Екологія пізнання. Пізнавально: У статті описано цікаву конструкцію аркаїмської печі. У ній при поєднанні вогнища та колодязя створювалася природна та сильна повітряна тяга. Повітря, що надходить у стовп колодязя (на ілюстрації нижче), охолоджувалося водою, що розташована в стовпі колодязя, і надходило в топку.
У статті описано цікаву конструкцію аркаїмської печі. У ній при поєднанні вогнища та колодязя створювалася природна та сильна повітряна тяга. Повітря, що надходить у стовп колодязя (на ілюстрації нижче), охолоджувалося водою, що розташована в стовпі колодязя, і надходило в топку.
Відомо, що для плавлення бронзи необхідна висока температура, яку неможливо отримати без подачі великого об'єму повітря до місця горіння.
"Давні арії були забезпечені каналізацією. Мало того, у кожному житлі був колодязь, піч і невелике куполоподібне сховище. Навіщо? Все геніальне просто. Всі ми знаємо, що з колодязя, якщо в нього зазирнути, завжди тягне прохолодним повітрям".
Так от, в арійській пічці це прохолодне повітря, проходячи земляною трубою, створювало тягу такої сили, що вона дозволяла плавити бронзу без використання хутра! Така піч була в кожній оселі, і давнім ковалям залишалося тільки відточувати свою майстерність, змагаючись у цьому мистецтві! Інша земляна труба, яка веде в сховище, забезпечувала в ньому знижену температуру". (Обряди Любові, гол. Аркаїм - Академія волхвів, стор 46).
Поруч із піччю знаходився колодязь, при цьому піддувало печі було пов'язане з колодязем через влаштований у ґрунті повітродувний канал. Проведені вченими-археологами експерименти показали, що аркаїмська «чудо-піч» може підтримувати температуру, достатню не тільки для розплаву бронзи, а й для виплавки рудої міді (1200-1500 градусів!). Завдяки повітроводу, що з'єднує піч із суміжним з нею колодязем п'ятиметрової глибини, у печі виникає тяга, що забезпечує необхідну температуру. Таким чином, давні жителі Аркаїма втілювали в реальність міфологічні уявлення про воду, що породжує вогонь.
Швидкий спосіб перетворення чавуну на сталь розробив 1856 р. англієць Г. Бессемер. Він запропонував продувати розплавлений рідкий чавун повітрям для того, що кисень повітря з'єднається з вуглецем і віднесе його у вигляді газу. Безсемер боявся тільки, щоб повітря не остудив чавун. Насправді ж виходило протилежне - чавун не тільки не остигав, але ще сильніше нагрівався. Несподівано, чи не так? А це пояснюється просто: при з'єднанні кисню повітря з різними елементами, що містяться в чавуні, наприклад з кремнієм або марганцем, виділяється чимала кількість тепла.
До речі, найближче до таємниці чудо-печей підійшов наш російський учений 18 століття Михайло Ломоносов. Відвідуючи уральські копальні, він звернув увагу на прохолодне повітря, що йде з шахт і зацікавився цим явищем. Ось що пише про нього той самий Володимир Юхимович Грум-Гржимайло, роботу якого і знайшов на горищі Олександр Спірін: називаючи Ломоносова своїм попередником, він писав у передмові до своєї книги:
"У своїй дисертації "Про вільний рух повітря, в рудниках поміченому" (1742) він дав кришталево ясну думку про рух повітря в рудниках і димових трубах. Його теорія видавлювання важким, холодним, зовнішнім повітрям теплого диму була чудово засвоєна всім світом. У подальших спробах дати пояснення руху газу в печах заплуталося слово "тяга", граматично абсурдне, бо дієслово тягнути передбачає безпосередній зв'язок між силою і предметом, який тягнеться. важким повітрям, як правильно вказав М. В. Ломоносов, який жодного разу не вживав слово "потяг".
Виникає питання: яка сила є причиною руху холодного повітря нагору? Наприклад візьмемо випадок із двома сполученими судинами, у яких міститься вода. Можна взяти гнучкий будівельний рівень. Як би ми не змінювали висоту якогось кінця шлангу, вода в обох судинах завжди знаходиться на одному рівні. Чи може бути те саме, якщо в судинах, що сполучаються, знаходиться не рідина, а газ?
Так, якщо діаметр судин однаковий. Але якщо одна посудина має діаметр дециметр, а інша посудина має діаметр метра, чи займуть гази однаковий рівень щодо поверхні землі? Адже в цьому випадку необхідно враховувати тиск атмосфери на верхню площу газу. Візьмемо відруську криницю, з'єднану каналом з піччю.
Діаметр вихідного каналу дорівнює 8-12 см, поперечний переріз каналу колодязя дорівнює квадратному метру. Очевидно, що тиск атмосферного стовпа в колодязь буде більшим за тиск атмосферного стовпа у вивідний канал, плюс вага холодного повітря, що знаходиться в самому колодязі, отже, холодне повітря тихенько видавлюватиметься в топковий простір печі, виконуючи призначення піддувала.
Виходить, що тяга, наявність якої в сучасних печах так цінували пічники, у печах з вільним рухом газів є шкідливим явищем, оскільки відбувається безконтрольний викид цінного тепла в навколишній простір і безповоротна втрата його до 80%, що означає також, що до 80% лісу вирубано і спалено марно. Порушується екологія ґрунту та атмосфери, оскільки залишаються шкідливі для здоров'я речовини, внаслідок неповного згоряння палива, збільшується вміст вуглекислого газу в повітрі, посилюється парниковий ефект.
Для усунення шкідливого явища тяги у відруській печі вивідний канал з топки треба влаштовувати в нижній частині, в зоні холодного повітря. Таким чином, розжарені гази і гаряче повітря, що циркулюють у верхньому відділенні печі не виводяться назовні, а накопичують у собі тепло, що все збільшується. Ось звідки береться температура, що плавить метали. Відводиться ж із камери згоряння суміш із прохолодного повітря та нижніх гарячих газів, що захоплюються потоком. Дійшовши до верху труби, гази остаточно охолоджуються і викидаються назовні ледь теплими, власне, як і зафіксували троє вчених з Ярославського НДІ, вивчаючи піч Олександра Спирина.
