破解便携式空调

我在2020年4月买了两台EdgeStar AP14001HS便携式空调，因为我预计夏天的大部分时间都要在家里度过。我不能在这里使用窗式空调，不过这显然是提高效率的选择，因为所有的热点部件都留在外面。

我不能说它们在多大程度上是相同的，但本页上的内容可能适用于所有人。

我想要双软管空调，因为单软管模型在热力学上不是最优的。将热空气吹出窗户会在房间内产生负压，通过各种缝隙将室外空气吸回室内。从理论上讲，双软管模型通过用新风冷却冷凝器，然后再将其排出，从而避免了这个问题。

然而，当我感觉到AP14001HS上的进气和排气软管时，通过进气口的空气量要小得多，所以空气一定是从房间泄漏到冷凝室，在鼓风机关闭的情况下也是从房间和室外之间泄漏的。发生这种情况的主要位置有两个：

为了阻止这个，我从1/16&(1.5 mm)ABS塑料上切下了一个436 mm x 98 mm的矩形。麦片盒也可用于原型制作。一般来说，材料需要相当薄，但要足够坚硬才能保持平坦。

当压缩机运行时，塑料会被拉向后方，否则会被拉向前部，因此一条胶带可以帮助将其固定在适当的位置。

最后，如果您决定打开设备(一把12英寸的飞利浦2号螺丝刀是有帮助的)，可以用胶带封住一些内部软管/电线缝隙，但我不确定这些缝隙有多重要。

这些修改的目的是使冷凝室变得更热，这可能会缩短一些部件的寿命，但我不知道是哪些部件，或者缩短了多少。我至少有几个证据表明这可能不是一个糟糕的主意：

我最近买了一对EdgeStar AP14001HS双软管空调，注意到进气软管的运动比排气软管小得多。看起来多余的空气正在泄漏到冷凝器隔间，在那里底部与机组的前部会合。请看附件中的照片，在照片中我临时用胶带盖住了缝隙。你能告诉我这个空隙是否有必要的功能吗？否则，我宁愿让它盖着，因为我选择了双软管模型，使内外空气相互隔离。

你贴上胶带的区域被认为是溢出释放。我们非常欢迎你将该区域贴上胶带，尽管这不会造成问题。我的工程师已经通知我，这样做没问题。

谢谢。我曾怀疑这个空隙是为了防止设备注水，尽管它似乎比需要的要大。

你们的工程师有没有评估过封闭这个缝隙(和其他进气泄漏)对冷却效率有什么影响？

我不能从我的工程师那里得到一个关于封闭缺口对效率的影响的答案。他们确实说过，当对这些设备进行测试时，他们会用这个缺口进行测试，以产生SACC评级。在测试过程中没有对单元进行任何修改。单元的效率包括气隙。

这看起来不像是工厂级别的密封测试，但是在这些装置上工作的工程师已经进行了他们的常规测试，发现填补这个缺口不是问题。他们不能给我关于SACC的更多信息，尽管它不是我们可以在这个地方测试的东西。

在一个植物生长论坛上，有人报告说，Whynter ARC-143MX密封得足够紧，足以维持高二氧化碳大气。目前还不清楚它实际运行了多长时间，但这条线程跨越了4年，作者没有提到失败。

所以我不会说没有损坏的风险，但至少它以前已经试过了。

密封这些缝隙后，我可以感觉到更多的空气通过进气口流动，而当我短暂阻塞进气口时，从排气口排出的空气更少。

为了测试这些修改，我将空调安装在一个体积为1.5m²的有点密封的壁橱中。我将温度初始设置为大约72°F，将空调设置为61°F(最小值)，然后让它运行大约3分钟，直到鼓风机关闭。

这在工厂配置中重复3次(红线)，在缝隙密封时重复3次(蓝线)，最后在单软管模式下重复2次(黑线)，进气口直接从壁橱空间吸入。我用一部指向温度计的手机记录温度，运行Open Camera，重复10秒：

我不认为我的设置足够严谨，无法计算出任何绝对效率数字，但显然密封配置在冷却方面做得更好，而单管模式糟糕透顶。

我觉得可耻的是，便携式空调公司对效率如此一无所知，以至于可以用基本的家庭用品来改善。这让我想起了80Plus之前的计算机PSU行业，那里所有的东西都是垃圾，没有人知道该买什么。为什么所有的创新都集中在单管设计上？

像旧金山湾区这样的地方到处都是公寓和共管公寓，随着气温的上升，这些公寓和公寓逐渐变得不适合居住，所以如果人们能花钱购买一种像样的产品，那就太好了。

这是可能的http://www.climax-air.com/知道他们在做什么，因为他们制造(据我所知)唯一的双软管便携式变速压缩机。但是我只看了网站，因为他们的供应非常有限。也许我会在EdgeStars耗尽的时候再检查一次。

