двигателями по 500 аэрватт каждый не является блоком на 1000 аэрватт.
Для центральных пылесосов с двумя двигателями воздушный поток может быть подключен последовательно или параллельно (не путать с электрическими соединениями, которые всегда параллельны). Когда два моторизованных вентилятора подключены последовательно, оба двигателя работают вместе, так что выход воздуха первого из них является входом воздуха второго. Такая конфигурация обеспечивает больший подъем воды (рассчитывается в H
2О или мм H
2O ). Подъем воды измеряет максимальную силу всасывания («давление») устройства, когда отверстие шланга заблокировано. Чем выше значение, тем тяжелее предметы или плотные материалы, которые можно легко пропылесосить. Высокая сила всасывания обычно требуется для глубокой чистки ковров или всасывания жидкостей.
Если два моторизованных воздуходува установлены параллельно, оба двигателя работают независимо. Каждый из них берет свой воздушный поток из одного и того же контейнера, но имеет свой собственный вход и выход воздуха. Такая конфигурация генерирует больший объем воздушного потока (рассчитывается в кубических футах в минуту или м³/ч). Воздушный поток указывает на количество воздуха, всасываемого в минуту или в час при полностью открытом шланге. Чем выше значение, тем большую площадь очистки охватывает входное отверстие. Больший воздушный поток предпочтительнее для очистки полов с твердым покрытием, чтобы достичь пыли как можно дальше. Более высокий воздушный поток также желателен, если одновременно может использоваться несколько входных отверстий.
Чтобы использовать центральный пылесос, вакуумный шланг извлекается из хранилища и оснащается любыми необходимыми чистящими принадлежностями (например, щеткой). Другой конец шланга вставляется в настенный вакуумный вход после открытия подпружиненной крышки. [4] В некоторых конструкциях открытие двери включает вакуумный двигатель; в других конструкциях вставка металлического фитинга на конце шланга соединяет два электрических контакта, подавая сигнал двигателю о включении. Другие альтернативные конструкции оснащены дистанционным выключателем, расположенным на инструментальном конце вакуумного шланга, который взаимодействует либо через пару проводов, встроенных в шланг, либо через беспроводную сигнализацию.
Вакуумирование выполняется так же, как и с помощью портативной машины. Иногда более высокая мощность всасывания центрального пылесоса может потребовать снижения (например, при чистке деликатной прозрачной занавески). Избыточное всасывание «стравливается» путем частичного открытия выпускного отверстия или щели, чтобы часть всасываемого воздуха могла обойти чистящий инструмент. Выпускное отверстие обычно располагается на конце инструмента вакуумного шланга, что позволяет быстро регулировать его во время использования.
После завершения уборки шланг пылесоса вынимается из настенной розетки (которая защелкивается и выключает двигатель пылесоса). Шланг сворачивается и подвешивается на стойке для хранения, а все принадлежности для уборки убираются.
Циклонные и фильтрованные системы центрального пылеудаления — это два основных типа центральных пылесосов, различающихся по методу, используемому для отделения грязи и пыли от входящего воздушного потока. [4]
Настоящие циклонные очистители не используют фильтрационные мешки, а вместо этого отделяют грязь и пыль в съемный цилиндрический сборный сосуд или контейнер. Воздух и пыль всасываются с высокой скоростью в сборный сосуд в направлении, касательном к стенке сосуда, создавая быстро вращающийся вихрь . Грубо говоря, частицы пыли и другой мусор движутся по спирали наружу к стенке сосуда под действием центробежной силы , где они падают под действием силы тяжести на дно сборного контейнера. Более полное техническое описание этого процесса см. в статье « Циклонное разделение ».
В стационарных центральных пылесосах очищенный воздух может выбрасываться прямо наружу без необходимости дальнейшей фильтрации. Хорошо спроектированная система циклонной сепарации не теряет мощность всасывания из-за ограничения воздушного потока до тех пор, пока сборный сосуд не будет почти заполнен. Это резко контрастирует с системами фильтровальных мешков, которые постепенно теряют мощность всасывания по мере того, как поры в фильтре засоряются собранной грязью и пылью. [5]
Фильтрованные системы используют широкий спектр различных мешков или фильтров, которые необходимо регулярно очищать (постоянные тканевые мешки) или заменять (одноразовые бумажные мешки). Фильтры могут быть изготовлены из сетки, пены, бумаги или ткани и обычно являются фирменными конструкциями, которые могут быть не широко доступны. Со временем повторные покупки фильтров и мешков могут стать значительными текущими расходами.