Із сучасних конструкторів печей, які використовують наукові розробки професора Грум-Гржимайло, я знаю лише Ігоря Кузнєцова, але він, звичайно, не використовує у своїх розробках колодязний принцип, хоча й досяг високої ефективності своїх конструкцій печей. опубліковано
Пекти – традиційний опалювальний пристрій, що безроздільно застосовувався протягом тисячоліть. Знання та досвід у мистецтві спорудження печей багато століть залишалися мірилом зрілості та талановитості народу. Особливо шанувалися пічних справ майстри в тих народів, життя яких протікало в суворих кліматичних умовах. Тільки завдяки незагасаючому осередку - прообразу майбутньої печі, - печерна людина зуміла вступити в єдиноборство з природою, перестав кочувати слідом за літом. Це вогнище, або, говорячи сучасною мовою, камін відкритого вогню, стало основою культури побуту стародавніх людей.
Минали тисячоліття. Людство осягало таємниці будівництва найскладніших споруд, деякі з яких склали список чудес світу. Але техніка опалення довгі століття залишалася на рівні багаття: варто було пропустити момент, коли настав час підкидати дрова, і в житло проникала холоднеча. Людина намагалася запасти тепло, цим займалися такі уми, як Архімед і Леонардо да Вінчі. Наразі не впізнати імен усіх винахідників опалювальних систем минулих часів, але завдяки археологам нам добре відомі їхні справи.
Так, наприклад, вдалося з'ясувати, що в Стародавньому Римі житла патрицій обігрівалися гарячим повітрям, що циркулювало під плитами підлоги. Нещодавно при реконструкції Грановитої палати Московського Кремля було виявлено складну систему опалення, що діяла ще наприкінці XV століття. Завдяки записам, що збереглися, у палацових книгах можна уявити, як працювала ця система опалення. Джерелом тепла служили цегляні печі, встановлені першому поверсі двоповерхових дерев'яних хором. Труби печей проходили через приміщення верхнього поверху, а для того, щоб тепло надходило до кімнат, у стволі труби встановлювали душники – металеві коробки, які відкривали відразу після закінчення топки. Щоб у трубу не йшло гаряче повітря, її перекривали на горищі круглим чавунним клапаном – юшкою. Холодне повітря проникало в піч через топку, омиваючи димообіги, воно нагрівалося і піднімалося до душників, щоб віддати отримане тепло верхнім поверхам. Труби, що пронизували будівлі, прикрашали розписом або химерними кахлями.
Хоромні печі із насадними трубами – прообраз централізованих систем повітряного опалення наших днів. У той час вони не могли знайти широкого застосування – дуже дорога була цегла. Крім того, народу потрібні були печі, які служили б не тільки для опалення, але і для приготування їжі, сушіння продуктів.
Глинобитне куряче вогнище встановлювалося на дерев'яних вінцях. Такі печі опалювали будинки наших предків понад п'ять століть.
Така піч була створена Росії і стала відома всьому світу, як російська піч. Основна її особливість – тунелеподібна склепінчаста варильна камера – горнило, яке розігрівається до 200°C. Пекарі знають, що це якраз та температура, яка потрібна для випікання хліба. Фахівці російською кухнею додадуть, що розігріте горнило годинами зберігає тепло, а значить, в ньому можна томити молоко, варити розсипчасті каші, готувати спекотне. Смак їжі, приготовленої в печі, не забувається, тут російська піч поза конкуренцією проти іншими осередками.
Перші конструкції російських печей були глинобитними, пром'яту глину іноді армували солом'яною січкою. Процес набивання печей глиняною масою був складний, його довіряли лише досвідченим майстрам, тому нерідко горнило зводили на зрубі з колод. На опалубку набивали склепіння і, не виймаючи його, піднімали стіни. Конструкція сохла кілька днів, а потім її обпалювали кілька тижнів на малому вогні.
Російські печі з'явилися на початку XV століття і спочатку не мали димарів, тобто топилися «по-чорному». Ці печі отримали назву курних і швидко стали основною, а для селян і єдиним засобом опалення та приготування їжі. Назва не була випадковою – піч дійсно курилася – великий вогонь у ній не можна було розвести, не ризикуючи підпалити дерев'яне підпіч, та й сам будинок. Дим заповнював усе приміщення і виходив назовні через верхній притвор відкритих вхідних дверей. Через поріг цих дверей до хати надходило холодне повітря. Так тривало майже середини XV століття, як у стінах почали робити невеликі отвори для виходу диму. Після топки печі ці отвори заволакували – закривали дерев'яними заслінками, тож незабаром їх почали називати волоковими вікнами. Топили печі та «по-сірому» – дим випускали на горище, звідки гази поступово йшли через слухові вікна та нещільність покрівлі.
Дивно, але російські печі, що працюють «по-чорному» та «по-сірому», не забруднювали стіни приміщення.
Наші пращури примудрялися домагатися повного згоряння дров, так що кіптява осідала лише навколо "верхника" або біля волокового віконця. Секрет у тому, що піч топили дровами листяних порід: поліни розташовували так, щоб вони вільно омивалися свіжим повітрям, а для того, щоб позбутися кіптяви, зверху клали поліни з осики. У зведенні життєвих правил і настанов XVI століття, відомому нам під назвою «Домобуд», знайшлося місце і для такої інструкції: «А в хатах завжди печі переглядати всередині печі і на печі, і по сторонах і щілинах замазувати глиною... А на печі би завжди було б чисто зметено... іно вода наперед припасена була, пожежні заради притчі...» І вірно, – від курних печей нерідко займалися спустошливі пожежі. У 1571 р. було видано наказ «царева і великого князя дияків», що забороняє топити печі в хатах «з весни до холоду». Готувати їжу, пекти хліб та калачі наказувалося у надвірних російських печах.
Наприкінці XV століття глину все частіше почала замінювати обпалена цегла, а над дахами піднялися дерев'яні димники.