每台设备的功耗约为10.5安培，因此找出哪些断路器为哪些插座供电很重要，并避免与微波炉或电热水壶等高漏电设备共用一条电路。理想情况下，它们也应该坐在主断路器的相反的腿上。到目前为止，我还没有遇到与冰箱或电脑共用15安培电路的问题。

在华氏95度左右的高峰一天，两个连续运行的空调可以保持850平方英尺的温度在70多摄氏度左右。我的红外线温度计显示天花板比墙壁暖和得多，所以改善阁楼的隔热可能会很有用。

我计划在冬天让它们在暖气模式下运行，它应该比电阻式脚板加热器消耗更少的能源，但时间会证明它有多好用。

这个安装需要注意的一点是，我的窗户被锁上了/用胶带固定住了，所以我不能在晚上外面空气凉爽的时候打开窗户。为了这个目的，如果有一个自动通风模式就好了。然而，用冷空气冷却的空调会产生更冷的空气，所以它不需要花太多时间在这种状态下运行。

这个装置主要是向上吹室内空气。我打开箱子去掉了内置的导向器，把一台霜之王HD9放到了它的位置。这创造了一股大致水平的气流，而且没有多余的鳍挡住，看起来也会稍微安静一些。

(在这张照片中，请注意，我用胶带盖在LED上以降低亮度，而泡沫块来自一次废弃的隔音实验，涉及可重新定位的粘合剂。)。

软管可以用6英寸的管状棉袜绷带进行绝缘。在用两层棉花运行5分钟后，我在软管上测量了122°F，在棉花表面测量了102°F。这不是最好的绝缘材料，但它便宜、容易，而且看起来足够合理。

您可以撕开一个标准的炉子空气过滤器，并削减之字形部分，以适应进气口的塑料框架。请注意，这会限制气流，因此将鼓风机调高可能是有意义的。拍完这张照片后，我把密度提高了一点：

为了让机器运转得更安静，我开始用一条毯子把它包起来，用胶带固定在适当的位置。软管可以防止任何东西阻塞房间的进气口。这是我的空调玉米煎饼原型：

当室外温度达到华氏90度时，设备会连续运行数小时，毯子下的最热温度约为华氏94度，因此它似乎在保持自身凉爽方面做得很合理。

对于改进的版本，我使用了大量装载乙烯基(MLV)，包裹在棉毯和尼龙搭扣带，用订书机固定在一起。

我用卷尺、正方形、铅笔和剪刀把MLV剪成合适的大小。卸下底角可为电源线留出空间。机翼有不同的长度，因为电源线偏离中心。

顶部有尼龙搭扣(与之相对的尼龙搭扣热粘在空调上)，背面也有尼龙搭扣，这样墨西哥玉米煎饼就可以贴在身上了。

总而言之，MLV确实降低了压缩机的噪音，但仍然有大量的鼓风机噪音。我不确定棉布包裹在多大程度上有助于减少反射声音，但至少它看起来比未加工的乙烯基好。

推弯成百上千的订书钉是一项相当繁重的工作。我想我会建议一个理智的人停止使用最初的折叠毛毯和胶带的解决方案，因为它只需要几分钟，而MLV也好不到哪里去。

我将ESP32微控制器连接到第一级(Y1)和第#34；级(Y1)和第#34；级(O)Nest恒温器的热泵转换阀上，辅助热驱动我的脚板加热器的继电器。(我已经测试过，鸟巢可以单独打开所有东西，但时间会告诉我们它在冬天是如何同时处理两种热量的。)。

每个24VAC继电器输出通过10K电阻驱动SFH620AGB光耦合器的输入引脚(24V/10kohm将通过光耦合器LED推动几mA)。该光耦合器在INPUT_PULLUP模式下与GPIO兼容，使用一点软件来清理信号。我是从这篇StackExchange帖子中得到这个想法的，虽然24VAC没有120-240VAC那么可怕。

在空调方面，我使用IRremoteESP8266的sendRaw()函数，通过150欧姆的电阻器驱动通用红外LED。

我把一支圆珠笔切成两半，把它涂成黑色，然后把它放在模式状态LED上，用INL-3APD80光电二极管检测模式循环时的亮度变化。光电二极管似乎在光伏模式下工作得最好，阳极连接到ADC输入，阴极连接到GND。我每50微秒读取一次，平均跨越1000毫秒(20000个样本)以获得清晰的信号。与光电二极管并联增加一个电容器可以缩短稳定时间；10nF似乎在噪声和响应性之间取得了很好的平衡，将读取时间减少到100-200ms。