Поломка мешка — проблема, которая возникает в центральных пылесосах с фильтрацией. В портативном пылесосе, если мешок фильтра выходит из строя, это состояние становится сразу очевидным, поскольку в комнату попадает облако пыли и грязи. Хотя это создает беспорядок, по крайней мере, проблему можно немедленно взять под контроль, выключив прибор. Напротив, если мешок фильтра в центральном блоке выходит из строя, удаленный оператор может заметить небольшое изменение. Единственным заметным изменением может быть увеличение мощности всасывания, поскольку засоренный, но сломанный мешок полностью обходится стороной. Если отфильтрованный воздух также используется для охлаждения двигателя (очень типичная недорогая конструкция), первым признаком неисправности может быть полное заклинивание двигателя из-за грязи, скапливающейся в щетках двигателя, обмотках или подшипниках. Такая неисправность может потребовать полной замены дорогостоящего центрального блока.
Центральные пылесосы без фильтра полностью защищены от таких сбоев. Двигатели как фильтрованных, так и бесфильтровых систем обычно защищены термовыключателем , который отключает питание, если двигатель перегревается из-за заблокированного воздушного потока. Кроме того, лучшие конструкции в любой из систем включают так называемое «обходное охлаждение», используя совершенно отдельный источник окружающего воздуха для охлаждения двигателя, а не экономичный способ использования только что отфильтрованного грязного воздушного потока для этой жизненно важной функции.
Были созданы гибридные циклонные фильтрованные системы, которые используют рудиментарное циклоническое движение для отделения более крупных частиц грязи, но полагаются на обычные фильтровальные мешки для улавливания оставшихся более мелких частиц. Настоящие циклонные системы очень эффективны в удалении всех частиц, кроме самых мелких, которые затем выбрасываются непосредственно наружу, устраняя необходимость в сменных фильтрах и их последующих ограничениях воздушного потока. [5] Выхлоп из качественной настоящей циклонной системы не содержит видимых крупных частиц и содержит гораздо меньше мусора, чем типичный выхлоп сушилки для одежды .
Центральные пылесосы могут быть оснащены либо электрической щеткой, либо пневматической щеткой. Пневматические (или турбинные ) системы часто менее дороги, поскольку им не требуются электрические провода для подачи питания к каждой розетке. Турбинные щетки, как правило, громче электрических щеток; шум от них более заметен в отсутствие «пылесоса», производимого портативным пылесосом. Многие пользователи считают, что высокая мощность всасывания центральных пылесосов сама по себе более чем достаточна для большинства повседневных работ по уборке, но приберегают инструмент с электрической щеткой для более сложных задач.
Средняя стандартная система центрального пылеудаления оснащена шлангом длиной 30 футов (9 м) и стандартными чистящими инструментами, похожими на те, что используются в портативных пылесосах. Для большего удобства некоторые владельцы держат шланг и набор инструментов на каждом этаже многоэтажного здания. Когда шланг не используется, он свободно наматывается на проволочную стойку, закрепленную на стене шкафа или на задней стороне двери.
Альтернативой для хранения вакуумных шлангов является система «Hide-A-Hose», которая использует всасывание для втягивания шланга в вакуумный трубопровод в стене для хранения. Длина используемых шлангов обычно составляет 30/40/50 футов (9/12/15 м). Успешная установка таких систем требует специальных фитингов, а также тщательного проектирования и изготовления, чтобы обеспечить плавное втягивание шланга в трубопровод для хранения. [6] Уменьшенная версия длиной 10 футов (3 м) (например, «Spot by Vroom») доступна для быстрой уборки в таких местах, как прихожие и прачечные. Оригинальная система «Vroom», которая все еще доступна, использует всасывание для работы установленной на шкафу катушки шланга со шлангом длиной 24 фута (7,3 м), вместо того, чтобы хранить шланг в настенном трубопроводе.
Модульный вакуумный шланг под названием «QuickClick» доступен в длинах 10/15/20 футов (3/4,5/6 м), что позволяет конечному пользователю быстро устанавливать или разбирать шланг нужной длины. Кроме того, в рекламной статье в отраслевом журнале [ which? ] говорится, что тестеры артрита могли подключать и отключать шланг, несмотря на свою инвалидность.
Автоматические совки (например, «Vacpan» или «KickSweep») можно установить в пространстве под столешницей кухни, ванной или рабочего помещения, что позволит человеку использовать обычную щетку для уборки мусора непосредственно в расположенное там вакуумное отверстие. [4] [7] [8] В качестве альтернативы можно использовать впускное отверстие «DrawerVac», которое выдвигается как ящик из-под стола или стойки и может использоваться для удаления мусора с рабочей поверхности в магазине или на кухне.
