Ebben a cikkben megvizsgáljuk a régi időkben a kő- és téglaépületek fűtésének nagyon fontos kérdését.
Ezen sorok írásakor az ablakon kívüli hőmérséklet -36 g. A városon kívül -48g. Az utóbbi időkben a fagyok 12 évvel ezelőtt voltak. Az idei időjárás elrontotta Kelet-Szibéria déli régióit.
Ilyen alacsony hőmérsékleten nagyon fontos a megbízható és hatékony fűtés kérdése. Technikai korunkban a legtöbb esetben ez hőerőművekből származó vízmelegítés (városokban) vagy különféle típusú fűtőkazánok (ha ez egy magánház). A falvakban minden a régimódi módon történik: téglakemence a tűzhely egyes részeinek hozzáférésével minden szobába, kandallóval és fával.
De hogyan fűtötték a hatalmas téglapalotákat a régi időkben?
Régi épületek belső tere nagy szobákkal és előcsarnokokkal:
Cserépkályha I. Péter nyári palotájában. Az a benyomás, hogy ez a kályha nincs a helyén, vagy a palotaprojekt nem rendelkezik róla.
Promóciós videó:
Az épület hatékony melegítéséhez az ilyen sütőknek minden helyiségben kell lennie.
A fából készült falusi házban minden egyszerűbb, a tűzhelyet az épület közepére helyezik:
A kályha melegíti, melegíti az összes szobát.
Vagy még egyszerűbb: a háznak egy szobája van, közepén egy orosz tűzhellyel:
Van egy változat, hogy az ilyen paloták és csarnokok kályháit egyáltalán nem szántak. A reménytelenség miatt később telepítették őket, amikor az éghajlat élesen kontinentális éghajlatt változott, alacsony téli hőmérséklet mellett. Valójában a paloták sok sütője furcsa, helytelennek tűnik. Ha egy ilyen épület építése előtt volt egy projekt, akkor nyilvánvalóan senki sem vett részt a fűtési projektben.
Számos palotáról szóló hivatalos változat szerint többnyire nyári paloták voltak, ahol csak a meleg évszakban költöztek.
Vegye figyelembe a fűtés előrehaladását a Téli Palota példáján.
A Téli Palota címere. Még az ilyen csarnokok melegítése továbbra is kihívást jelent a tervezők számára.
Eleinte a Téli Palota fűtése nyilvánvalóan tűzhely volt. A lakóhelyiségeket kandallók és holland kályhák fűtötték, az ágyakba fűtési párnákat helyeztünk el - zárt zárókemencék-serpenyőkkel.
A Téli Palota alsó emeletére nagyméretű kályhákat telepítettek, amelyek meleg levegőjének fel kellett fűtenie a második emeleti szobákat. A többszintes díszítéssel rendelkező kályhákat szintén beépítették az ünnepélyes kétszintes csarnokokba, de a nagy helyiségeknél az ilyen fűtési rendszer hatástalannak bizonyult.
Az egyik 1787-es télen írt levélben P. B. gróf Seremetjev megosztja benyomásait: "és a hideg mindenütt elviselhetetlen … minden vége és a kályhák csak kiállításra szolgálnak, és néhányuk nincs zárva." Még a királyi család második emeleti kamaráinál sem volt elegendő melegség, nem is beszélve a harmadik, ahol a becsületbeli szobalányok laktak. „A fenséges hideg alkalmával” időről időre még golyókat és fogadásokat kellett volna törölni - a kétmagas ünnepi termekben a hőmérséklet télen nem emelkedett 10–12 ° C fölé.
A Téli Palota hatalmas tűzhelygazdasága sok tűzifát fogyasztott (télen a kemencet naponta kétszer készítették), és a tűz szempontjából súlyos veszélyt jelentett. Noha a kéményeket "a meghatározott gyakorisággal és különös gondossággal" tisztították, a katasztrófát nem lehetett elkerülni.
1837. december 17-én este tűz tört ki a Téli Palotában, és csak a huszadik napra lehetett eloltani. A tanúk memorandumai szerint a ragyogás több mérföldnyire volt látható.
A palota helyreállítása során úgy döntöttek, hogy a kályhafűtést levegőre változtatják (vagy amint azt akkor "pneumatikusnak" hívták), amelyet az N. A katonai mérnök fejlesztett ki. Ammosov. Addigra az ő tervezési kemenceit már más épületekben is tesztelték, ahol kiválónak bizonyultak.
