Zmywarka AGD: hydraulika, ramiona spryskujące, filtracja, zużycie wody/energii, akustyka i suszenie (kondensacja/zeolit)

Zakres i cel

Określono charakterystyki hydrauliczne zmywarki wolnostojącej 60 cm: geometria dysz i prędkości ramion, krzywe Q–Δp pompy myjącej, skuteczność filtracji i recyrkulacji, rozkład pokrycia natrysku a indeks mycia oraz efektywność suszenia w wariantach kondensacyjnym i zeolitowym. Ujęto akustykę oraz wrażliwości na twardość wody, zabrudzenie filtra i załadunek koszy.

Architektura hydrauliczna

Element	Parametr	Wartość	Uwagi
Pompa myjąca	BLDC / Ø wirnika	inwerter / 58 mm	200–600 W
Ramiona	dolne/środkowe/górne	2× i 1×	dysze osiowe i ukośne
Filtry	mesh + mikrofilt	1000 µm + 150 µm	samoczyszczenie wsteczne
Wymiennik jonitowy	pojemność	~20 °dH·m³	solanka 180 g NaCl
Suszenie	kondensacja / zeolit	kanał boczny / wkład 1.1 kg	strumień powietrza 18–35 m³/h

[Zbiornik]→[Filtr mesh]→[Mikrofilt]→[Pompa BLDC]→{Zawór 3D→Ramiona (G/Ś/D)}↺ (spływ do filtra)
[Odzysk ciepła: kondensator ścienny / zeolit kanał]

Przepływ w obiegu mycia z rozdziałem na ramiona przez zawór 3D.

Ramiona i dysze

Ramię	L [mm]	# dysz (Ø)	Ustawienie	Typ strugi
Dolne	330	8 (1.2–1.6)	±15° ukośne	rotacyjna + wachlarz
Środkowe	300	6 (1.0–1.4)	osiowe	penetrująca
Górne	240	6 (0.8–1.0)	osiowe	delikatna

rpm (czyste dysze)	Dolne	Środkowe	Górne	Uwagi
Eco	22	19	17	niższe Q
Auto	28	24	21	średnie Q
Intense	34	29	25	maks. Q

Pompa myjąca i krzywe Q–Δp

Tryb	rpm pompy	Q [L/min]	Δp [kPa]	η_hyd [%]
Eco	3000	8.5	28	38
Auto	3600	10.2	33	41
Intense	4200	11.6	38	43

Model układu: Δp = a·Q² + b·Q; parametry a,b estymowane z pomiarów (regresja nieliniowa).

Filtracja i recyrkulacja

Filtr	Stan	Δp @ 10 L/min [kPa]	Skut. cząstek [%]	Uwagi
Mesh 1 mm	czysty	1.1	98 (>500 µm)	wstępny
Mikro 150 µm	czysty	2.0	90 (100–500 µm)	główny
Mikro 150 µm	zabr. 50%	3.5	92	opór ↑

Recyrkulacja	Udział [%]	Świeża woda na etap [L]	Uwagi
Płukanie 1	60	1.2	rozcieńczenie
Płukanie 2	30	1.0	polerowanie
Finał + nabłyszczacz	0	1.0	bez recyrkulacji

Pokrycie natrysku i indeks mycia

Poziom kosza	Pokrycie [% powierzchni]	Śr. impingement [Pa]	Indeks mycia*	Uwagi
Górny	92	115	0.93	szklanki
Środkowy	88	130	0.91	talerze
Dolny	85	150	0.90	garnki

*Indeks mycia 0–1: skala normalizowana z plamami testowymi.

Indeks mycia wyznaczony jako średnia ważona pokrycia i impingementu: I = 0.6·A_cov + 0.4·p_imp_norm.

