ʻO ka wai wela a me ke anu: pehea e hana ai

Introduction

Ua lilo nā mea hoʻokaʻawale wai i mea maʻamau i nā hale hou, nā keʻena, a me nā wahi ākea, e hāʻawi ana i ke komo kūpono i ka wai wela a me ke anuanu me ka ʻole o ka pono o nā ʻano hoʻolapalapa kuʻuna a i ʻole nā ​​​​​​ʻano hoʻomaʻalili. ʻO ka mea hoʻokaʻawale wai wela a me ke anuanu he mea hana i hoʻolālā ʻia e hoʻolako i ka wai ma nā pae mahana ʻelua: ka wai anuanu ma waena o 4°C a me 10°C a me ka wai wela ma waena o 85°C a me 95°C. Ua hana ʻia kēia mau mea hana e hoʻohui pono i ke ola o kēlā me kēia lā, e hāʻawi ana i ka pono o ka ikehu, ka hoʻomaʻemaʻe, a me ka maʻalahi o ka hoʻohana. ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i ka hana ʻana o kēia mau mea hoʻokaʻawale e pono ai ke komo ʻana i kā lākou mau loina mechanical, electrical, a me thermodynamic.

ʻO ka hoʻololi ʻana o nā mea hāʻawi wai i hoʻi i ka hoʻomaka ʻana o ke kenekulia 20 i ka wā i kaulana ai nā ʻōnaehana lawe wai. I kēia lā, hele mai lākou ma nā ʻano like ʻole, me nā hiʻohiʻona countertop, nā ʻāpana kūʻokoʻa, a me nā ʻōnaehana point-of-use (POU) pili pono i kahi lako wai. Ke ʻimi nei kēia ʻatikala i nā hana koʻikoʻi o kahi mea hoʻoheheʻe wai wela a me ke anuanu, e kālele ana i kāna mau mea nui, nā ʻano hoʻoluʻu a me ka hoʻomehana, nā kaʻina hoʻopuka, nā hiʻohiʻona palekana, a me nā koi mālama. Ma ka wāwahi ʻana i kēia mau mea, hiki iā mākou ke mahalo i ka hui ʻana o ka physics maʻalahi a me ka ʻenekinia kiʻekiʻe e hoʻoikaika ai i kēia mea hana i kēlā me kēia lā.

Ma kona puʻuwai, e hana ana kahi mea hoʻoheheʻe wai wela a me ke anuanu ma luna o nā loina o ka hoʻoili wela, ka hoʻoikaika wai, a me nā ʻōnaehana uila. Hoʻokumu ʻia ka wai mai kahi ʻōmole hiki ke hoʻololi ʻia a i ʻole kahi pilina paipu pololei, a laila hana ʻia ma nā ala ʻokoʻa no ka hoʻomehana a me ka hoʻomaha. Hoʻopili ka hana o ka dispenser i ka insulation, sensors, a me nā mea hoʻoemi e mālama i nā mahana i makemake ʻia me ka hoʻemi ʻana i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu. Ma nā ʻāpana aʻe, e wehewehe mākou i kēia mau kaʻina hana i kēlā me kēia pae, e hāʻawi ana i kahi hiʻohiʻona ʻenehana kūpono no nā ʻenekinia, nā ʻenehana, a me nā mea hoʻohana hoihoi.

 

Nā mea kumu o ka wai wela a me ke anu

Aia i loko o kahi mea hoʻolako wai wela a me ke anu maʻamau kekahi mau ʻāpana koʻikoʻi e hana like ana e hāʻawi i ka wai i kāohi ʻia e ka mahana. ʻO ke ʻano mua e komo pū ana me kahi waihona wai a i ʻole ka ʻōnaehana pahu, i māhele ʻia i nā ʻāpana wela a me ke anu. No nā hiʻohiʻona ʻōmole, ua hoʻohuli ʻia kahi ʻōmole plastik nui (ʻo ia hoʻi he 5 galani a i ʻole 19 lita) ma luna o ka mea hoʻolako, e ʻae ana i ka umekaumaha e hānai i ka wai i loko o nā waihona kūloko. I nā hiʻohiʻona POU, komo ka wai ma o kahi ʻōnaehana kānana i hoʻopili ʻia i ka lako nui.

