Tässä artikkelissa tarkastellaan kivi- ja tiilirakennusten lämmityksen erittäin tärkeätä kysymystä vanhaan.
Näiden rivien kirjoittamisessa lämpötila ikkunani ulkopuolella on -36 g. Kaupungin ulkopuolella -48g. Viimeisen kerran muistissani sellaiset pakkaset olivat 12 vuotta sitten. Näiden vuosien sää pilasi Itä-Siperian eteläiset alueet.
Tällaisissa matalissa lämpötiloissa luotettavan ja tehokkaan lämmityksen kysymys on erittäin tärkeä. Teknisellä aikakaudellamme tämä on useimmissa tapauksissa veden lämmitys lämpövoimalaitoksista (kaupungeissa) tai erilaisia polttoainekattiloita (jos se on omakotitalo). Kylissä kaikki on vanhanaikaista: tiilitakka, jolla takan osilla on pääsy kaikkiin huoneisiin, takka puulla.
Mutta kuinka valtavia tiilipalatseja lämmitettiin vanhaan?
Vanhojen rakennusten sisätilat, joissa on suuret huoneet ja aulat:
Laatoitettu liesi Pietari I: n kesäpalatsissa. Vaikuttaa siltä, että tämä takka ei ole paikoillaan tai että palatsihanke ei sitä tee.
Mainosvideo:
Rakennuksen tehokkaan lämmittämisen vuoksi tällaisten uunien on oltava jokaisessa huoneessa.
Puusta tehdyssä kylässä kaikki on yksinkertaisempaa, he sijoittivat takan rakennuksen keskelle:
Liesi lämmittää, lämmittää kaikki huoneet.
Tai se on vielä yksinkertaisempaa, talossa on yksi huone, jonka keskustassa on venäläinen liesi:
On versio, että tällaisten palatseiden ja hallien uuneja ei ollut tarkoitettu ollenkaan. Ne asennettiin myöhemmin toivottomuudesta, kun ilmasto muuttui jyrkästi mannermaiseksi, jossa oli alhaiset talvelämpötilat. Itse asiassa monet palatsien uunit näyttävät oudolta, paikoillaan. Jos ennen tällaisen rakennuksen rakentamista oli olemassa projekti, niin ilmeisesti kukaan ei ollut mukana lämmityshankkeessa.
Monien palatsien virallinen versio kertoo, että suurin osa niistä oli kesäpalatseja, joihin he muuttivat vain lämpimänä vuodenaikana.
Harkitse lämmityksen etenemistä Talvi Palatsin esimerkillä.
Talvi Palatsin vaakuna. Jo nytkin tällaisten hallien lämmitys on edelleen haaste suunnittelijoille.
Aluksi Talvi Palatsin lämmitys oli ilmeisesti liesi. Asuintiloja lämmitettiin takalla ja hollantilaisella uunilla, sänkyihin asetettiin lämmitystyynyt - suljetut juustot-pannut hiilellä.
Talvi Palatsin alakerrassa asennettiin suuret uunit, joiden lämpimän ilman piti lämmittää toisen kerroksen huoneita. Kaksikerroksiset sisustusuunit asennettiin myös juhlallisiin kaksikerroksisiin saliin, mutta suurissa huoneissa tällainen lämmitysjärjestelmä osoittautui tehottomaksi.
Yhdessä talvella 1787 kirjoitetuissa kirjeissä kreivi P. B. Šeremetjev jakaa vaikutelmansa: "Ja kylmä on sietämätöntä kaikkialla … kaikki päät, ja uunit ovat vain näyttelyä varten ja jotkut eivät ole lukittuja". Lämpöä ei ollut tarpeeksi edes kuninkaallisen perheen jaostoissa, jotka sijaitsevat toisessa kerroksessa, puhumattakaan kolmannesta, jossa kunnianeitsit asuivat.”Majesteettisen kylmän yhteydessä” jouduttiin ajoittain jopa peruuttamaan palloja ja vastaanottoja - kaksikorkeisissa juhlasalissa lämpötila talvella ei noussut yli 10–12 ° C.
