Читаем Энергия и цивилизация полностью

Примитивность и неэффективность традиционных методов отопления и освещения особенно примечательны, если сравнивать с часто впечатляющими механическими достижениями древних цивилизаций. Контраст еще больше на фоне широкого набора технических инноваций в Европе после Ренессанса. Открытые очаги и камины обеспечивали довольно слабое отопление почти на всем протяжении ранней современной эры (1500–1800). Свечение огня, мерцающее слабое пламя (часто дымивших) масляных ламп и (обычно дорогих) свечей обеспечивали все освещение в течение тысячелетий доиндустриальной эволюции.

В области отопления самый важный переход от затратных, нерегулируемых открытых очагов к более совершенным устройствам был очень медленным. Даже помещение огня в трехсторонний камин принесло лишь крайне малый выигрыш в эффективности. Хорошо сложенные камины могли гореть без присмотра целую ночь, но их эффективность оставалась низкой. Лучшие цифры достигали 10 %, но как правило величина колебалась лишь около 5 %. Обычно подобное устройство нагревало воздух рядом с собой, но теплый воздух уходил через трубу наружу, что приводило к общим потерям тепла в комнате. Перекрыть же тягу было нельзя, поскольку при сгорании топлива выделялся опасный, а в больших количествах даже летальный угарный газ.

Эффективность традиционных кирпичных или глиняных печей менялась не только в зависимости от конструкции (часто обусловленной предпочтениями в приготовлении пищи), но также в зависимости от главного топлива. Современные исследования, посвященные азиатским сельским печам, чья форма не менялась столетиями, позволили зафиксировать максимальную практическую эффективность. Массивные кирпичные печи с длинными трубами и плотной кладкой, которые топили дровами, имели эффективность около 20 %. В менее крупных, продуваемых печах с короткими трубами, которые топили соломой или травой, типичная величина была близка к 15 %, а иногда составляла всего 10 %. Но все традиционные отопительные устройства оставались очень неэкономными. По меньшей мере три обогревательных системы использовали дерево и пожнивные останки изобретательно эффективным образом, обеспечивая большую степень комфорта.

К их числу относились римский hypocaust, корейский ondol и китайский kang. Первые два направляли горячие продукты горения через поднятый пол комнаты перед тем, как отправить их в трубу. Hypocaust был греческим изобретением, его старейшие образцы находят в Греции и некогда населенной греками побережной части Южной Италии, и датируют III веком до н. э. (Ginouves 1962). Римляне поначалу использовали его в теплых комнатах (caldaria) публичных бань-терм, а позже для того, чтобы обогревать каменные дома в более холодных провинциях империи (рис. 4.16). Испытания сохранившегося hypocaust показали, что 1 кг каменного угля в час достаточно, чтобы поддержать температуру в 22 °C в комнате 5x4x3 м при наружной температуре 0° (Forbes 1966). Третье из упомянутых обогревательных устройств до сих пор встречается в Северном Китае. Kang, большая кирпичная платформа (минимум 2x2 м и 75 см высотой) обогревается остаточным теплом от прилегающей печи; она используется в качестве кровати по ночам и как место отдыха днем (Hommel 1937).


Рисунок 4.16.

Часть римского hypocaust (со скелетом собаки, убитой чадом) из Римского музея в Хомбург-Шварценакер (Саар). Фотография предоставлена Barbara F. McManus


Был проведен (Yates 2012) детальный инженерный анализ подобного традиционного теплообменника, затем последовали предложения по повышению его эффективности. Kang отдавал тепло медленно, распределяя его по сравнительно большой площади, жаровни же, широко распространенные в большинстве обществ Старого Света, наоборот, предоставляли точечный источник тепла и производили немало угарного газа. Японцы, успешно эксплуатировавшие китайские и корейские изобретения, не смогли адаптировать ondol или kang для своих хлипких деревянных домиков. Жители Японии пользовались жаровнями с каменным углем (hibachi) и грелками для ног (kotatsu). Такие небольшие контейнеры с каменным углем, поставленные на пол и покрытые плотной тканью, использовались даже в XX веке. Они существуют и сегодня в форме электрических kotatsu, маленьких обогревателей, встроенных в низкие столики. А Палата общин Великобритании отапливалась с помощью больших сосудов с каменным углем до 1791 г.