Шлях диму з печі лежав через приміщення на горище, а звідти в димник. Система димовідводу швидко вдосконалювалася, і невдовзі місце димника зайняла труба з теса, яку почали розміщувати біля верхівки. Нарешті, наприкінці століття пічники Московії та Ярославля винайшли новий спосіб відведення димових газів. Над гирлом горнила з'явився ковпак-димозбірник. Функції його різноманітні, тому можна чути різні назви: чоло – верхня частина фасаду печі, щиток – захист від диму, перетруб'я – ділянка газоходу перед трубою. Димник опустився до самого чола, а його верхній частині, що височіє над дахом, почали надавати вигадливу форму. Нові димники в багато разів посилили потяг, покращили горіння, але саме вони стали причиною частих пожеж. Була потрібна безпечна цегляна труба, але вона на той час була по кишені лише вельможним дворянам. Тонкий знавець російського побуту А.С. Пушкін зазначив це в «Казці про рибалку та рибку»:
«Прийшов він до своєї землянки,
А землянки вже немає сліду;
Перед ним хата
зі світлиною,
З цегляною, вибіленою трубою...»
Російську піч із цегляною трубою, встановленою безпосередньо на її корпусі, називали білою. Універсальність та простота конструкції, велика теплоємність, багатофункціональність – все це ставило російську піч поза конкуренцією серед опалювальних приладів.
Начиння з прикладу російської печі
Своєрідну модифікацію російської печі розробили російські міські умільці.
У міській печі хліб не пекли, а тому й стінки її викладалися в півцегли, зменшилася ширина та довжина печі, став нижче під. Одна піч, як правило, опалювала одразу дві кімнати. Паливо завантажували з боку сіней чи кухні, а сторона, звернена у світлицю, багато оформлялася.
Друге народження російської печі пов'язане із творчістю основоположника вітчизняної опалювальної техніки І.І. Свіязєва. Він доповнив її верхніми димообігами, колосникові грати дозволили використовувати для топки вугілля та торф. Однак залишався ще один серйозний недолік - погано прогрівалося підпіч.
У 1927 р. Наркомзем СРСР оголосив всесоюзний конкурс проект російської печі поліпшеної конструкції. Перші призові місця зайняли піч, розроблена у Всесоюзному теплотехнічному інституті імені Дзержинського, а також піч конструкції Грум-Гржимайло та Підгороднікова. Останній серйозний недолік був усунений.
Але все ж таки, незважаючи на популярність російської печі, вважалося, що печі, які топлять при відкритому гирлі, мають невеликий ккд: 30...35%. Щоб з'ясувати фактичну ефективність російської печі, було проведено спеціальні випробування. Результати виявилися приголомшливими – навіть російська піч традиційної конструкції показала ккд, що дорівнює 68%, тобто порівнянний з ккд сучасної твердо-паливної ТЕЦ. А в російській печі з нижнім прогріванням ефективність використання палива сягає 80%!
Чим пояснюється така хороша робота російських печей? Ще в курних печах склепіння і під влаштовували з невеликим підйомом від заслінки до тилу варильної камери. Гарячі гази повільно переміщаються від тильної стінки горнила до гирла, настилаючись на склепіння. Завдяки цьому горнило добре прогрівається, а гази, що відходять, навпаки, достатньою мірою остигають.
Конструкція російської печі удосконалюється досі. Широке поширення знайшла російська піч конструкції І.С. Підгороднікова
Її особливості – плита, розташована у шістці, паливник для топки вугіллям, водогрійна коробка. Підпіч добре прогрівається, а значить, у приміщенні, де стоїть така піч, немає холодних потоків повітря над підлогою. У таких приміщеннях люди менше хворіють на простудні захворювання.
Всі ці якості російської печі визначають її невпинну популярність. Водночас у країні майже втрачено багаті традиції потомствених умільців-пічників, які передавали секрети своєї майстерності з покоління до покоління. А таких таємниць чимало. Хороший пічник знає до десятка різних конструкцій російської печі: звичайну і з верхнім прогріванням, з печурками в стінах, з плитою в шістці і з підтопленням вздовж однієї зі стін, з нижнім прогріванням та з каміном у підпічці.
І все-таки роботи над поліпшенням конструкції російської печі не припиняються. У університетах Державного комітету архітектури розроблено нове покоління російських печей. Компактні печі, оформлені відповідно до вимог сучасного дизайну, чудово вписуються в інтер'єр сучасних сільських будинків. Чудо-піч ще послужить людям.
Наука та життя. 1988. №1.
Пекти древніх аріїв.
Цікава сама конструкція аркаїмської печі. У ній при поєднанні вогнища та колодязя створювалася природна та сильна повітряна тяга. Повітря, що надходить у стовп колодязя (на ілюстрації нижче), охолоджувалося водою, що розташована в стовпі колодязя, і надходило в топку. Відомо, що для плавлення бронзи необхідна висока температура, яку неможливо отримати без подачі великого об'єму повітря до місця горіння.
"Давні арії були забезпечені каналізацією. Мало того, у кожному житлі був колодязь, піч і невелике куполоподібне сховище. Навіщо? Все геніальне просто. Всі ми знаємо, що з колодязя, якщо в нього заглянути, завжди тягне прохолодним повітрям. арійській пічці це прохолодне повітря, проходячи по земляній трубі, створювало тягу такої сили, що вона дозволяла плавити бронзу без використання хутра!Така піч була в кожному житлі, і стародавнім ковалям залишалося тільки відточувати свою майстерність, змагаючись у цьому мистецтві!Інша земляна труба! провідна у сховище, забезпечувала у ньому знижену температуру".(Обряди Любові, гол. Аркаїм – Академія волхвів, стор 46).
Хоча практичне виготовлення відруської печі та складніше будь-якої звичайної печі, але результатом її роботи буде вирішення фактично всіх енергетичних проблем маєтку, аж до . ККД її не поступиться знаменитою печі Спіріна, (пам'ятаєте, у якого в печі всі горщики поплавилися?) а може і перевершити, якщо ми правильно відновимо принцип її роботи. Якщо забули, процитую трохи цю публікацію А. Єлахова:
"Якось розповіли мені таку історію. Перед Великою Вітчизняною війною уряд наш оголосив конкурс на кращу економну піч. Воно і зрозуміло: майже вся Росія дровами опалювалася, скільки лісу в труби вилітало! проекти були відібрані та зведені в книжку, але до втілення їхня справа не дійшла.
Наприкінці сорокових повернувся один пічник до рідного села і по першості вирішив перекласти старій піч. Поліз на горище і знайшов там пожовклу книжечку з нездійсненими проектами. Вибрав проект академіка Грум-Гржимайло, спеціаліста у галузі чорної металургії. Пекти склав, обсушив, затопив. Стара в піч чавуни поставила і корову доїти пішла. Повернулась, сунулася до печі, а чавунів нема. Поплавали чавуни.
