Selles artiklis käsitleme vanasti kivi- ja tellistest hoonete kütmise väga olulist küsimust.
Nende ridade kirjutamise ajal on temperatuur mu aknast väljas -36g. Väljaspool linna -48g. Viimati olid minu mälus sellised külmakraadid 12 aastat tagasi. Nende aastate ilm rikkus Ida-Siberi lõunapoolsed piirkonnad.
Nii madalatel temperatuuridel on usaldusväärne ja tõhus küte väga oluline. Meie tehnilisel ajastul on see enamikul juhtudel vesiküte soojusjõujaamadest (linnades) või erinevat tüüpi küttekatlad (kui see on eramaja). Külades on kõik vanamoodne: tellisküttega pliit koos ahju osade juurdepääsuga kõikidele tubadele, kamin puuga.
Kuid kuidas vanasti kuumutati tohutuid telliskivisid?
Vanade hoonete interjöörid suurte tubade ja saalidega:
Peeter I suvepalee plaaditud ahi. Jääb mulje, et see pliit pole omal kohal ega ole paleeprojektiga ette nähtud.
Reklaamvideo:
Hoone efektiivseks soojendamiseks peavad sellised ahjud olema igas toas.
Puust valmistatud külamajas on kõik lihtsam, nad panevad ahju hoone keskele:
Pliit kütab, kütab kõiki ruume.
Või on veelgi lihtsam - majas on üks tuba, mille keskel on vene ahi:
On olemas versioon, et selliste paleede ja saalide ahjud polnud üldse mõeldud. Need paigaldati lootusetuse tõttu hiljem, kui kliima muutus järsult mandriliseks ja madala talvetemperatuuriga. Tõepoolest, paljud paleede ahjud näevad välja imelikud, paigast ära. Kui enne sellise hoone ehitamist oli olemas projekt, siis ilmselgelt polnud kütteprojektiga keegi seotud.
Paljude paleede ametlik versioon ütleb, et enamik neist olid suvepaleed, kuhu nad kolisid ainult soojal aastaajal.
Mõelge soojendamise käigule Talvepalee näitel.
Talvepalee vapp. Isegi praegu on selliste saalide kütmine disaineritele endiselt väljakutse.
Algul oli Talvepalee kütmine ilmselgelt pliit. Eluruume soojendasid kaminad ja Hollandi pliidid, vooditesse pandi küttepadjad - suletud brasside-pannidega söed.
Talvepalee alumisele korrusele paigaldati suured ahjud, millest soe õhk pidi teise korruse ruume soojendama. Tseremoniaalsetesse kahekorruselistesse saalidesse paigaldati ka mitmekorruselised dekooriga ahjud, kuid suurte ruumide jaoks osutus selline küttesüsteem ebaefektiivseks.
Ühes 1787. aasta talvel kirjutatud kirjas oli krahv P. B. Šeremetjev jagab oma muljeid: "ja külm on kõikjal väljakannatamatu … kõik otsad ja ahjud on mõeldud ainult näitamiseks ja mõned pole lukustatud." Isegi teisel korrusel asuvate kuningliku pere kodade jaoks polnud piisavalt sooja, rääkimata ka kolmandast, kus elasid auarstid. “Majesteetliku külma korral” pidi aeg-ajalt isegi kuulid ja vastuvõtud ära jätma - kahes kõrguses tseremoniaalsaalides ei tõusnud temperatuur talvel üle 10–12 ° С.
Talvepalee tohutu pliitmajandus kulutas palju küttepuid (talvel tehti ahju kaks korda päevas) ja kujutas endast tõsist tuleohtu. Kuigi korstnaid puhastati "kindlaksmääratud sageduse ja erilise ettevaatusega", ei suutnud katastroofi vältida.
1837. aasta 17. detsembri õhtul puhkes Talvepalees tulekahju ja seda oli võimalik kustutada alles 20. kuupäevaks. Tunnistajate memuaaride järgi võis hõõguvust näha mitme miili kaugusel.
Palee taastamise protsessis otsustati muuta ahjuküte õhku (või nagu seda tol ajal nimetati "pneumaatiliseks"), mille töötas välja sõjaväeinsener N. A. Ammosov. Selleks ajaks oli tema disaini ahjusid juba katsetatud teistes hoonetes, kus need osutusid suurepärasteks.
Ammosovi ahjus asus rauast torude kõigi suitsuvoogudega küttekamber läbikäikudega tellistest kambris, mille alumises osas olid augud kambrisse sisenemiseks värske välisõhu jaoks või kuumutatud ruumidest ringleva õhu sisse. Ahjukambri ülemises osas on õhuavad, et kuumutatud õhku kuumutatud ruumidesse viia.