Hana ʻia ka pahu wai anuanu me ke kila kila a i ʻole ka plastic-grade plastic, insulated e pale aku i ka wela. Loaʻa iā ia ka nui o ka wai e hoʻomau mau ʻia. Pēlā nō, hoʻolālā ʻia ka pahu wai wela, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka nui, me nā mea hoʻomehana a me ka insulation e mālama i ka wela. Hoʻolako ʻia nā pahu ʻelua me nā mea ʻike pae e ʻike i nā pae wai a pale i ka hoʻoheheʻe ʻana a i ʻole ka hana maloʻo.

He koʻikoʻi ko nā ʻāpana uila. Hoʻololi kahi ʻāpana mana i ka volta AC i nā pae i koi ʻia no ka hoʻohana ʻana i nā mea hoʻoheheʻe, nā mea wela, a me nā papa mana. ʻO ka ʻōnaehana hoʻomalu, pinepine kahi papa kaapuni microcontroller, nānā i nā mahana ma o nā thermistors a i ʻole nā ​​thermocouples i hoʻokomo ʻia i loko o nā pahu. Hāʻawi kēia mau mea ʻike i nā manaʻo e hoʻoponopono i nā pōʻai wela a me ka hoʻoilo, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka hoʻopuka paʻa.

Hoʻohui ʻia, hōʻike ka dispenser i nā kīwī a i ʻole faucets, maʻamau ka pihi kaomi a i ʻole ka lever-operated, nāna e mālama i ke kahe o ka wai mai kēlā me kēia pahu. Hiki ke hoʻokomo ʻia nā kukui UV a i ʻole nā ​​​​mea hana ozone i nā hiʻohiʻona holomua no ka sterilization. ʻO ka pahu o waho, i hana ʻia me ka plastic a i ʻole metala paʻa, hale i kēia mau mea i loko o ka hāʻawi ʻana i ka hoʻopiʻi nani a me nā mea hoʻohana mea hoʻohana e like me nā hōʻailona LED no ke kūlana wela.

He mea koʻikoʻi ka hoʻomaopopo ʻana i kēia mau ʻāpana i ke kumu o ka hana o ka dispenser. No ka laʻana, ʻo nā mea insulation, e like me ka polyurethane foam, e hōʻemi i ka conductivity thermal, e ʻae i ka ʻōnaehana e mālama i nā mahana me ka liʻiliʻi o ka ikehu. ʻAʻole kēia hoʻolālā e hoʻonui wale i ka pono akā pili pū me nā kūlana ikehu e like me nā mea mai ENERGY STAR.

 

ʻO ka Mekani Hoʻolulu: Nā Kuʻuna Hoʻolulu ma ka Hana

Ke hilinaʻi nei ka ʻōnaehana hoʻoluʻu i loko o ka wai wela a me ka wai anuanu ma luna o ka vapor-compression refrigeration, kahi pōʻai thermodynamic i hoʻohana nui ʻia i nā pahu hau a me nā ea. Aia i loko o kēia kaʻina hana ʻehā mau ʻanuʻu nui: ka hoʻoemi, ka condensation, ka hoʻonui ʻana, a me ka evaporation, i hoʻomaʻamaʻa ʻia e ke kinoea refrigerant e like me R-134a a i ʻole nā ​​​​mea ʻē aʻe e like me R-600a.

Aia ma ke kumu ka compressor, he pauma hoʻokele kaʻa uila e hoʻopaʻa i ka mahu mea hoʻoheheʻe, hoʻonui i kona kaomi a me ka mahana. A laila, kahe kēia kinoea puʻe kiʻekiʻe i ka condenser, kahi ʻōwili o nā paipu i loaʻa ma hope a i lalo paha o ka dispenser. Maʻaneʻi, hoʻopau ʻia ka wela i ka ea a puni ma o ka convection maoli a i ʻole ke koi ʻia e ka peʻahi, e hoʻoheheʻe ai ka mea hoʻoheheʻe i loko o kahi ʻano wai.