Az Ammosov-kemencében a vascsövekből származó füstáramokkal ellátott tűzhely egy átmeneti téglakamrában volt, amelynek alsó részén nyílások nyíltak a friss külső levegőhöz vagy a fűtött helyiségekből cirkulált levegőhöz, hogy belépjenek a kamrába. A kemence kamra felső részén vannak légtelenítő nyílások a melegített levegőnek a fűtött helyiségekbe történő eltávolításához.
„Az egyik pneumatikus sütő, tekintetbe véve a saját méretét és a ház egyszerű elhelyezését, 100–600 köbméterre képes melegíteni. kapacitása öt és 30 holland kemence helyett"
Egy másik alapvető különbség az Ammosov rendszer között az, hogy megpróbáljuk fűtést kiegészíteni szellőzéssel. A szellőztető kamrák fűtésére az utcából származó legfrissebb levegőt használták, és a helyiség elszívott levegőjének eltávolításához lyukakat készítettek a szellőzőcsatornákhoz kapcsolódó falakba, amelyek "kitöltik a tömődést és a nedvességet a helyiségből". Ezenkívül további vagy tartalék csatornákat készítettek a falakba a jövő számára. Meg kell jegyezni, hogy 1987-ben, a Városi Hermitage épületének teljes komplexumának vizsgálata során körülbelül 1000 különböző célú csatornát találtak, amelyek teljes hossza kb. 40 km (!).
Az Ammos sütő maradványai a Kis Ermitázsban. Tűztér és bejárat a légkamrába.
Tehát a hőkémia alapítója, GI Gess megvizsgálta Ammosov kemencéit, és arra a következtetésre jutott, hogy ezek egészségre ártalmatlanok. 258 000 rubelt különítettek el a „pneumatikus fűtőberendezés” számára. és a folyamat elindult. 86 nagy és kicsi pneumatikus kemence került felszerelésre a palota alagsorában. A felmelegített levegő a "forró" csatornákon keresztül az ünnepi termekbe és a nappaliba emelkedett. A fűtőcsatornák kilépési pontjait a légcsatornákon lévő rézrácsokkal kiegészítették, amelyeket a V. P. tervező rajzai szerint készítettek. Stasova:
A saját ideje alatt Amosov tábornok által javasolt fűtési rendszer bizonyosan progresszív volt, de nem ideális - kiszárította a levegőt. A fűtőberendezések szivárgó csövein keresztül a füstgázok bementek a fűtött levegőbe. Nem sok - a levegővel együtt por esett az utcáról. A vas hőcserélők forró felületén lerakódva a por kiégett, és korom formájában belépett a helyiségbe. Nem csak az embereket szenvedte az új fűtési rendszer "mellékhatása" - az égéstermékek festett árnyalatokon, márványszobrokon, festményeken helyezkednek el. Adjunk hozzá itt jelentős hőmérséklet-ingadozást a kemencék alatt és azok közötti időközönként: a kályhák fűtésekor a helyiségek nagyon forróak, de Amikor leállnak a melegítés, a levegő gyorsan lehűl.
1875-ben a katonai mérnöki testület egy másik képviselője - G. S. Voinitsky bemutatta a víz-levegő fűtés projektjét. Az új típusú fűtést a Téli Palota egy kis részén (Kutuzovskaya Galéria, Malaya templom, Rotunda) tesztelték, és az 1890-es években egész északnyugati részére kiterjesztették, összesen 16 légkamrát építve az alagsorba. Forró vizet hoztak be a palota egyik megvilágított udvarán található kazánházból. A forró vizet a kazánokból vascsöveken juttatta a fűtőberendezésekhez, és a fűtött levegő a már meglévő hőcsatornákon átjutott a nappaliba (természetesen - azért, mert a meleg levegő könnyebb, mint a hideg levegő).
Csak 1911 nyarára jelent meg a fűtési rendszer, amely leginkább hasonlít a modernhez. Kabinet technikus, e.i.v. mérnök N. P. Melnikov új projektet dolgozott ki. Két egymást kiegészítő rendszert hozott létre az Ermitázsban: egy vízhűtő fűtési rendszert és egy légkondicionáló elemekkel ellátott szellőztető rendszert. A Hermitage fűtésének rekonstrukciója 1912 őszére befejeződött, a szellőztetés 1914-ig be lett szerelve. [Forrás]
Mint láthatja, az ilyen téglalap és nagy helyiségek fűtése közel 200 évig tartott. Túl hosszú. De maguk a többszintes tégla házak ugyanúgy épültek a 18. században. század elején. Valóban vannak olyan gondolatok, hogy a drámai éghajlatváltozás következtében a fűtési technológiáknak egyszerűen nem volt idejük alkalmazkodni. Lehetséges postkataklizmikus klímaváltozások (póluseltolódás, árvíz stb.).