„Üks pneumaatiline ahi, vaadates oma suurust ja eluruumi paigutamise mugavust, võib kütta 100–600 kuupmeetrit. mahutavus, asendades 5–30 Hollandi ahju"
Veel üks põhimõtteline erinevus Ammosovi süsteemi vahel on katse täiendada kütmist ventilatsiooniga. Ventilatsioonikambrites kuumutamiseks kasutati värsket tänavalt võetud õhku ning ruumide väljatõmbeõhu eemaldamiseks tehti ventilatsioonikanalitega ühendatud seintesse augud, mis "täidavad ruumist täidist ja niiskust." Lisaks tehti seinte jaoks tulevikuks täiendavaid või varukanalid. Peab märkima, et 1987. aastal kogu Ermitaaži hoonete kompleksi uurimisel leiti umbes 1000 erineva otstarbega kanalit kogupikkusega umbes 40 km (!).
Ammose ahju jäägid Väikeses Ermitaažis. Kamin ja sissepääs õhukambrisse.
Niisiis viis termokeemia asutaja GI Gess läbi Ammosovi ahjude uurimise ja jõudis järeldusele, et need on tervisele kahjutud. Pneumaatilise kütteseadme jaoks eraldati 258 000 rubla. ja protsess algas. Lossi keldritesse paigaldati 86 suurt ja väikest pneumaatilist ahju. Kuumutatud õhk tõusis läbi "kuumade" kanalite tseremooniasaalidesse ja elutuppa. Küttekanalite väljumiskohad viidi lõpule õhukanalite vaskrestidega, mis olid tehtud projekteerija V. P. jooniste järgi. Stasova:
Omal ajal oli kindral Amosovi pakutud küttesüsteem kindlasti progressiivne, kuid mitte ideaalne - see kuivatas õhku. Kütteseadmete lekkivate torude kaudu sisenesid suitsugaasid kuumutatud õhku. Mitte palju - tolm sadas tänavalt koos sissepuhkeõhuga. Olles rauasoojusvahetite kuumale pinnale asunud, põles tolm välja ja sisenes ruumidesse tahma kujul. Uue küttesüsteemi selle "kõrvalmõju" all ei kannatanud mitte ainult inimesed - värvitud varjunditele, marmorist skulptuuridele, maalidele asusid põlemisproduktid … Lisage siia olulised temperatuurikõikumised ahjude ajal ja nende vahelise intervalliga: ahjude kuumutamisel on ruumid väga kuumad, kuid kui nad kuumutamise lõpetavad, jahtub õhk kiiresti.
Aastal 1875 oli sõjaväe insenerikorpuse teine esindaja - insener-kolonel G. S. Voinitsky esitas vee-õhu soojendamise projekti. Uut tüüpi kütet katsetati Talvepalee väikeses osas (Kutuzovskaja galerii, väike kirik, Rotunda) ja 1890. aastatel laiendati seda kogu loodeosale, paigaldades keldrisse kokku 16 õhukambrit. Kuum vesi toodi sisse katlaruumist, mis asus palee ühes "valgustatud hoovis". Kuum vesi tarniti kateldest raudtorude kaudu küttekehadesse ja kuumutatud õhk läks juba olemasolevate soojuskanalite kaudu eluruumidesse (loomulikult - tulenevalt asjaolust, et soe õhk on kergem kui külm õhk).
Alles 1911. aasta suveks ilmus küttesüsteem, mis sarnaneb kõige moodsamaga. Kapi tehnik e.i.v. insener N. P. Melnikov on välja töötanud uue projekti. Ta lõi Hermitage'is kaks üksteist täiendavat süsteemi: veeradiaatori küttesüsteemi ja kliimaseadmetega ventilatsioonisüsteemi. Ermitaaži kütmise rekonstrueerimine lõpetati 1912. aasta sügiseks, ventilatsioon paigaldati 1914. aastaks. [Allikas]
Nagu näete, kestis selliste telliskivide ja suurte ruumide kütmine peaaegu 200 aastat. Liiga kaua. Kuid mitmekorruselised telliskivimajad ise ehitati 18. sajandil peaaegu sama. ja 20. sajandi alguses. Tõepoolest, on olemas mõtteid, et dramaatiliste kliimamuutuste tagajärjel ei olnud küttetehnoloogiatel lihtsalt aega kohaneda. Võimalikud postkataklüsmilised kliimamuutused (pooluste nihe, üleujutus jne).