Перейти на страницу:

Все книги серии Большая наука

Похожие книги

Гиперпространство. Научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение
Гиперпространство. Научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение

Инстинкт говорит нам, что наш мир трёхмерный. Исходя из этого представления, веками строились и научные гипотезы. По мнению выдающегося физика Митио Каку, это такой же предрассудок, каким было убеждение древних египтян в том, что Земля плоская. Книга посвящена теории гиперпространства. Идея многомерности пространства вызывала скепсис, высмеивалась, но теперь признаётся многими авторитетными учёными. Значение этой теории заключается в том, что она способна объединять все известные физические феномены в простую конструкцию и привести учёных к так называемой теории всего. Однако серьёзной и доступной литературы для неспециалистов почти нет. Этот пробел и восполняет Митио Каку, объясняя с научной точки зрения и происхождение Земли, и существование параллельных вселенных, и путешествия во времени, и многие другие кажущиеся фантастическими явления.

Мичио Каку

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
Империи Древнего Китая. От Цинь к Хань. Великая смена династий
Империи Древнего Китая. От Цинь к Хань. Великая смена династий

Книга американского исследователя Марка Эдварда Льюиса посвящена истории Древнего Китая в имперский период правления могущественных династий Цинь и Хань. Историк рассказывает об особой роли императора Цинь Шихуана, объединившего в 221 г. до н. э. разрозненные земли Китая, и формировании единой нации в эпоху расцвета династии Хань. Автор анализирует географические особенности Великой Китайской равнины, повлиявшие на характер этой восточной цивилизации, рассказывает о жизни в городах и сельской местности, исследует религиозные воззрения и искусство, а также систему правосудия и семейный уклад древних китайцев. Авторитетный китаист дает всестороннюю характеристику эпохи правления династий Цинь и Хань в истории Поднебесной, когда была заложена основа могущества современного Китая.

Марк Эдвард Льюис

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
Как изменить мир к лучшему
Как изменить мир к лучшему

Альберт Эйнштейн – самый известный ученый XX века, физик-теоретик, создатель теории относительности, лауреат Нобелевской премии по физике – был еще и крупнейшим общественным деятелем, писателем, автором около 150 книг и статей в области истории, философии, политики и т.д.В книгу, представленную вашему вниманию, вошли наиболее значительные публицистические произведения А. Эйнштейна. С присущей ему гениальностью автор подвергает глубокому анализу политико-социальную систему Запада, отмечая как ее достоинства, так и недостатки. Эйнштейн дает свое видение будущего мировой цивилизации и предлагает способы ее изменения к лучшему.

Альберт Эйнштейн

Публицистика / Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Политика / Образование и наука / Документальное
Комично, как все химично! Почему не стоит бояться фтора в зубной пасте, тефлона на сковороде, и думать о том, что телефон на зарядке взорвется
Комично, как все химично! Почему не стоит бояться фтора в зубной пасте, тефлона на сковороде, и думать о том, что телефон на зарядке взорвется

Если бы можно было рассмотреть окружающий мир при огромном увеличении, то мы бы увидели, что он состоит из множества молекул, которые постоянно чем-то заняты. А еще узнали бы, как действует на наш организм выпитая утром чашечка кофе («привет, кофеин»), более тщательно бы выбирали зубную пасту («так все-таки с фтором или без?») и наконец-то поняли, почему шоколадный фондан получается таким вкусным («так вот в чем секрет!»). Химия присутствует повсюду, она часть повседневной жизни каждого, так почему бы не познакомиться с этой наукой чуточку ближе? Автор книги, по совместительству ученый-химик и автор уникального YouTube-канала The Secret Life of Scientists, предлагает вам взглянуть на обычные и привычные вещи с научной точки зрения и даже попробовать себя в роли экспериментатора!В формате PDF A4 сохранен издательский макет.

Нгуэн-Ким Май Тхи

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Научно-популярная литература / Образование и наука