Ke hele nei ka mea hoʻoheheʻe wai i loko o ka valve hoʻonui a i ʻole ka puʻu capillary, kahi e hāʻule koke ai ke kaomi, e alakaʻi ana i ka evaporation hapa a me ka emi ʻana o ka mahana. Ke komo nei kēia hui anu i loko o nā coils evaporator, i ʻōwili ʻia a hoʻokomo ʻia paha i loko o ka pahu wai anuanu. Ke hoʻoheheʻe piha ʻia ka mea hoʻoheheʻe, hoʻopaʻa ʻo ia i ka wela mai ka wai a puni, e hoʻomaha ana. Hoʻi ka mahu i ka compressor, hoʻopau i ka pōʻai.

ʻO ka mana Thermostatic e hōʻoia i ka holo ʻana o ka hoʻoilo inā pono wale nō. Hōʻike ka mea ʻike thermostat i loko o ka pahu anuanu i ka mea hoʻohana e hoʻā i ka wā e piʻi ai ka mahana o ka wai ma luna o kahi i hoʻonohonoho ʻia, maʻamau 10°C, a hoʻopau ʻia ke hiki i ka 4°C. ʻO kēia kaʻa holo kaʻa, ʻike ʻia ʻo ka mana bang-bang, e hoʻohana i ka ikehu akā hiki ke alakaʻi i nā loli liʻiliʻi o ka wela.

Ma ke ʻano o ka pono, ʻo ka coefficient of performance (COP) no kēia mau ʻōnaehana ma kahi o 2-3, ʻo ia hoʻi no kēlā me kēia ʻāpana o ka hoʻokomo ʻana i ka ikehu uila, hoʻoneʻe ʻia nā ʻāpana wela mai ka wai. ʻO nā mea e like me ka mahana ambient, ka maikaʻi o ka insulation, a me ka hoʻoiho refrigerant e pili i kēia. Hoʻokomo ʻia nā ʻano hoʻohālike kiʻekiʻe i nā mea hoʻopili wikiwiki wikiwiki no ka hana maʻalahi a ʻoi aku ka maikaʻi o ka mālama ʻana i ka ikehu.

ʻO nā pilikia e hiki mai ana i loko o ka ʻōnaehana hoʻoluʻu e pili ana i nā leaks refrigerant, e hōʻemi ana i ka hiki ke hoʻoluʻu, a i ʻole ka hāʻule ʻana o ka compressor ma muli o ka wela. ʻO ka mālama mau ʻana, e like me ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i nā coils condenser e wehe i ka lepo, he mea nui ia e pale ai i ka nalowale o ka pono. Ma ka hoʻomaopopo ʻana i kēia pōʻai hoʻoheheʻe, hiki i nā mea hoʻohana ke hoʻoponopono i nā pilikia maʻamau e like me ka lawa ʻole o ka hoʻoluʻu ʻana, ʻike pinepine ʻia i ke kahe ʻana o ka ea a i ʻole nā ​​pae refrigerant haʻahaʻa.

 

ʻO ka Mechanism Pumehana: Kū'ē uila a me ka mana wela

I ka hoʻohālikelike ʻana i ka ʻaoʻao hoʻoluʻu, hoʻohana ka mīkini hoʻomehana i ka hoʻomehana pale uila pololei e hoʻonui i ka wela o ka wai. Aia i loko o ka pahu wai wela hoʻokahi a ʻoi aʻe paha nā mea hoʻomehana immersion, maʻamau i helu ʻia ma waena o 500W a me 1500W, i hana ʻia me ka uea nichrome i wili ʻia i loko o kahi puʻu pale. Ke holo ka uila ma ka uea, hoʻoulu ke kū'ē i ka wela ma o ke kānāwai Joule (P = I²R), kahi ʻo P ka mana, ʻo I ka manawa, a ʻo R ke kūpaʻa.