Зізнаюся, я тієї історії спочатку повірив, поки не зустрівся в Кирилові з вантажником сільпо Спіріним Олександром Павловичем. Показав він мені пічку власної конструкції, в якій якщо горщики не поплавляться, то наступного дня можна пироги пекти. Така дивовижна у Спірина піч була, що якби я її на власні очі не бачив і всю руками не спілкувався, то ні в життя не повірив би. Пекти та топилася без диму. Зовсім. І ще багато іншого було в ній разюче."
Так от, я думаю, що в печі Спіріна якраз і був використаний принцип, який застосовували у своїх чудо-печах волхви Аркаїма. Я маю на увазі те, що причиною колосального розігріву печі є холодне повітря, яке подається знизу в піч. Жодного абсурду тут немає, бо подача холодного повітря використовувалася і в старовинних плавильних печах Європи:
Швидкий спосіб перетворення чавуну на сталь розробив 1856 р. англієць Г. Бессемер. Він запропонував продувати розплавлений рідкий чавун повітрям для того, що кисень повітря з'єднається з вуглецем і віднесе його у вигляді газу. Безсемер боявся тільки, щоб повітря не остудив чавун. Насправді ж виходило протилежне - чавун не тільки не остигав, але ще сильніше нагрівався. Несподівано, чи не так? А це пояснюється просто: при з'єднанні кисню повітря з різними елементами, що містяться в чавуні, наприклад з кремнієм або марганцем, виділяється чимала кількість тепла.
До речі, найближче до таємниці чудо-печей підійшов наш російський учений 18 століття Михайло Ломоносов. Відвідуючи уральські копальні, він звернув увагу на прохолодне повітря, що йде з шахт і зацікавився цим явищем. Ось що пише про нього той самий Володимир Юхимович Грум-Гржимайло, роботу якого і знайшов на горищі Олександр Спірін: називаючи Ломоносова своїм попередником, він писав у передмові до своєї книги:
"У своїй дисертації "Про вільний рух повітря, в рудниках поміченому" (1742) він дав кришталево ясну думку про рух повітря в рудниках і димових трубах. Його теорія видавлювання важким, холодним, зовнішнім повітрям теплого диму була чудово засвоєна всім світом. У подальших спробах дати пояснення руху газу в печах заплуталося слово "тяга", граматично абсурдне, бо дієслово тягнути передбачає безпосередній зв'язок між силою і предметом, який тягнеться. важким повітрям, як правильно вказав М. В. Ломоносов, який жодного разу не вживав слово "потяг".
У такому разі у мене виникає запитання: яка сила є причиною руху холодного повітря нагору? Наприклад візьмемо випадок із двома сполученими судинами, у яких міститься вода. Можна взяти гнучкий будівельний рівень. Як би ми не змінювали висоту якогось кінця шлангу, вода в обох судинах завжди знаходиться на одному рівні. Чи може бути те саме, якщо в судинах, що сполучаються, знаходиться не рідина, а газ? Так, якщо діаметр судин однаковий. Але якщо одна посудина має діаметр дециметр, а інша посудина має діаметр метра, чи займуть гази однаковий рівень щодо поверхні землі? Адже в цьому випадку необхідно враховувати тиск атмосфери на верхню площу газу. Візьмемо відруську криницю, з'єднану каналом з піччю. Діаметр вихідного каналу дорівнює 8-12 см, поперечний переріз каналу колодязя дорівнює квадратному метру. Очевидно, що тиск атмосферного стовпа в колодязь буде більшим за тиск атмосферного стовпа у вивідний канал, плюс вага холодного повітря, що знаходиться в самому колодязі, отже, холодне повітря тихенько видавлюватиметься в топковий простір печі, виконуючи призначення піддувала.
Виходить, що тяга, наявність якої в сучасних печах так цінували пічники, у печах з вільним рухом газів є шкідливим явищем, оскільки відбувається безконтрольний викид цінного тепла в навколишній простір і безповоротна втрата його до 80%, що означає також, що до 80% лісу вирубано і спалено марно. Порушується екологія ґрунту та атмосфери, оскільки залишаються шкідливі для здоров'я речовини, внаслідок неповного згоряння палива, збільшується вміст вуглекислого газу в повітрі, посилюється парниковий ефект. Для усунення шкідливого явища тяги у відруській печі вивідний канал з топки треба влаштовувати в нижній частині, в зоні холодного повітря. Таким чином, розжарені гази і гаряче повітря, що циркулюють у верхньому відділенні печі не виводяться назовні, а накопичують у собі тепло, що все збільшується. Ось звідки береться температура, що плавить метали. Відводиться ж із камери згоряння суміш із прохолодного повітря та нижніх гарячих газів, що захоплюються потоком. Дійшовши до верху труби, гази остаточно охолоджуються і викидаються назовні ледь теплими, власне, як і зафіксували троє вчених з Ярославського НДІ, вивчаючи піч Олександра Спирина
Із сучасних конструкторів печей, які використовують наукові розробки професора Грум-Гржимайло, я знаю лише Ігоря Кузнєцова, але він, звичайно, не використовує у своїх розробках колодязний принцип, хоча й досяг високої ефективності своїх конструкцій печей. Тут я наведу основний принцип роботи його печей із вільним рухом газів (СДГ).
Система вільного руху газів (СДГ) у теплогенераторах у трактуванні Кузнєцова І.В. Теплогенератори будуються за формулою "Нижній ярус та паливник об'єднані в єдиний простір і складають нижній ковпак". Суть формули. Йдеться про спалювання палива в топливнику, розміщеному в ковпаку і оптимальному використанні теплової енергії, що при цьому виділилася. Суть концепції: одержати з палива максимальну кількість тепла при його спалюванні; отриману теплоту використовувати у максимальному обсязі; конструкція теплогенератора повинна відповідати функціональним вимогам та забезпечувати максимальну тепловіддачу.