Programy: czas/energia/woda

Program	Czas [min]	Woda [L]	Energia [kWh]	Uwagi
Eco 50 °C	205	9.1	0.74	zeolit on
Auto 55–65 °C	145	10.6	0.98	adaptacyjny
Intense 70 °C	110	12.8	1.25	naczynia mocno zabrudzone
Quick 30'	30	8.4	0.58	bez suszenia pełnego

Etap	T [°C]	t [min]	Q śr. [L/min]	Uwagi
Mycie	50–65	40–60	9–11	detergent
Płukanie 1	45	10	8–9	recyrkulacja
Płukanie 2	55–65	10–12	9–10	nabłyszczacz
Suszenie	—	25–50	—	kond/zeolit

Skuteczność	Eco	Auto	Intense	Quick
Indeks mycia	0.92	0.94	0.96	0.84
Suchość (plastik)	0.86	0.90	0.93	0.62

Suszenie: kondensacja vs zeolit

Metoda	Przepływ powietrza [m³/h]	t suszenia [min]	Suchość szkło/plastik	Energia etapu [Wh]
Kondensacja	18	45	0.94 / 0.84	160
Zeolit	35	30	0.97 / 0.90	120

Czynnik	Poziom	ΔSuchość	ΔE	Uwagi
Ładunek plastiku	+30%	−0.05	+14 Wh	niska przewodność
Nabłyszczacz	−50%	−0.03	—	większa retencja wody

Akustyka: źródła i SPL

Tryb	SPL [dB(A)]	Tonality [dB]	Dominujące źródła	Uwagi
Mycie Eco	43	1.2	szum hydrauliczny	niskie rpm
Mycie Intense	47	1.7	pompa + impingement	wysokie Q
Spust	49	1.0	pompa odpływu	krótki czas
Suszenie (zeolit)	42	0.8	wentylator	ciągły

Wrażliwości: twardość, zabrudzenie, załadunek

Czynnik	Poziom	ΔIndeks mycia	ΔSuchość	Uwagi
Twardość wody	6→20 °dH	−0.03	−0.04	kamień na dyszach
Zabrudzenie filtra	+50% Δp	−0.02	−0.01	Q↓
Załadunek gęsty	+30% naczyń	−0.05	−0.06	cienie natrysku

Interwencja	Zmiana	Efekt	Uwagi
Kalibracja zmiękczacza	20→6 °dH	I +0.02	Suchość +0.02	osad ↓
Wymiana dysz	+0.2 mm	I +0.01	SPL +0.5 dB	większy impingement
Deflektor górny	+10°	I +0.02	—	lepsze pokrycie rogów

Sterowanie: zawór 3D, turbidity, inwerter

Funkcja	Wejścia	Kryterium	Akcja sterownika
Balans ramion	rpm ramion, prąd BLDC	rpm dolne<prog	zawór 3D → więcej czasu dla dolnego
Adaptacja programu	turbidity, przew. wody	mętność wysoka	+1 płukanie, T↑ o 3 °C
Eco-NVH	SPL proxy	>45 dB(A)	−5% rpm pompy

Procedury testowe i walidacja

Q–Δp: przepływomierz masowy + czujnik różnicowy 0–50 kPa; kompensacja ρ(T).
Pokrycie: markery rozpuszczalne + detekcja optyczna; siatka 12×6; impingement z czujnika filmowego.
Akustyka: mikrofon kl. 1 w 1 m; tercje oktawowe i tonality wg ECMA-418-1.
Suszenie: RH/T w 3 punktach; suchość przez różnicę mas (±0.1 g) i kontaktową wilgotność.

Metryka	Pomiary	Model/CFD	Δ
Q @ Auto [L/min]	10.1	10.2	+0.1
Indeks mycia (śr.)	0.93	0.92	−0.01
SPL Intense [dB(A)]	47.1	46.6	−0.5

Artefakty

CSV pump_q_dp_curves.csv — krzywe pompy i układu (czysty/zabrudzony).
CSV spray_coverage_grid.csv — mapa pokrycia i impingementu.
XLSX programs_time_energy_water.xlsx — czasy, woda, energia i skuteczność.
JSON controller_rules_3dvalve.json — reguły sterowania zaworem i rpm.

Wnioski

Skuteczność mycia zależy od utrzymania przepływu i prędkości ramion; wzrost oporów filtracji przesuwa punkt pracy, obniżając impingement i pokrycie. Adaptacyjne sterowanie zaworem 3D i rpm pompy utrzymuje indeks mycia przy ograniczeniu hałasu i energii. Suszenie zeolitowe skraca czas i poprawia suchość plastiku względem kondensacji przy niższym poborze energii etapu. Twardość wody i gęsty załadunek stanowią kluczowe wrażliwości, łagodzone kalibracją zmiękczacza i modyfikacjami dysz/deflektorów.