Komo ka wai i loko o ka pahu wela mai ka punawai nui a i ʻole ka laina lako, e hoʻopiha ana iā ia i kahi pae i koho mua ʻia e ka pahu lana a i ʻole solenoid. Hoʻomaka ka mea hoʻomehana, lawe koke i ka wai i ka mahana i makemake ʻia. ʻO ka hoʻohaʻahaʻa ʻana a puni ka pahu e hōʻemi i ka nalowale o ka wela, a mālama ka thermostat i ka mahana ma ke kaʻa ʻana i ka mea wela.

He mea nui ka palekana i nā ʻōnaehana hoʻomehana. Hiki i ka wela nui ke alakaʻi i ka hū ʻana a i ʻole ka naha ʻana o ka pahu, no laila, ua komo nā dispenser i nā thermostat bi-metallic a i ʻole nā ​​ʻoki wela e hoʻopau i ka mana inā ʻoi aku ka mahana i nā palena palekana, ma kahi o 100°C. Hoʻohana kekahi mau hiʻohiʻona i nā mea hoʻomehana wela maikaʻi (PTC), e hoʻoponopono iā ia iho ma o ka hoʻonui ʻana i ke kū'ē i nā wela kiʻekiʻe, e pale ana i ka wela.

Ua helu ʻia ka hoʻohana ʻana i ka ikehu no ka hoʻomehana ʻana ma muli o ka nui o ka wela o ka wai (4.184 J/g°C). No ka hoʻomehana ʻana i 1 lita o ka wai mai 20°C a 90°C e pono ai ma kahi o 292 kJ, a i ʻole 0.081 kWh ma 100% pono, ʻoiai ʻoi aku ka kiʻekiʻe o nā helu o ka honua ma muli o nā poho. Mālama nā ʻano kuʻuna i ka wai wela me ka hoʻomehana ʻana, e ʻai ana i ka 0.5-1 kWh i kēlā me kēia lā.

ʻO ka hoʻohui ʻana me ka ʻōnaehana holoʻokoʻa e hōʻoiaʻiʻo ʻaʻole hoʻopaʻa ʻia ma waena o nā ala wela a me ke anu. Hoʻokaʻawale ʻia nā paipu a me nā kiwikā e pale i ka hui ʻana o ka wela, e mālama i nā wela ʻokoʻa. I loko o nā ʻōnaehana POU, hiki i ka wai ke komo i loko o nā kānana e like me ka carbon activated a i ʻole ka hoʻohuli ʻana i nā membrane osmosis ma mua o ke komo ʻana i nā pahu, e wehe i nā haumia a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka ʻono.

 

ʻO ka ʻōnaehana hāʻawi: Fluid Dynamics a me ka mea hoʻohana

ʻO ka hāʻawi ʻana i ka wai e pili ana i nā loina hoʻoikaika wai e hōʻoia i ka holo mālie a me ka mālama ʻia. Ke hoʻohana ka mea hoʻohana i ke anuanu a wela paha, wehe ʻia kahi valve, e ʻae ana i ka gravity a i ʻole ke kaomi e hoʻoneʻe i ka wai ma o nā spout i hoʻolaʻa ʻia. I loko o nā hiʻohiʻona ʻōmole, hoʻohālikelike ʻia ke kaomi lewa ma o ka paipu puka makani, e pale ana i ka laka ʻana.

He 1-2 lita ka nui o ka kahe i kēlā me kēia minuke, e hoʻomalu ʻia e ke anawaena nozzle a me ke kaomi poʻo pahu. Hāʻawi nā ʻāpana solenoid i nā ʻāpana kiʻekiʻe i ka mana uila, hiki i nā hiʻohiʻona e like me ke ana ʻana no nā kīʻaha a i ʻole nā ​​ʻōmole. Hoʻohana nā mīkini paʻa paʻa keiki ma nā faucet wela i nā levers i hoʻopiha ʻia i ka puna no ka pale ʻana i ka hoʻā ʻana.