Ковпак, це перевернута догори дном посудина. Заповнимо ковпак порцією гарячого повітря. Гаряче повітря, як легше підніметься вгору, витіснить холодне важке повітря з ковпака, і буде там, поки не віддасть своє тепло стінкам ковпака. В результаті отримаємо систему, що акумулює тепло гарячого повітря в обмеженому обсязі. Рух гарячого повітря у ковпаку відбувається рахунок природних сил природи і вимагає зовнішньої енергії. Якщо пропускати через нижню зону ковпака потік гарячого повітря, ковпак акумулює його тепло. Тепло гарячого повітря передаватиметься стінкам ковпака та теплообміннику, поміщеному всередину ковпака, а надлишок тепла (охолоджене повітря) виходять назовні. Теплообмінником можуть бути регістри водяного казана, калорифер повітряного опалення, реторту для газифікації палива тощо.
Газовий потік, що рухається в теплогенераторі з будь-якою конвективною системою, переносить теплову енергію і продукти згоряння. Щоб з'ясувати різницю механізму руху газового потоку в системах ПДГ (примусового руху) і СДГ уявімо, що джерелом тепла є електричний обігрівач. В цьому випадку не потрібно видаляти продукти згоряння. У системі СДГ, наприклад, печі двох ярусний ковпак, відбувається перенесення теплової енергії за рахунок природних сил природи навіть із закритою засувкою труби (без тяги труби). Теплопередача відбувається в часі і якщо ковпак і теплообмінник не встигають сприйняти все тепло електричного обігрівача, його надлишок у вигляді відпрацьованого гарячого повітря надходитиме в другий ковпак. У другому ковпаку перенесення теплової енергії відбувається за тією ж схемою, що й у нижньому ковпаку. Цей процес передачі теплової енергії відбиває суть назви системи, " вільного руху газів (СДГ) " . Для видалення продуктів згоряння, якщо джерелом теплової енергії є спалювання палива, потрібна тяга труби. Слід зазначити, що рух газів усередині ковпака буде турбулентним.
На відміну від системи СДГ, у системі ПДГ перенесення теплової енергії можливе лише за наявності тяги труби.
Пекти з глини – глинобитна пекарня
Глинобитні печібудувалися споконвіку, бо в селах ніякої цегли раніше не було або вони коштували надто дорого. Нині це практично забуте мистецтво. Ми робили свою піч, покладаючись на власну інтуїцію та відомості, почерпнуті з книг, досвіду у цій справі ми також не мали.
Відео - Печі та каміни.
______________________________
У Брединському районі, що на півдні Челябінської області, біля злиття степових річок Караганка та Утяганка у червні 1987 року експедиція Челябінського державного університету виявила унікальне поселення доби бронзи.
Ним виявилося городище Аркаїм XVII – XVIII ст. до зв. е. - 3600-3900 років тому.
Розмір поселення – 20000 кв. м, діаметр внутрішньої цитаделі – 85 м, діаметр зовнішніх стін – 143-145 м.
Усього ж жител із колодязями, продуктовими погребами, осередками було 67, з яких 40 розташовувалися у зовнішньому колі та 27 – у внутрішньому.
В Аркаїм вели чотири орієнтовані країнами світу входу в фортецю.
Він був побудований за наперед накресленим планом з високою точністю.
Таке планування міста по колу схоже на принцип Мандали - це один із центральних сакральних символів буддійської філософії.
Стародавнє місто Аркаїм, яке старше за легендарну Трою, і ще близько двох десятків подібних міст епохи бронзи в археологічній науці значаться як «Країна міст».На думку ряду вчених-археологів, тут також була батьківщина легендарних Аріїв - арійських народів.
Тут дорожили вміннями ремісників, особливо творцями металу та знарядь із нього.
Також існує думка, що Країна міст виникла тут саме через доступні та добротні мідні руди.
А для захисту копалень та металургійних «заводів» і були поставлені фортеці.
Місцевий метал та знаряддя знаходили своїх покупців далеко за межами Южноуралля.
Цікава сама конструкція аркаїмської печі. У ній при поєднанні вогнища та колодязя створювалася природна та сильна повітряна тяга. Повітря, що надходить у стовп колодязя (на ілюстрації нижче), охолоджувалося водою, що розташована в стовпі колодязя, і надходило в топку. Відомо, що для плавлення бронзи необхідна висока температура, яку неможливо отримати без подачі великого об'єму повітря до місця горіння.
"Давні арії були забезпечені каналізацією. Мало того, у кожному житлі був колодязь, піч і невелике куполоподібне сховище. Навіщо? Все геніальне просто. Всі ми знаємо, що з колодязя, якщо в нього заглянути, завжди тягне прохолодним повітрям. арійській пічці це прохолодне повітря, проходячи по земляній трубі, створювало тягу такої сили, що вона дозволяла плавити бронзу без використання хутра!Така піч була в кожному житлі, і стародавнім ковалям залишалося тільки відточувати свою майстерність, змагаючись у цьому мистецтві!Інша земляна труба! провідна у сховище, забезпечувала у ньому знижену температуру". (Обряди Любові, гол. Аркаїм – Академія волхвів, стор 46).Ставлячись з усією повагою до наших істориків все-таки викликають великі сумніви, як вони викладають конструктивні особливості печі Аріїв. Є багато не стикувань, про які хотів би зупинитися.
1. Для плавлення міді, бронзи необхідна температура в осередку понад 1100 градусів за Цельсієм. Чи можливо її досягти біля горловини печі на природній тязі?
2. Зазвичай димовідвідні труби прагнуть утеплити, тут навпаки - охолоджують її. У той же час незрозуміло куди потече конденсат із труби. Невже прямо в колодязь?
Цікава сама конструкція аркаїмської печі. У ній при поєднанні вогнища та колодязя створювалася природна та сильна повітряна тяга. Повітря, що надходить у стовп колодязя (на ілюстрації нижче), охолоджувалося водою, що розташована в стовпі колодязя, і надходило в топку. Відомо, що для плавлення бронзи необхідна висока температура, яку неможливо отримати без подачі великого об'єму повітря до місця горіння.