«VacnSeal» — это аксессуар, предназначенный для установки на нижней стороне кухонного шкафа , над столешницей, используемой для приготовления пищи. Насадка устройства используется для откачки избыточного воздуха из пластикового пакета для хранения продуктов с застежкой-молнией (например, Ziploc), который, по словам производителя, сохраняет свежесть продуктов в течение более длительного периода. [9]
Главным недостатком центральных пылесосов является более высокая начальная стоимость. В Соединенных Штатах средняя стоимость установки центральной системы пылесоса составляет около 1000 долларов. [12] [10] Эти начальные расходы необходимо сопоставить с долгосрочными преимуществами центрального пылесоса, включая типичный более длительный срок службы оборудования и незначительную стоимость расходных материалов, если выбрана система без фильтра.
Центральная система пылеудаления обычно рассматривается владельцами зданий как постоянная принадлежность здания, где она установлена, подобно сантехнике и электроприборам. Краткосрочный арендатор, скорее всего, потеряет любые инвестиции, сделанные в улучшение недвижимости, если предварительное соглашение не было заключено с владельцем недвижимости. Установка качественной центральной системы пылеудаления увеличивает стоимость жилого или коммерческого помещения. [12] [4] [10] [11]
Центральные вакуумные системы требуют периодического опорожнения пылесборника или замены фильтровального мешка, как правило, 2–4 раза в год. [4] [10] В некоторых моделях также важно часто менять фильтры, особенно в конструкциях, где только что отфильтрованный воздух проходит через двигатель для охлаждения. В фильтрованных системах мешок может потребоваться заменить задолго до того, как он заполнится до своей номинальной емкости, из-за снижения всасывания из-за засорения грязью или мелкой пылью.
Системы циклонного разделения без фильтра требуют только опорожнения контейнера для сбора грязи до того, как всасывание прекратится, когда будет достигнуто почти полное состояние. Многие циклонные вакуумные системы теперь оснащены полупрозрачными канистрами для сбора грязи, что позволяет проводить быструю проверку без снятия канистры.
Независимо от того, какая система отделения грязи используется, электродвигателю может потребоваться смазка подшипников или замена угольных щеток на нечастой основе, обычно измеряемой годами. [10]
В редких случаях центральная система пылеудаления может засориться, особенно если трубы были неправильно установлены или если система подвергалась чрезмерной нагрузке из-за всасывания липких веществ (например, краски, клея или влажных пищевых продуктов). [14] Домовладелец обычно может использовать простые инструменты и методы для обнаружения и устранения засора, [15] или может нанять профессионального установщика пылесосов для выполнения ремонта. Гибкий шланг часто является местом засора, который обычно можно устранить с помощью сантехнического троса . [16]
Основной проблемой при проектировании центральной вакуумной системы является избежание ситуаций, которые могут привести к засорению трубопровода мусором, таким как зубочистки, шпильки, иглы или предметы похожей формы. Самая важная защита находится на входах для пылесоса, которые намеренно спроектированы с более узким радиусом кривизны, чем любые другие изгибы в системе. Это сделано для того, чтобы гарантировать, что если какой-либо запыленный мусор застрянет, он застрянет прямо на входе, где его легче всего обнаружить и удалить. Хорошо спроектированный центральный вакуумный трубопровод редко или никогда не засоряется, если не подвергаться сильному небрежному обращению (например, при пылесосении мокрой штукатурки, мокрой муки или других липких веществ).
Настенные воздухозаборники подключаются к силовому агрегату с помощью трубопровода, который может быть проложен внутри стен или через вертикальные пазы труб, шкафы, чердак, подвал или воздуховоды возврата холодного воздуха (если это разрешено строительными нормами ). В новом строительстве вакуумный трубопровод обычно устанавливается на этапе «черновой отделки», после завершения внутренней отделки здания, после установки других внутристенных коммуникаций (например, водопровода, HVAC , электричества и т. д.) и непосредственно перед установкой гипсокартона , панелей или других отделочных материалов. Однако есть преимущества в установке вакуумного трубопровода до прокладки кабелей (для электропитания, телефона, интернет-данных и т. д.), поскольку прокладка проводов обычно менее ограничена, чем прокладка труб. Аналогично сантехнике и электроприборам вакуумные воздухозаборники и окончательные соединения устанавливаются на этапе отделки, после завершения отделки стен.