Hoʻokomo pinepine ka mea hoʻohana i nā kukui hōʻailona no ka mana, ke kūlana hoʻomehana/hoʻoluʻu, a me nā māka wai haʻahaʻa. ʻO nā panela paʻi a i ʻole nā ​​pihi pili me ka papa hoʻomalu, nāna e hoʻoponopono i nā hoʻokomo a mālama i nā mea hoʻopuka ma o nā relay.

Mālama ʻia ka maʻemaʻe ma o nā uhi antimicrobial ma nā spouts a me ka sterilization UV i loko o nā pahu, e hōʻemi ana i ka ulu ʻana o ka maʻi bacteria. Hiki ke hoʻomaʻemaʻe maʻalahi i nā pā kulu me nā pahu, a ʻo kekahi mau hiʻohiʻona e hōʻike ana i nā ʻōnaehana hoʻokahe ponoʻī.

 

Nā hiʻohiʻona palekana a me ka hoʻokō hoʻoponopono

Hoʻoponopono ka ʻenekinia palekana i nā mea hoʻokaʻawale wai i nā pōʻino uila, wela, a me ke olaola. Mālama nā mea hoʻopilikia kaapuni hewa honua (GFCI) i nā haʻalulu, ʻoiai ʻo nā uea insulated e pale aku i nā kaapuni pōkole. Mālama nā fuse wela a me nā valve hoʻomaha kaomi i ka pahu wela.

ʻO ka hoʻokō ʻana i nā maʻamau e like me UL (Underwriters Laboratories) a i ʻole NSF (National Sanitation Foundation) e hōʻoiaʻiʻo ʻaʻole ʻawaʻawa nā mea a me nā ʻōnaehana he leak-proof. Alakaʻi nā helu hoʻokele ikehu i nā mea kūʻai aku i nā koina hana.

 

Mālama a me ka hoʻoponopono pilikia

Hoʻonui ka mālama mau ʻana i ke ola o ka dispenser. ʻO ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i nā pahu pahu i kēlā me kēia hapaha me nā ʻoluʻolu vīnega e wehe i ka unahi, ʻoiai ke pani ʻana i nā kānana e pale i nā clogs. ʻO ka hoʻoponopono pilikia e pili ana i ka nānā ʻana i nā lako mana no ka pilikia ʻole o ka hana, ka nānā ʻana i nā coils no ka hāʻule ʻana o ka hoʻoilo, a i ʻole ka hoʻāʻo ʻana i nā mea wela no nā pilikia wela.

ʻO nā hewa maʻamau e pili ana i ka thermostat drift, e alakaʻi ana i nā wela kūpono ʻole, a i ʻole nā ​​​​leak valve e hoʻoheheʻe ai. Manaʻo ʻia ka lawelawe ʻoihana no nā pilikia refrigerant.

 

Panina

Hōʻike nā mea hoʻokaʻawale wai wela a me ka wai anuanu i ka hoʻokele wela i nā mea kūʻai aku. Ma ka hoʻohui ʻana i nā ʻōnaehana refrigeration, hoʻomehana, a me nā ʻōnaehana hoʻokele, hāʻawi lākou i ka hiki pono i ka wai mālama ʻia. Ke holomua nei ka ʻenehana, e manaʻo i nā hiʻohiʻona akamai e like me IoT connectivity no ka nānā mamao. ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i kēia mau mīkini e hāʻawi i nā mea hoʻohana e hoʻohana pono i ka hoʻohana ʻana a mālama pono i kā lākou mau polokalamu.

No ka ʻike hou aku e pili ana i ka hana ʻana o ka mea hoʻopuka wai wela a me ke anu , hiki iā ʻoe ke kipa iā Olansi ma https://www.olansgz.com/how-does-a-reverse-osmosis-hot-and-cold-water-dispenser-work/ no ka ʻike hou aku.