"Давні арії були забезпечені каналізацією. Мало того, у кожному житлі був колодязь, піч і невелике куполоподібне сховище. Навіщо? Все геніальне просто. Всі ми знаємо, що з колодязя, якщо в нього заглянути, завжди тягне прохолодним повітрям. арійській пічці це прохолодне повітря, проходячи по ній трубі, створювало тягу такої сили, що вона дозволяла плавити бронзу без використання хутра!Така піч була в кожному житлі, і стародавнім ковалям залишалося тільки відточувати свою майстерність, змагаючись у цьому мистецтві!Інша земляна труба! провідна у сховище, забезпечувала у ньому знижену температуру". (Обряди Любові, гол. Аркаїм – Академія волхвів, стор 46).
Поруч із піччю знаходився колодязь, при цьому піддувало печі було пов'язане з колодязем через влаштований у ґрунті повітродувний канал. Проведені вченими-археологами експерименти показали, що аркаїмська «чудо-піч» може підтримувати температуру, достатню не тільки для розплаву бронзи, а й для виплавки рудої міді (1200-1500 градусів!). Завдяки повітроводу, що з'єднує піч із суміжним з нею колодязем п'ятиметрової глибини, у печі виникає тяга, що забезпечує необхідну температуру. Таким чином, давні жителі Аркаїма втілювали в реальність міфологічні уявлення про воду, що породжує вогонь.
Хоча практичне виготовлення відруської печі та складніше будь-якої звичайної печі, але результатом її роботи буде вирішення фактично всіх енергетичних проблем маєтку, аж до генерації електрики. ККД її не поступиться знаменитою печі Спіріна, (пам'ятаєте, у якого в печі всі горщики поплавилися?) а може і перевершити, якщо ми правильно відновимо принцип її роботи. Якщо забули, процитую трохи цю публікацію А. Єлахова:
Так от, я думаю, що в печі Спіріна якраз і був використаний принцип, який застосовували у своїх чудо-печах волхви Аркаїма. Я маю на увазі те, що причиною колосального розігріву печі є холодне повітря, яке подається знизу в піч. Жодного абсурду тут немає, бо подача холодного повітря використовувалася і в старовинних плавильних печах Європи:
Швидкий спосіб перетворення чавуну на сталь розробив 1856 р. англієць Г. Бессемер. Він запропонував продувати розплавлений рідкий чавун повітрям для того, що кисень повітря з'єднається з вуглецем і віднесе його у вигляді газу. Безсемер боявся тільки, щоб повітря не остудив чавун. Насправді ж виходило протилежне - чавун не тільки не остигав, але ще сильніше нагрівався. Несподівано, чи не так? А це пояснюється просто: при з'єднанні кисню повітря з різними елементами, що містяться в чавуні, наприклад з кремнієм або марганцем, виділяється чимала кількість тепла.
До речі, найближче до таємниці чудо-печей підійшов наш російський учений 18 століття Михайло Ломоносов. Відвідуючи уральські копальні, він звернув увагу на прохолодне повітря, що йде з шахт і зацікавився цим явищем. Ось що пише про нього той самий Володимир Юхимович Грум-Гржимайло, роботу якого і знайшов на горищі Олександр Спірін: називаючи Ломоносова своїм попередником, він писав у передмові до своєї книги:
"У своїй дисертації "Про вільний рух повітря, в рудниках поміченому" (1742) він дав кришталево ясну думку про рух повітря в рудниках і димових трубах. Його теорія видавлювання важким, холодним, зовнішнім повітрям теплого диму була чудово засвоєна всім світом. У подальших спробах дати пояснення руху газу в печах заплуталося слово "тяга", граматично абсурдне, бо дієслово тягнути передбачає безпосередній зв'язок між силою і предметом, який тягнеться. важким повітрям, як правильно вказав М. В. Ломоносов, який жодного разу не вживав слово "потяг".
У такому разі у мене виникає запитання: яка сила є причиною руху холодного повітря нагору? Наприклад візьмемо випадок із двома сполученими судинами, у яких міститься вода. Можна взяти гнучкий будівельний рівень. Як би ми не змінювали висоту якогось кінця шлангу, вода в обох судинах завжди знаходиться на одному рівні. Чи може бути те саме, якщо в судинах, що сполучаються, знаходиться не рідина, а газ? Так, якщо діаметр судин однаковий. Але якщо одна посудина має діаметр дециметр, а інша посудина має діаметр метра, чи займуть гази однаковий рівень щодо поверхні землі? Адже в цьому випадку необхідно враховувати тиск атмосфери на верхню площу газу. Візьмемо відруську криницю, з'єднану каналом з піччю. Діаметр вихідного каналу дорівнює 8-12 см, поперечний переріз каналу колодязя дорівнює квадратному метру. Очевидно, що тиск атмосферного стовпа в колодязь буде більшим за тиск атмосферного стовпа у вивідний канал, плюс вага холодного повітря, що знаходиться в самому колодязі, отже, холодне повітря тихенько видавлюватиметься в топковий простір печі, виконуючи призначення піддувала.
Виходить, що тяга, наявність якої в сучасних печах так цінували пічники, у печах з вільним рухом газів є шкідливим явищем, оскільки відбувається безконтрольний викид цінного тепла в навколишній простір і безповоротна втрата його до 80%, що означає також, що до 80% лісу вирубано і спалено марно. Порушується ґрунти та атмосфери, оскільки залишаються шкідливі для здоров'я речовини, внаслідок неповного згоряння палива, збільшується вміст вуглекислого газу в повітрі, посилюється парниковий ефект. Для усунення шкідливого явища тяги у відруській печі вивідний канал з топки треба влаштовувати в нижній частині, в зоні холодного повітря. Таким чином, розжарені гази і гаряче повітря, що циркулюють у верхньому відділенні печі не виводяться назовні, а накопичують у собі тепло, що все збільшується. Ось звідки береться температура, що плавить метали. Відводиться ж із камери згоряння суміш із прохолодного повітря та нижніх гарячих газів, що захоплюються потоком. Дійшовши до верху труби, гази остаточно охолоджуються і викидаються назовні ледь теплими, власне, як і зафіксували троє вчених з Ярославського НДІ, вивчаючи піч Олександра Спирина
Із сучасних конструкторів печей, які використовують наукові розробки професора Грум-Гржимайло, я знаю лише Ігоря Кузнєцова, але він, звичайно, не використовує у своїх розробках колодязний принцип, хоча й досяг високої ефективності своїх конструкцій печей. Тут я наведу основний принцип роботи його печей із вільним рухом газів (СДГ).