当不需要加热/冷却时，空调的风扇可以断电，以降低噪音并节省60-70瓦。

我使用LIRC'；的mode2捕获远程代码，它提供以微秒为单位的标记/空格时间，与前面提到的sendRaw()函数兼容。

反向工程IR协议：所有标记的长度相同，数据编码在空格中。每个数据包似乎有32位，组织为[id，~id，code，~code]。我试着发送了全部256个代码，希望能找到没有文档记录的功能，比如将电源设置为X，或者将模式设置为X，但是唉，它们都是标准6个按钮的复制品，所以了解协议是很没用的。

以下是irrp.py JSON格式的简化IR代码(我最初在Raspberry PI上玩Pigpio)。

该算法允许ESP32从盲目启动时发现空调的状态：

这是可能的同步风扇速度通过短暂运行除湿(这迫使风扇低)，但我决定不这样做，只是让用户选择风扇速度。

在通电时不可能可靠地切换模式，因为从(例如)。冷却->；除湿->；风扇有时会应用中间模式(DEHUMIDFY)，即使在以最快速度喷射IR时也是如此。因此，我不得不通过发送TEMP UP来空闲压缩机，而不是切换到风扇。

在最初关闭电源的情况下，发送模式-模式-电源有时会启动错误的模式，或者做一些奇怪的事情，比如在没有排气扇的情况下运行压缩机。解决方案是在最后一种模式和电源之间等待1000ms。

关闭时在模式间循环将破坏存储的温度，使其降低0-2度。这只会在华氏模式下发生，所以我怀疑在某个地方有损耗的F->；C->；F转换。

空调运行时断电会触发重新启动进入华氏模式，并且无法通过红外命令进入摄氏度模式；这非常烦人。

背靠背发送IR命令时，必须保留至少1200us的间隔，以避免丢失事件。回想起来，这并不是一个真正的错误，因为它类似于发送一个比特。

通过发送足够的向下命令以达到最小值，然后发送足够的向上命令以达到所需的温度，可以设置特定的温度。理论上，控制器可以始终使用16C用于冷却，32C用于空闲，但我更喜欢18C-27C，因为它只需要9次点击(更短的嘟嘟声)，并且用户可以手动提高冷却点，以防止较小的房间变得不合理的寒冷。由于温度损坏问题，手动调节只能在摄氏度模式下进行，因此，很不幸的是，拔掉电源会恢复到华氏温度。我最好的想法是通过发送足够的UP命令来初始化冷却模式，以最大限度地提高华氏温度范围，同样地，在加热模式下发送DOWN命令也是如此。此点之后的所有调整都假定为摄氏度，因此在用户恢复摄氏度模式并重新启动ESP32之前，温度永远不会变得足够冷，也不会变得足够热，直到用户恢复摄氏度模式并重新启动ESP32。换句话说，永远不工作似乎比某种工作要好。

我找不到合适尺寸的外壳，所以我用一把通用刀切出了一些ABS长方形，用5毫米和12毫米的M3螺丝连接，中间有18毫米的距离和5毫米的间隔。

该电路板是Proto Advantage SBB206。它正好适合15行的ESP32开发板，不过如果开发板再窄1针就更好了。在电源轨上钻孔使它们可以容纳通用部件。

光电二极管和红外LED转换器连接到22AWG MTA-100连接器。我用一把小螺丝刀代替了35美元的插装工具。

Bud Industries CU-387外壳，带Vigortronix VTX-146-030-212。变压器将120VAC(并联绕组)转换为约30VAC，或将208VAC(串联绕组)转换为约25VAC。我用砂纸粗化了塑料，并将6毫米的M3环氧固定在了适当的位置；希望这能支撑得足够好。

为了连接24VAC电线，我拿了一些3.5 mm的螺丝接线板(TE 1776275-6)，横向弯曲引脚，并将它们焊接成总线。露出的金属用电工胶带包裹着。

这是恒温器外壳，所有东西都已安装，包括底部的24VAC至5VDC电源。我坚持使用MicroUSB，所以我不能忘记在重新编程之前拔下电源。

接线盒最初装有一个208VAC恒温器，用于脚板加热。我添加了一个施耐德电气92S7A22D-24继电器，Nest通过白线将其标识为AUX HEAT。实际上，继电器和变压器是将Nest用作线路电压恒温器所需的唯一组件。

Pico是由Gilbert Pellegrom制作的，由Pico社区维护。根据麻省理工学院的执照发布。