Európában az éghajlat nem vált annyira szörnyűvé - a múltban legtöbbjük kandallóval telepedett le. A hatékonyság szempontjából rosszabbak, mint a kemencék. De látszólag elegendő volt a kandalló ezen kialakítása.
Ezt a fűtési élményt csak a 19. század vége, a 20. század eleje épületeiben lehetett felhasználni.
Vilner háza Minusinskban (egy város Abakan közelében). A kémények a falakon láthatók. Úgy gondolom, hogy az ilyen régi épületek sok fala méter vastag. Az alagsorban kályha fűtött és forró levegő melegítette a falakat.
Hasonlóképpen, ez a fűtési terv felhasználható és felhasználható más épületekben is a 19. és 20. században. Oroszországban.
És most, az ősi épületekben az elektrosztatika használatáról szóló korábbi cikkekből származó információk alapján megpróbáljuk legalább elméletileg igazolni az alternatív fűtési forrásokat azokban a napokban, amelyekről nincs műszaki könyv vagy egyéb hivatkozás. De a kővárosok, a leírások és térképek alapján ítélve, biztosak voltak.
Azok számára, akik nem ismerik a témát - A légköri villamos energia múltbeli felhasználása, olvassa el a „légköri elektromosság” címkét.
A fizikában számos hatás jár a statikus elektromossággal.
Az inverz piezoelektromos hatás a piezoelektromos anyag kompressziójának vagy expanziójának folyamata elektromos mező hatására, a térerősség-vektor irányától függően.
Ha váltakozó feszültséget alkalmaznak egy ilyen piezoelektromos elemre, akkor a piezoelektromos elem összehúzódik és bővül az inverz piezoelektromos hatás miatt, azaz mechanikai rezgéseket végezzen. Ebben az esetben az elektromos rezgések energiáját mechanikai rezgések energiává kell átalakítani olyan frekvenciával, amely megegyezik az alkalmazott váltakozó feszültség frekvenciájával. Mivel a piezoelektromos elemnek a mechanikai rezgések természetes frekvenciája van, rezonancia jelenség akkor lehetséges, ha az alkalmazott feszültség frekvenciája egybeesik a lemez rezgéseinek természetes frekvenciájával. Ebben az esetben megkapjuk a piezoelektromos elem lemezének rezgésének maximális amplitúdóját.
Lehetséges-e felmelegedni a dielektrikum ezen mikro-oszcillációi? Azt hiszem, egy bizonyos oszcillációs frekvencián - elég. Egy másik kérdés - égetett tégla, kerámia, lehet az anyag, ahol ez a hatás lehetséges?
A piroelektromos hatás a dielektrikum spontán polarizációjának megváltozásával jár a hőmérséklet változásával. A tipikus lineáris piroelektromos anyagok közé tartozik a turmalin és a lítium-szulfát. A piroelektromos elemek spontán polarizálódnak, ám a ferroelektrikumoktól eltérően polarizációjuk irányát nem tudja megváltoztatni egy külső elektromos mező. Állandó hőmérsékleten a piroelektronika spontán polarizációját az ellenkező jel szabad töltésével kompenzálják az elektromos vezetőképesség folyamata és a töltött részecskék adszorpciója a környező légkörből. Amikor a hőmérséklet megváltozik, megváltozik a spontán polarizáció, ami bizonyos töltés felszabadulásához vezet a piroelektromos felületen, amelynek eredményeként zárt körben elektromos áram lép fel. A piroelektromos effektust hőérzékelők és sugárzó energiavevők létrehozására használjákkülönösen az infravörös és a mikrohullámú sugárzás regisztrálására.
Kiderül, hogy van egy elektrokalorikus hatás (a piroeffektussal ellentétesen) - egy anyag hőmérsékletének emelkedése, amikor benne E erősségű mező jön létre, és ennek megfelelő hőmérsékleti csökkenés, amikor ezt a mezőt kikapcsolják adiabatikus körülmények között.