Talvi Palatsin valtava liesitalous kulutti paljon polttopuuta (talvella uuni tehtiin kahdesti päivässä) ja aiheutti vakavan palovaaran. Vaikka savupiiput puhdistettiin "vakiintuneella taajuudella ja erityisellä varovaisuudella", katastrofia ei voitu välttää.
Talvipalatsissa puhkesi tulipalo 17. joulukuuta 1837 illalla, ja se oli mahdollista sammuttaa vasta 20. päivään mennessä. Todistajien muistelmien mukaan hehku näkyi usean mailin päässä.
Palatsin palauttamisprosessissa päätettiin vaihtaa uunilämmitys ilmaan (tai kuten sitä sitten kutsuttiin "pneumaattisiksi"), jonka oli kehittänyt sotilasinsinööri N. A. Ammosov. Siihen mennessä hänen suunnittelusuuninsa olivat jo testattu muissa rakennuksissa, joissa ne osoittautuivat erinomaisiksi.
Ammosov-uunissa takkalaatikko, jossa kaikki rautaputkien savuvirrat, sijaitsi tiilikammiossa, jossa oli kanavia, joiden alaosassa oli reikiä tuoreelle ulkoilmalle tai kiertoilmalle lämmitettyistä tiloista kammioon pääsemiseksi. Uunikammion yläosassa on ilma-aukot lämmitetyn ilman poistamiseksi lämmitettyihin tiloihin.
”Yksi paineilmauuni, joka mittaa oman koonsa ja asunnon sijoittamisen mukavuuden, voi lämmittää 100–600 kuutiometriä. kapasiteetin sijasta, joka korvaa 5–30 hollantilaista uunia"
Toinen perustava ero Ammosov-järjestelmän välillä on yritys täydentää lämmitystä ilmanvaihdolla. Tuuletuskammioiden lämmitykseen käytettiin raikkainta kadulta otettua ilmaa, ja poistoilman poistamiseksi tiloista tehtiin reikiin seinämiin, jotka yhdistettiin tuuletuskanaviin, "jotka vetävät täyttöä ja kosteutta huoneesta". Lisäksi seiniin tehtiin lisä- tai varakanavia tulevaisuutta varten. On huomattava, että vuonna 1987 tutkittaessa koko Kunnan Eremitaasin koko rakennuskokonaisuutta löytyi noin 1000 eri tarkoitusta varten tarkoitettua kanavaa, joiden kokonaispituus oli noin 40 km (!).
Ammos-uunin jäämät Pienessä Ermitaatiossa. Takka ja sisäänkäynti ilmakammioon.
Joten lämpökemian perustaja GI Gess tutki Ammosovin uuneja ja päätteli, että ne olivat vaarattomia terveydelle. Pneumaattiselle lämmityslaitteelle osoitettiin 258 000 ruplaa. ja prosessi alkoi. Palatsin kellareihin asennettiin 86 suurta ja pientä pneumaattista uunia. Lämmitetty ilma nousi "kuumien" kanavien kautta juhlahuoneisiin ja olohuoneisiin. Lämmityskanavien poistokohdat valmistettiin ilmakanavien kupariristikkeillä, jotka tehtiin suunnittelijan V. P. piirustusten mukaan. Stasova:
Omaan aikaan kenraali Amosovin ehdottama lämmitysjärjestelmä oli varmasti edistyksellinen, mutta ei ihanteellinen - se kuivatti ilman. Lämmittimien vuotoputkien kautta savukaasut pääsivät lämmitettyyn ilmaan. Ei paljon - pölyä putosi kadulta yhdessä tuloilman kanssa. Asettuessaan rautaisten lämmönvaihtimien kuumaan pintaan, pöly palai ja pääsi tiloihin noen muodossa. Paitsi ihmiset kärsivät tästä modernin lämmitysjärjestelmän "sivuvaikutuksesta" - palamistuotteet laskeutuivat maalattuihin sävyihin, marmoriveistoksiin, maalauksiin … kun ne lopettavat lämmityksen, ilma jäähtyy nopeasti.