Система вільного руху газів (СДГ) у теплогенераторах у трактуванні Кузнєцова І.В. Теплогенератори будуються за формулою "Нижній ярус та паливник об'єднані в єдиний простір і складають нижній ковпак". Суть формули. Йдеться про спалювання палива в топливнику, розміщеному в ковпаку і оптимальному використанні теплової енергії, що при цьому виділилася. Суть концепції: одержати з палива максимальну кількість тепла при його спалюванні; отриману теплоту використовувати у максимальному обсязі; конструкція теплогенератора повинна відповідати функціональним вимогам та забезпечувати максимальну тепловіддачу.
Ковпак, це перевернута догори дном посудина. Заповнимо ковпак порцією гарячого повітря. Гаряче повітря, як легше підніметься вгору, витіснить холодне важке повітря з ковпака, і буде там, поки не віддасть своє тепло стінкам ковпака. В результаті отримаємо систему, що акумулює тепло гарячого повітря в обмеженому обсязі. Рух гарячого повітря у ковпаку відбувається рахунок природних сил природи і вимагає зовнішньої енергії. Якщо пропускати через нижню зону ковпака потік гарячого повітря, ковпак акумулює його тепло. Тепло гарячого повітря передаватиметься стінкам ковпака та теплообміннику, поміщеному всередину ковпака, а надлишок тепла (охолоджене повітря) виходять назовні. Теплообмінником можуть бути регістри водяного казана, калорифер повітряного опалення, реторту для газифікації палива тощо.
Газовий потік, що рухається в теплогенераторі з будь-якою конвективною системою, переносить теплову енергію і продукти згоряння. Щоб з'ясувати різницю механізму руху газового потоку в системах ПДГ (примусового руху) і СДГ уявімо, що джерелом тепла є електричний обігрівач. В цьому випадку не потрібно видаляти продукти згоряння. У системі СДГ, наприклад, печі двох ярусний ковпак, відбувається перенесення теплової енергії за рахунок природних сил природи навіть із закритою засувкою труби (без тяги труби). Теплопередача відбувається в часі і якщо ковпак і теплообмінник не встигають сприйняти все тепло електричного обігрівача, його надлишок у вигляді відпрацьованого гарячого повітря надходитиме в другий ковпак. У другому ковпаку перенесення теплової енергії відбувається за тією ж схемою, що й у нижньому ковпаку. Цей процес передачі теплової енергії відбиває суть назви системи, " вільного руху газів (СДГ) " . Для видалення продуктів згоряння, якщо джерелом теплової енергії є спалювання палива, потрібна тяга труби. Слід зазначити, що рух газів усередині ковпака буде турбулентним.
На відміну від системи СДГ, у системі ПДГ перенесення теплової енергії можливе лише за наявності тяги труби.
піч із глини АркаїмЦікава сама конструкція аркаїмської печі. У ній при поєднанні вогнища та колодязя створювалася природна та сильна повітряна тяга. Повітря, що надходить у стовп колодязя (на ілюстрації нижче), охолоджувалося водою, що розташована в стовпі колодязя, і надходило в топку. Відомо, що для плавлення бронзи необхідна висока температура, яку неможливо отримати без подачі великого об'єму повітря до місця горіння.
Глиняна арійська піч Аркаїм
"Давні арії були забезпечені каналізацією. Мало того, у кожному житлі був колодязь, піч і невелике куполоподібне сховище. Навіщо? Все геніальне просто. Всі ми знаємо, що з колодязя, якщо в нього заглянути, завжди тягне прохолодним повітрям. арійській пічці це прохолодне повітря, проходячи по земляній трубі, створювало тягу такої сили, що вона дозволяла плавити бронзу без використання хутра!Така піч була в кожному житлі, і стародавнім ковалям залишалося тільки відточувати свою майстерність, змагаючись у цьому мистецтві!Інша земляна труба! провідна у сховище, забезпечувала у ньому знижену температуру". (Обряди Любові, гол. Аркаїм – Академія волхвів, стор 46). 
Хоча практичне виготовлення відруської печі та складніше будь-якої звичайної печі, але результатом її роботи буде вирішення фактично всіх енергетичних проблем маєтку, аж до генерації електрики. ККД її не поступиться знаменитою печі Спіріна, (пам'ятаєте, у якого в печі всі горщики поплавилися?) а може і перевершити, якщо ми правильно відновимо принцип її роботи.
Якщо забули, процитую трохи цю публікацію А. Єлахова:
"Якось розповіли мені таку історію. Перед Великою Вітчизняною війною уряд наш оголосив конкурс на кращу економну піч. Воно і зрозуміло: майже вся Росія дровами опалювалася, скільки лісу в труби вилітало! проекти були відібрані та зведені в книжку, але до втілення їхня справа не дійшла.
Наприкінці сорокових повернувся один пічник до рідного села і по першості вирішив перекласти старій піч. Поліз на горище і знайшов там пожовклу книжечку з нездійсненими проектами. Вибрав проект Гржимайло, спеціаліста у галузі чорної металургії. Пекти склав, обсушив, затопив. Стара в піч чавуни поставила і корову доїти пішла. Повернулась, сунулася до печі, а чавунів нема. Поплавали чавуни.
Зізнаюся, я тієї історії спочатку повірив, поки не зустрівся в Кирилові з вантажником сільпо Спіріним Олександром Павловичем. Показав він мені пічку власної конструкції, в якій якщо горщики не поплавляться, то наступного дня можна пироги пекти. Така дивовижна у Спірина піч була, що якби я її на власні очі не бачив і всю руками не спілкувався, то ні в життя не повірив би. Пекти та топилася без диму. Зовсім. І ще багато іншого було в ній разюче."
Так от, я думаю, що в печі Спіріна якраз і був використаний принцип, який застосовували у своїх чудо-печах волхви Аркаїма. Я маю на увазі те, що причиною колосального розігріву печі є холодне повітря, яке подається знизу в піч. Жодного абсурду тут немає, бо подача холодного повітря використовувалася і в старовинних плавильних печах.