Euroopas pole kliima muutunud nii karmiks - minevikus asus enamik neist kaminatele. Nende efektiivsus on halvem kui ahjude puhul. Kuid ilmselt sellest kolde kujundusest piisas.
Kogu seda küttekogemust sai kasutada vaid 19. sajandi lõpu, 20. sajandi alguse hoonetes.
Vilneri maja Minusinskis (Abakani lähedal asuv linn). Näidatud on seinte korstnad. Ma arvan, et sellepärast on nii vanades hoonetes paljud seinad meetri paksused. Keldris köeti pliiti ja seinad soojendasid kuuma õhk.
Samamoodi võis ja sai seda küttekujundust kasutada ka teistes 19. ja 20. sajandi hoonetes. Venemaal.
Ja nüüd, tuginedes varasemates artiklites sisalduvale teabele elektrostaatiliste elementide kasutamise kohta iidsetes hoonetes, proovime vähemalt teoreetiliselt põhjendada neil päevil alternatiivseid kütteallikaid, mille kohta pole tehnilisi raamatuid ega muid viiteid. Kuid kivilinnad olid kirjelduste ja kaartide järgi otsustades kindlad.
Neile, kes pole teemaga tuttavad - atmosfääri elektrienergia mineviku kasutamine, lugege silti "atmosfääri elekter".
Füüsikas on staatilise elektriga seotud palju efekte.
Pöördne piesoelektriline efekt on piesoelektrilise materjali kokkusurumise või paisumise protsess elektrivälja mõjul, sõltuvalt välja tugevusvektori suunast.
Kui sellisele piesoelektrilisele elemendile rakendatakse vahelduvat pinget, siis piesoelektriline element tõmbub kokku ja laieneb, kuna tegemist on vastupidise piezoelektrilise efektiga, s.o. teostada mehaanilisi vibratsioone. Sel juhul muundatakse elektriliste vibratsioonide energia mehaaniliste vibratsioonide energiaks sagedusega, mis on võrdne rakendatud vahelduvpinge sagedusega. Kuna piesoelektrilisel elemendil on mehaaniliste vibratsioonide loomulik sagedus, on resonantsnähtus võimalik, kui rakendatud pinge sagedus langeb kokku plaadi vibratsioonide loomuliku sagedusega. Sel juhul saadakse piesoelektrilise elemendi plaadi võnke maksimaalne amplituud.
Kas need dielektriku mikrotsirkulatsioonid võivad seda soojendada? Ma arvan, et teatud võnkesagedusel - üsna. Teine küsimus - köetud tellis, keraamika, kas see võib olla materjal, kus see efekt on võimalik?
Püroelektriline efekt seisneb dielektrikute spontaanse polarisatsiooni muutuses temperatuuri muutumisega. Tüüpiliste lineaarsete püroelektrikute hulka kuuluvad turmaliin ja liitiumsulfaat. Püroelektrikud on spontaanselt polariseeritud, kuid erinevalt ferroelektrikutest ei saa välise elektrivälja abil nende polarisatsiooni suunda muuta. Konstantsel temperatuuril kompenseeritakse püroelektri spontaanne polarisatsioon vastupidise märgi tasuta laengutega, mis tulenevad elektrijuhtivuse ja laetud osakeste adsorptsioonist ümbritsevast atmosfäärist. Temperatuuri muutumisel muutub spontaanne polarisatsioon, mis põhjustab püroelektrilisel pinnal teatud laengu vabanemist, mille tõttu tekib elektrivool suletud vooluringis. Püroelektrilist efekti kasutatakse termiliste andurite ja kiirgusenergia vastuvõtjate loomiseks, mis on ette nähtuderiti infrapuna- ja mikrolainekiirguse registreerimiseks.
Selgub, et seal on elektrokaloriline efekt (püroefekti vastand) - aine temperatuuri tõus, kui selles luuakse tugevusega E elektriväli, ja vastav temperatuuri langus, kui see väli on adiabaatilistes tingimustes välja lülitatud.