Системы вакуумных трубопроводов могут быть установлены электриками , сантехниками , специализированными подрядчиками или даже домовладельцами , которые делают все своими руками . [5] [10]
Модернизация вакуумных труб в существующих конструкциях может быть на удивление простой или более сложной, в зависимости от анатомии здания. Проект по реконструкции дома может генерировать большое количество раздражающей гипсовой пыли и другой строительной грязи. Установка центрального пылесоса на раннем этапе проекта значительно облегчает текущую уборку, особенно если это настоящий циклонный агрегат без фильтра, который может всасывать даже абразивный или острый строительный мусор, не беспокоясь о засорении или поломке мешка.
Типичный дом требует 2–4 впускных отверстия на этаже, хотя многие пользователи считают центральный пылесос настолько удобным, что позже устанавливают дополнительные впускные отверстия в подвале, на чердаке, в гараже и даже на заднем крыльце (для уборки салона автомобиля, складских помещений и т. д.). Грубое практическое правило — одно впускное отверстие на 600 квадратных футов (56 м 2 ) площади пола. [4] Впускные отверстия следует размещать в удобных местах, которые вряд ли будут заблокированы открытыми дверями или мебелью, например, в центральных коридорах. Нерастягивающийся шнур соответствующей длины (или тонкая проволока на архитектурном масштабном чертеже ) можно использовать для проверки достаточной досягаемости вакуумного шланга. [5]
Маршрут и конструкция вакуумного трубопровода очень похожи на дренажно-отходную-вентиляционную (DWV) сантехнику, за исключением того, что уклон трубы или градиент для дренажа не требуются. Проекты вакуумных систем разделяют с проектами DWV заботу об устранении внутренней шероховатости, выступов, заусенцев, резких поворотов, карманов или других препятствий для сглаживания потока, которые могут привести к накоплению материала в засорах труб. Трубопроводы для центральных пылесосов имеют несколько своих собственных специфических ограничений и несколько необычных возможностей, таких как возможность прокладывать трубу прямо вверх после достаточно длительного горизонтального «разбега». В некоторых юрисдикциях правила пожарной безопасности требуют, чтобы вспучивающийся противопожарный воротник был установлен вокруг трубы, когда она проникает через противопожарную стену . Если труба проходит через неотапливаемое пространство, может потребоваться внешняя изоляция трубы, чтобы предотвратить конденсацию водяного пара внутри. Эти и другие детали установки описаны в руководствах по установке, доступных у производителей. [17]
В США традиционно использовались два различных диаметра тонкостенных пластиковых труб (обычно калибра 20 или « Schedule 20 »). [5] В течение многих лет HP Vacuflo выступала за немного меньший диаметр 1+13 ⁄ 16- дюймовый (4,6 см) размер трубы (внешний диаметр), утверждая, что их исследования показали, что вероятность засорения меньше. Однако этот производитель также перешел на фактический стандартный для отрасли размер трубы с внешним диаметром 2 дюйма (5,1 см) и соответствующие фитинги. В большинстве случаев конечному пользователю не нужно знать размер трубы в центральной вакуумной системе, но размер трубы необходимо учитывать при расширении, модификации или ремонте системы. Были сделаны адаптеры размера, чтобы при необходимости можно было соединить два размера.
Другой вариант трубопровода, который становится популярным в коммерческих целях и у любителей-любителей, — это стандартная 2-дюймовая водопроводная труба « Schedule 40 ». Главным преимуществом водопроводных труб является их широкая доступность, немного больший диаметр и более толстые стенки. Более толстый материал повышает прочность и надежность в установках, где трубопроводы подвергаются механическим повреждениям или неправильному использованию (хотя это редко упоминалось как проблема с тонкостенными трубами). Главным недостатком является то, что более толстый материал делает трубу менее гибкой, более тяжелой и несколько более трудной в работе. Более толстые стенки трубы увеличивают наружный диаметр трубы до 2+3 ⁄ 8 дюйма (6,0 см), требуя фитингов, предназначенных для этого. Чтобы использовать водопроводные трубы для установок центрального пылесоса, требуются специальные адаптеры (доступные во многих магазинах центрального пылесоса) для соединения водопроводной трубы с входными отверстиями центрального пылесоса и блоком питания.
Иногда владелец нового строящегося дома может решить предварительно установить вакуумные трубы и проводку управления в стенах, но отложить покупку центрального блока, шланга и инструментов, чтобы сократить потребности в денежных средствах. Установка труб и проводки для центрального пылесоса в новом строительстве намного проще, если она выполняется до гипсокартона и других отделочных работ на стенах. Краткосрочную экономию средств за счет отсрочки полного завершения системы следует сопоставить с большим удобством наличия функциональной вакуумной системы, особенно в период ввода в эксплуатацию и заселения, когда образуется больше мусора, чем обычно, подлежащего уборке.