Vuonna 1875 armeijan teknisen joukon toinen edustaja - insinööri-eversti G. S. Voinitsky esitteli vesi-ilma-lämmityksen projektin. Uutta lämmitystyyppiä testattiin pienessä osassa Talvipalatsia (Kutuzovskajan galleria, pieni kirkko, Rotunda), ja 1890-luvulla sitä laajennettiin koko luoteisosaan asentamalla kellariin yhteensä 16 ilmakammioa. Kuuma vesi tuotiin kattilahuoneesta, joka sijaitsee palatsin "valaistulla pihalla". Kuuma vesi annettiin kattiloista rautaputkien kautta lämmittimiin, ja lämmitetty ilma kulki jo olemassa olevien lämpökanavien kautta asuintiloihin (luonnollisesti - johtuen siitä, että lämmin ilma on kevyempää kuin kylmä ilma).
Lämmitysjärjestelmä ilmestyi vasta kesällä 1911, mikä on kaikkein samanlainen kuin nykyaikainen. Kaapiteknikko e.i.v. insinööri N. P. Melnikov on kehittänyt uuden projektin. Hän loi Hermitage-järjestelmään kaksi toisiaan täydentävää järjestelmää: vesijäähdyttimen lämmitysjärjestelmän ja ilmanvaihtojärjestelmän, jossa on ilmastointielementit. Lämmön jälleenrakentaminen Hermitagessa saatiin päätökseen syksyllä 1912, ilmanvaihto asennettiin vuoteen 1914. [Lähde]
Kuten näette, tällaisten tiilien ja suurten tilojen lämmitys eteni lähes 200 vuotta. Liian pitkä. Mutta itse kerrostalot rakennettiin melkein samoin 1700-luvulla. ja 1900-luvun alussa. Itse asiassa on ajatuksia, että lämmitystekniikoilla ei yksinkertaisesti ole ollut aikaa sopeutua dramaattisten ilmastomuutosten seurauksena. Mahdollisesti postkataklysmiset ilmastomuutokset (napavuoro, tulva jne.).
Euroopassa ilmasto ei ole tullut niin ankaraa - aikaisemmin suurin osa heistä asettui takkaan. Tehokkuuden kannalta ne ovat huonompia kuin uunit. Mutta ilmeisesti tämä tulisijan muotoilu riitti.
Koko tätä lämmityskokemusta ei voitu käyttää, vaan sitä voidaan käyttää jo 1800-luvun lopun, 1900-luvun alun rakennuksissa.
Vilnerin talo Minusinskissa (kaupunki lähellä Abakania). Savupiiput on esitetty. Mielestäni siksi monet tällaisten vanhojen rakennusten seinät ovat metrin paksuisia. Kellarissa lämmitettiin liesi ja kuuma ilma lämmitti seinät.
Samoin tätä lämmitysmuotoa voitiin käyttää ja käytettiin muissa rakennuksissa 1800- ja 1900-luvuilta. Venäjällä.
Ja nyt yritämme aiempien artikkeleiden tietojen perusteella, jotka koskivat sähköstaattisten laitteiden käyttöä muinaisissa rakennuksissa, yritämme ainakin teoreettisesti perustella vaihtoehtoisia lämmityslähteitä noina päivinä, joista ei ole teknisiä kirjoja tai muita viitteitä. Mutta kivikaupungit, kuvausten ja karttojen perusteella, olivat varmoja.
Niille, jotka eivät ole perehtyneet aiheeseen - Ilmakehän sähkön aikaisempi käyttö, lue tunniste "ilmakehän sähkö".
Fysiikassa staattiselle sähkölle liittyy monia vaikutuksia.
Käänteinen pietsosähköinen vaikutus on pietsosähköisen materiaalin puristus- tai laajenemisprosessi sähkökentän vaikutuksesta kentänvoimakkuusvektorin suunnasta riippuen.