Teadlased, kui nad uurivad neid mõjusid, ainult jahtumise suunas:
Elektrokalorilise efekti kasutamine (vastupidine püroelektrilisele efektile) võimaldab ferroelektriliste materjalide abil saada madalaid temperatuure vedela lämmastiku ja freooni temperatuuride vahemikus. Elektrokalorika efekti rekordväärtusi (2,6 gr. C) PT lähedal täheldati tsirkoonhappe - stannaadi - pliititanaadisüsteemi antiferroelektrilises keraamikas ja pliiskandoniobaadi keraamikas. Pole välistatud võimalus arendada püroelektrilist mitmeastmelist muundurit tsükli efektiivsusega umbes 10% energiakandja eeldatava väljundvõimsusega kuni 2 kW / l, mis tulevikus loob klassikalistele elektrijaamadele tõelise konkurentsivõime. [Allikas]
Füüsikute prognooside kohaselt on elektrokaloril palju võimalusi sellel põhinevate tahkisjahutussüsteemide loomiseks, mis sarnanevad Peltieri elemendiga, kuid põhinevad mitte voolu voolul, vaid väljatugevuse muutusel. Ühes kõige lootustandvamas materjalis oli temperatuuri muutuse suurusjärk 0,48 kelvinit rakendatud pinge voldi kohta.
Teadusringkondade aktiivsuse tõus elektrokalorilise efekti uurimisel ja katsed leida sellele vääriline rakendus langes kahekümnenda sajandi kuuekümnendatele, kuid mitmete tehniliste ja tehnoloogiliste võimaluste tõttu ei olnud võimalik luua prototüüpe, mille temperatuurimuutus ületaks kraadi murdosa. Sellest praktiliselt rakendamiseks ilmselgelt ei piisanud ja elektrokalorilise efekti uuringud olid peaaegu täielikult katkestatud.
Teine efekt:
Dielektriline kuumutamine on dielektriliste materjalide kuumutamise meetod kõrgsagedusliku vahelduva elektrivälja abil (HFC - kõrgsagedusvoolud; vahemik 0,3-300 MHz). Dielektrilise kuumutamise eripäraks on soojuse eraldumise maht (mitte tingimata ühtlane) kuumutatud keskkonnas. HFC kuumutamise korral on soojuseraldus ühtlasem, kuna dielektrikusse tungib suur energia.
Kondensaatori plaatide vahele asetatakse dielektriline materjal (puit, plastik, keraamika), mis varustatakse raadiosidetorude elektroonilisest generaatorist kõrge sagedusega. Kondensaatoriplaatide vahelduv vahelduv elektriväli põhjustab dielektriku polariseerumist ja materjali soojendava nihkevoolu ilmnemist.
Meetodi eelised: kõrge kuumutamiskiirus; puhas mittekontaktne meetod, mis võimaldab kuumutamist vaakumis, kaitsegaasi jne; madala soojusjuhtivusega materjalide ühtlane kuumutamine; kohaliku ja valikulise kütte rakendamine jne.
Kummalisel kombel kasutati seda meetodit 19. sajandi lõpus. kudede terapeutiliseks soojendamiseks mõeldud meditsiinis.
Kõik need mõjud põhinevad võimsuse võimalikul vastuvõtmisel, mis muudetakse peamiseks parameetriks - kõrgepingeks - soojuseks. Elektrostaatide voolud on väga väikesed. Arvestades, et kogu meie kaasaegne elektrotehnika on energeetika. Sellel on range pingeparameeter (võtke meie standard 220V, mõnes riigis on võrgus erinev pinge) ja seadme võimsus sõltub tarbitud vooludest.
Arvan, et kümned tuhanded voolud, mis saadakse atmosfääri elektrienergia saamiseks ja mis on paigaldatud potentsiaalse erinevusena seintele, võivad meie kaasaegsed elektriküttekehad ja konvektorid asendada dielektrilise kuumutamisega. Lihtsalt on see, et keegi uurimistöö rakenduslikus tähenduses sellesse teemasse ei vajunud. N. Tesla ajast alates pole kaasaegne füüsika elektrostaatilisusest huvitatud. Kuid igal pool on ruumi feat. Näib, mida uut saab elektrimootori mähiste ahelates leiutada? Selgus - saate küll. Dayunov lõi sellise elektrimootori, ühendades asünkroonmootori "tähe" ja "kolmnurga" mähise vooluahelad, nimetades tema mähisringi "Slavyanka".
Elektrimootori kasutegur ja selle veojõud on suurenenud. Otsustasin arenduse Venemaalt lahkuda ja järgisin erainvestorite otsimise teed. Igal leiutajal on oma tee ja vaadake oma vaimusilma …
Tulles tagasi eespool kirjutatu juurde, eeldan, et peaaegu kõik uus on hästi unustatud vana … Ja kui teoorias on midagi, siis saab seda ka praktikas rakendada!
Autor: sibved