A tudósok, ha ezeket a hatásokat csak a hűtés irányába vizsgálják:
Az elektrokalorikus hatás (a piroelektromos hatás ellentéte) lehetővé teszi alacsony hőmérsékletek elérését a folyékony nitrogén és a freon hőmérséklete között, ferroelektromos anyagok felhasználásával. Az elektrokalorikus hatás rekordértékeit (2,6 gr. C) a PT mellett megfigyeltük a cirkonát-sztanát-ólom-titanát rendszer antiferroelektromos kerámiájában és az ólom-scandoniobate kerámiájában. Nem zárjuk ki annak a lehetőségét, hogy piroelektromos többlépcsős átalakítót hozzunk létre, amelynek ciklushatékonysága körülbelül 10%, az energiahordozó várható teljesítménye legfeljebb 2 kW / l, és ez a jövőben valódi versenyképességet teremt a klasszikus erőművek számára. [Forrás]
A fizikusok előrejelzései szerint az elektrokalorikusnak sok lehetősége van szilárdtest hűtési rendszerek létrehozására az alapján, hasonlóan a Peltier elemhez, de nem az áram áramlása, hanem a térerősség változása alapján. Az egyik legígéretesebb anyagban a hőmérséklet-változás nagysága 0,48 Kelvin / volt alkalmazott feszültség volt.
A 20. század hatvanas éveiben felgyorsult a tudományos közösségnek az elektrokalorikus hatás vizsgálata során folytatott aktivitása, és megpróbálták méltó alkalmazást találni erre a célra, ám számos technikai és technológiai képesség miatt nem lehetett prototípusokat létrehozni, amelyek hőmérséklete meghaladja a fok egy részét. Ez egyértelműen nem volt elegendő a gyakorlati alkalmazáshoz, és az elektrokalorikus hatás vizsgálatát szinte teljesen lerövidítették.
Egy másik hatás:
A dielektromos fűtés a dielektromos anyagok hevítésére szolgáló módszer nagyfrekvenciás váltakozó elektromos tereken (HFC - nagyfrekvenciás áramok; tartomány: 0,3-300 MHz). A dielektromos melegítés sajátos jellemzője a hőkibocsátás (nem feltétlenül egyenletes) mennyisége a fűtött közegben. HFC-hevítés esetén a hőkibocsátás egységesebb, mivel az energia dielektrikumba való nagy behatolási mélysége miatt.
A kondenzátor lemezei között dielektromos anyagot (fa, műanyag, kerámia) helyeznek el, amelyet nagy rádiófrekvenciás feszültséggel látnak el egy elektronikus generátor rádiócsöveken. A kondenzátorlemezek közötti váltakozó elektromos mező a dielektrikum polarizációját és az anyagot melegítő elmozdulási áram megjelenését okozza.
A módszer előnyei: magas hevítési sebesség; tiszta, érintésmentes módszer, amely lehetővé teszi a vákuumban történő melegítést, védőgázt stb.; alacsony hővezető képességű anyagok egyenletes melegítése; helyi és szelektív fűtés megvalósítása stb.
Különös módon ezt a módszert a 19. század végén használják. gyógyászatban a szövetek terápiás hevítésére.
Mindezek a hatások azon a lehetséges energiafogadáson alapulnak, amelyet a fő paraméter - a magas feszültség - révén hővé alakítanak. Az elektrosztatika áramai nagyon kicsik. Míg minden modern villamosmérnöki tevékenységünk az energetika. Szigorú feszültség paraméterrel rendelkezik (vegye figyelembe a szabványos 220 V-ot, néhány országban más a feszültség a hálózatban), és az eszköz teljesítménye függ az elfogyasztott áramoktól.
Úgy gondolom, hogy a légkörből villamosenergia-előállításra szánt és a falra szerelt potenciális különbségként telepített, több tízezer voltos helyettesíti a modern elektromos fűtőberendezéseket és konvektorokat dielektromos fűtés révén. A kutatás alkalmazott jelentése szerint senki sem merült bele ebbe a témába. N. Tesla ideje óta a modern fizika nem érdekli az elektrosztatika. De mindenhol van hely feat. Úgy tűnik, mi újat lehet felfedezni az elektromos motor tekercsek körében? Kiderült - tudod. Dayunov egy ilyen villamos motort hozott létre az aszinkron motor "csillag" és "háromszög" tekercselő áramköreinek kombinálásával, tekercselő áramkörét "Slavyanka" -nak hívva.
Az elektromos motor hatékonysága és vontatási jellemzői megnövekedtek. Úgy döntöttem, hogy elhagyom az oroszországi fejlesztést, és követtem a magánbefektetők keresésének útját. Minden feltalálónak megvan a maga módja, és megnézheti agyházait …
Visszatérve a fentiekhez, azt fogom feltételezni, hogy szinte minden új egy jól elfeledett régi … És ha van valami az elméletben, akkor a gyakorlatban is megvalósítható!
Szerző: testvér