Jos tällaiseen pietsosähköiseen elementtiin kohdistetaan vaihtojännite, pietsosähköinen elementti supistuu ja laajenee käänteisen pietsosähköisen vaikutuksen vuoksi, ts. suorittaa mekaanisia värähtelyjä. Tässä tapauksessa sähköisten värähtelyjen energia muunnetaan mekaanisten värähtelyjen energiaksi taajuudella, joka on yhtä suuri kuin käytetyn vaihtojännitteen taajuus. Koska pietsosähköisellä elementillä on mekaanisten värähtelyjen luonnollinen taajuus, resonanssi-ilmiö on mahdollinen, kun käytetyn jännitteen taajuus on yhtä suuri kuin levyn värähtelyjen luonnollinen taajuus. Tässä tapauksessa saadaan pietsosähköisen elementin levyn värähtelyjen suurin amplitudi.
Voivatko nämä dielektrisen mikro-oskillaatiot kuumentaa sen? Luulen, että tietyllä värähtelytaajuudella - melko. Toinen kysymys - poltettu tiili, keramiikka, voiko se olla materiaalia, jossa tämä vaikutus on mahdollista?
Pyroelektrinen vaikutus koostuu dielektrikoiden spontaanin polarisaation muutoksesta lämpötilan muutoksella. Tyypillisiin lineaarisiin pyroelektrisiin sisältyy turmaliini ja litiumsulfaatti. Pyroelektrodit ovat spontaanisti polarisoituneita, mutta toisin kuin ferrosähköisiä, niiden polarisaation suuntaa ei voida muuttaa ulkoisella sähkökentällä. Vakio lämpötilassa pyroelektronin spontaani polarisaatio kompensoidaan vastakkaisen merkin ilmaisilla varauksilla, jotka johtuvat sähkönjohtavuusprosessista ja varautuneiden hiukkasten adsorptiosta ympäröivästä ilmakehästä. Lämpötilan muuttuessa spontaani polarisaatio muuttuu, mikä johtaa jonkin verran varauksen vapautumiseen pyroelektriselle pinnalle, jonka seurauksena suljettuun piiriin syntyy sähkövirta. Pyroelektristä vaikutusta käytetään luomaan lämpöanturit ja säteilyenergian vastaanottimet, jotka on tarkoitettuerityisesti infrapunasäteilyn ja mikroaaltosäteilyn rekisteröintiin.
Osoittautuu, että on olemassa sähkökalorinen vaikutus (vastapäätä pyroeffektiin) - aineen lämpötilan nousu, kun siihen luodaan lujuuden E sähkökenttä, ja vastaava lämpötilan lasku, kun tämä kenttä sammutetaan adiabaattisissa olosuhteissa.
Tutkijat, jos he tutkivat näitä vaikutuksia, vain jäähdytyksen suuntaan:
Sähkökalorisen vaikutuksen käyttö (päinvastoin kuin pyroelektrinen vaikutus) mahdollistaa matalien lämpötilojen saavuttamisen lämpötila-alueella nestemäisestä typestä freonilämpötiloihin ferrosähköisiä materiaaleja käyttämällä. Elektrolyyttisen vaikutuksen ennätykselliset arvot (2,6 gr. C) lähellä PT: tä havaittiin zirkonaatti - stannaatti - lyijytitanaattijärjestelmän antiferroelektrisissä keramiikoissa ja lyijyskandoniobaatin keramiikissa. Ei ole poissuljettu mahdollisuutta kehittää pyroelektrinen monivaiheinen muunnin, jonka sykliteho on noin 10% ja jonka ennakoitu teho on enintään 2 kW / l energian kantajaa. Tämä tulevaisuudessa luo todellisen kilpailukyvyn klassisille voimalaitoksille. [Lähde]
Fyysikoiden ennusteiden mukaan sähkökalorisella on runsaasti mahdollisuuksia luoda siihen perustuvia kiinteiden olosuhteiden jäähdytysjärjestelmiä, jotka ovat samanlaisia kuin Peltier-elementti, mutta jotka eivät perustu virran virtaukseen, vaan kentänvoimakkuuden muutokseen. Yhdessä lupaavimmissa materiaaleissa lämpötilan muutoksen suuruus oli yhtä suuri kuin 0,48 kelviniä käytetyn jännitteen volttia kohti.