До речі, найближче до таємниці чудо-печей підійшов наш російський учений 18 століття Михайло Ломоносов. Відвідуючи уральські копальні, він звернув увагу на прохолодне повітря, що йде з шахт і зацікавився цим явищем. Ось що пише про нього той самий Володимир Юхимович Гржимайло, роботу якого і знайшов на горищі Олександр Спірін: називаючи Ломоносова своїм попередником, він писав у передмові до своєї книги:
"У своїй дисертації "Про вільний рух повітря, в рудниках поміченому" (1742) він дав кришталево ясну думку про рух повітря в рудниках і димових трубах. Його теорія видавлювання важким, холодним, зовнішнім повітрям теплого диму була чудово засвоєна всім світом. У подальших спробах дати пояснення руху газу в печах заплуталося слово "тяга", граматично абсурдне, бо дієслово тягнути передбачає безпосередній зв'язок між силою і предметом, який тягнеться. важким повітрям, як правильно вказав М. В. Ломоносов, який жодного разу не вживав слово "потяг".
У такому разі у мене виникає запитання: яка сила є причиною руху холодного повітря нагору? Наприклад візьмемо випадок із двома сполученими судинами, у яких міститься вода. Можна взяти гнучкий будівельний рівень. Як би ми не змінювали висоту якогось кінця шлангу, вода в обох судинах завжди знаходиться на одному рівні. Чи може бути те саме, якщо в судинах, що сполучаються, знаходиться не рідина, а газ? Так, якщо діаметр судин однаковий. Але якщо одна посудина має діаметр дециметр, а інша посудина має діаметр метра, чи займуть гази однаковий рівень щодо поверхні землі? Адже в цьому випадку необхідно враховувати тиск атмосфери на верхню площу газу. Візьмемо відруську криницю, з'єднану каналом з піччю. Діаметр вихідного каналу дорівнює 8-12 см, поперечний переріз каналу колодязя дорівнює квадратному метру. Очевидно, що тиск атмосферного стовпа в колодязь буде більшим за тиск атмосферного стовпа у вивідний канал, плюс вага холодного повітря, що знаходиться в самому колодязі, отже, холодне повітря тихенько видавлюватиметься в топковий простір печі, виконуючи призначення піддувала.
Виходить, що тяга, наявність якої в сучасних печах так цінували пічники, у печах з вільним рухом газів є шкідливим явищем, оскільки відбувається безконтрольний викид цінного тепла в навколишній простір і безповоротна втрата його до 80%, що означає також, що до 80% лісу вирубано і спалено марно. Порушується екологія ґрунту та атмосфери, оскільки залишаються шкідливі для здоров'я речовини, внаслідок неповного згоряння палива, збільшується вміст вуглекислого газу в повітрі, посилюється парниковий ефект. Для усунення шкідливого явища тяги у відруській печі вивідний канал з топки треба влаштовувати в нижній частині, в зоні холодного повітря. Таким чином, розжарені гази і гаряче повітря, що циркулюють у верхньому відділенні печі не виводяться назовні, а накопичують у собі тепло, що все збільшується. Ось звідки береться температура, що плавить метали. Відводиться ж із камери згоряння суміш із прохолодного повітря та нижніх гарячих газів, що захоплюються потоком. Дійшовши до верху труби, гази остаточно охолоджуються і викидаються назовні ледь теплими, власне, як і зафіксували троє вчених з Ярославського НДІ, вивчаючи піч Олександра Спирина
Із сучасних конструкторів печей, які використовують наукові розробки професора Грум-Гржимайло, я знаю лише Ігоря Кузнєцова, але він, звичайно, не використовує у своїх розробках колодязний принцип, хоча й досяг високої ефективності своїх конструкцій печей. Тут я наведу основний принцип роботи його печей із вільним рухом газів (СДГ).
Система вільного руху газів (СДГ) у теплогенераторах у трактуванні Кузнєцова І.В. Теплогенератори будуються за формулою "Нижній ярус та паливник об'єднані в єдиний простір і складають нижній ковпак". Суть формули. Йдеться про спалювання палива в топливнику, розміщеному в ковпаку і оптимальному використанні теплової енергії, що при цьому виділилася. Суть концепції: одержати з палива максимальну кількість тепла при його спалюванні; отриману теплоту використовувати у максимальному обсязі; конструкція теплогенератора повинна відповідати функціональним вимогам та забезпечувати максимальну тепловіддачу.
Ковпак, це перевернута догори дном посудина. Заповнимо ковпак порцією гарячого повітря. Гаряче повітря, як легше підніметься вгору, витіснить холодне важке повітря з ковпака, і буде там, поки не віддасть своє тепло стінкам ковпака. В результаті отримаємо систему, що акумулює тепло гарячого повітря в обмеженому обсязі. Рух гарячого повітря у ковпаку відбувається рахунок природних сил природи і вимагає зовнішньої енергії. Якщо пропускати через нижню зону ковпака потік гарячого повітря, ковпак акумулює його тепло. Тепло гарячого повітря передаватиметься стінкам ковпака та теплообміннику, поміщеному всередину ковпака, а надлишок тепла (охолоджене повітря) виходять назовні. Теплообмінником можуть бути регістри водяного казана, калорифер повітряного опалення, реторту для газифікації палива тощо.
Газовий потік, що рухається в теплогенераторі з будь-якою конвективною системою, переносить теплову енергію і продукти згоряння. Щоб з'ясувати різницю механізму руху газового потоку в системах ПДГ (примусового руху) і СДГ уявімо, що джерелом тепла є електричний обігрівач. В цьому випадку не потрібно видаляти продукти згоряння. У системі СДГ, наприклад, печі двох ярусний ковпак, відбувається перенесення теплової енергії за рахунок природних сил природи навіть із закритою засувкою труби (без тяги труби). Теплопередача відбувається в часі і якщо ковпак і теплообмінник не встигають сприйняти все тепло електричного обігрівача, його надлишок у вигляді відпрацьованого гарячого повітря надходитиме в другий ковпак. У другому ковпаку перенесення теплової енергії відбувається за тією ж схемою, що й у нижньому ковпаку. Цей процес передачі теплової енергії відбиває суть назви системи, " вільного руху газів (СДГ) " . Для видалення продуктів згоряння, якщо джерелом теплової енергії є спалювання палива, потрібна тяга труби. Слід зазначити, що рух газів усередині ковпака буде турбулентним.
На відміну від системи СДГ, у системі ПДГ перенесення теплової енергії можливе лише за наявності тяги труби.