Tiedeyhteisön aktiivisuuden kiihtyminen sähkökalorisen vaikutuksen tutkimisessa ja pyrkimykset löytää siihen kelvollinen sovellus laskivat 1900-luvun kuusikymmentäluvut, mutta lukuisten teknisten ja teknologisten ominaisuuksien vuoksi ei ollut mahdollista luoda prototyyppejä, joiden lämpötilan muutos ylitti tutkinnon murto-osan. Tämä ei selvästikään riitä käytännön soveltamiseen, ja sähkökalorisen vaikutuksen tutkimuksia rajoitettiin melkein kokonaan.
Toinen vaikutus:
Dielektrinen lämmitys on menetelmä dielektristen materiaalien lämmittämiseksi korkeataajuuksisilla vaihtuvilla sähkökentäillä (HFC - korkeataajuusvirrat; alue 0,3-300 MHz). Dielektrisen lämmityksen erityinen piirre on lämmön vapautumisen määrä (ei välttämättä tasainen) lämmitettyssä väliaineessa. HFC-lämmityksen tapauksessa lämmön vapautuminen on tasaisempaa johtuen energian tunkeutumisen syvyydestä dielektrisiin.
Dielektrinen materiaali (puu, muovi, keramiikka) on sijoitettu kondensaattorin levyjen väliin, jolle syötetään korkeataajuusjännite elektronisesta generaattorista radioputkissa. Kondensaattorilevyjen vuorotteleva sähkökenttä aiheuttaa dielektrisen polarisaation ja materiaalin lämmittävän siirtymävirran ilmestymisen.
Menetelmän edut: korkea kuumennusnopeus; puhdas, kosketukseton menetelmä, joka mahdollistaa lämmityksen tyhjiössä, suojakaasun jne.; alhaisen lämmönjohtavuuden omaavien materiaalien tasainen kuumennus; paikallisen ja valikoivan lämmityksen toteuttaminen jne.
Kummallista kyllä, tätä menetelmää käytettiin 1800-luvun lopulla. lääketieteessä kudosten terapeuttiseen kuumentamiseen.
Kaikki nämä vaikutukset perustuvat mahdolliseen virran vastaanottamiseen, joka muunnetaan lämmöksi pääparametrin - korkeajännitteen - kautta. Sähköstaattiset virrat ovat hyvin pieniä. Kun taas kaikki nykyaikainen sähkötekniikkamme on energiatehokkuutta. Sillä on tiukka jänniteparametri (ota vakio 220 V, joissakin maissa verkossa on erilainen jännite), ja laitteen teho riippuu kulutetuista virroista.
Uskon, että kymmeniä tuhansia volteja sähkön hankkimiseksi ilmakehästä ja asennettuna potentiaalieroksi seiniin voivat korvata nykyaikaiset sähkölämmittimet ja konvektorit dielektrisellä lämmityksellä. Se on vain, että kukaan tutkimuksen sovelletussa merkityksessä ei uppoutunut tähän aiheeseen. N. Teslan ajoista lähtien moderni fysiikka ei ole kiinnostunut sähköstatiikasta. Mutta kaikkialla on tilaa feat. Näyttää siltä, mitä uutta voidaan keksiä sähkömoottorin käämien piireihin? Kävi ilmi - voit. Dayunov loi tällaisen sähkömoottorin yhdistämällä asynkronisen moottorin "tähti" ja "kolmio" käämipiirit, kutsuen käämipiiriään "Slavyanka".
Sähkömoottorin hyötysuhde ja sen veto-ominaisuudet ovat parantuneet. Päätin jättää Venäjän kehityksen ja seurasin yksityisten sijoittajien etsintää. Jokaisella keksijällä on oma tapa ja katsoa hänen aivorikkaansa …
Palatakseni yllä kirjoitettuun oletan, että melkein kaikki uusi on hyvin unohdettua vanhaa … Ja jos teoriassa on jotain, se voidaan toteuttaa käytännössä!
Kirjoittaja: sisar