Энергетика сегодня и завтра

Чтобы в доме было тепло и прохладно

Четверть энергии, производимой в стране, потребляют наши жилища и коммунально-бытовые предприятия.

Растет население, увеличиваются число и размеры квартир, высота зданий, и с ними растут расходы топлива на поддержание комфортных условий в жилищах.

О высоте упоминается не случайно. Потери тепла пропорциональны поверхности здания. Чем больше поверхность, тем больше потери тепла. Значит, самый выгодный дом должен быть в виде шара. У него наименьшее отношение поверхности к объему. Внутри можно разместить много комнат. Однако жилым такой дом делать нельзя: внутренние комнаты не будут иметь доступа к дневному свету. Поэтому архитекторы и стараются часть помещений, в которых необязателен дневной свет (коридоры, ванные, санузлы, шахты для лифтов, лестничные клетки), размещать в центральных частях зданий Через наружные стены уходит до 40 процентов тепла. Тут никаких хитростей не придумаешь; нужно просто увеличить термическое сопротивление стен. Делать это можно по-разному. В ряде стран используются трехслойные панели: между двумя железобетонными плитами располагается теплоизоляция. Потери тепла в этих панелях уменьшаются не менее чем в полтора раза.

У нас в стране пока такие панели не делают. Указываются две причины. Архитекторы и строители не удовлетворены темп решениями, которые предлагаются для соединения таких панелей между собой. Другая причина — и более простая, и более сложная — нет достаточного количества хороших теплоизоляционных материалов. Более простая потому, что организовать достаточно масштабное производство теплоизоляции можно и трудностей здесь нет. А вот сложная оттого, что теплоизоляционных материалов мало и они очень дороги, тогда как такая тепловая изоляция нужна не только домам: ждут ее трубопроводы с горячим теплоносителем, всевозможные печи, химическое и технологическое оборудование, автомашины, самолеты и зимняя одежда. Это важнейшая проблема. Решить ее дело исследователей разных специальностей. Внесли и внесут свой вклад даже биологи.

В далекой северо-восточной точке нашей страны, па реке Колыме, есть единственный в мире стационар для оленей — Рангифер. Ученые Магаданского института биологических проблем Севера изучают секреты оленя.

Каким образом он, единственная зимняя пища которого всего-навсего подснежный ягель, способен пережить суровую зиму Севера? Тайн здесь много, не все они еще раскрыты. Но вот один из выводов: у северного оленя идеальная тепловая изоляция. Его мех состоит не из сплошных волосков, а из полых. Если величину теплоизоляции у оленя принять за 10 единиц, то по сравнению с ним белка просто раздета — всего 3 единицы.

Но и это не все. Зимой кончики волосков как бы разбухают, утолщаются и не пускают холодный воздух к коже. Мех становится тепловой броней. Есть чему поучиться человеку!

Использовать хорошую тепловую изоляцию можно по-разному: наклеить на стены теплоизолирующие обои (так делают в ФРГ) пли разместить ее снаружи, закрыв защитными листами (так поступают в Англии). У нас при реконструкции домов на стены напыляют смесь асбеста, минеральной теплоизоляции и цемента.

Одни из наиболее емких потребителей теплоизоляции — теплотрассы. Таких трубопроводов у нас в стране более 200 тысяч километров. Изоляция для них должна быть прочной и не разрушаться, пока трубы везут с завода. Она должна защищать металл от коррозии и не поглощать влагу. Пока еще нет удовлетворительных решений всех этих задач. Иногда изоляцию делают многослойной: один слой теплоизоляционный, другой просто изоляционный, третий — прочный. (Такие теплотрассы очень дороги. Например, один ее километр от атомной станции теплоснабжения мощностью миллион киловатт стоит пока около миллиона рублей.)

Теплопровод укладывается в специальный гидроизолированный канал с бетонными или кирпичными стенками. Однако все же грунтовые воды довольно быстро проникают в канал, изоляция намокает и разрушается, потери тепла возрастают в несколько раз. По оценкам Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института энергетики, в промышленности только по этой причине ежегодные потери достигают 10–15 миллионов тонн условного топлива, то есть около 5 процентов тепла, требующегося для обогрева жилья и коммунально-бытовых предприятий. Неудивительно, что с этими потерями борются все и всюду. Но ведь это так и нужно: не везде оптимальные решения должны быть одинаковыми.

Вот известия из Кирова. В фенолформальдегидные смолы для вспенивания добавляют местное сырье — отходы сланцевой промышленности — гидрохлорид.

В качестве наполнителя используют мелкую щепу — отходы фанерного шпона. Получается теплоизоляция с хорошими свойствами. В Тюменской области теплоизоляция — дефицитный материал. Вязкость тюменской нефти при низкой температуре велика, и чтобы ее перекачать, нужно подогреть. Поэтому нефтепровод изолируется Необходимо изолировать и газопроводы. В общем, изоляция нужна. А минеральных ископаемых для производства изоляции в Тюмени нет. В Тюменском институте изоляционных материалов нашли выход: на основе торфа, имеющегося в избытке вокруг промыслов, научились получать теплоизоляционные материалы. Из смеси торфяной крошки, жидкого стекла, золы топок получили гранулы для изготовления теплоизоляционных материалов. Из торфяной крошки и обычных невспенивающихся глин стали производить керамзит — заполнитель легких бетонов.

Во многих районах теплоизоляция производится из материалов, имеющихся в изобилии вокруг. Попыток было много. Однако различные виды армопенобетона, битумоперлита, фенолыюго поропласта быстро увлажнялись, старели. Сейчас по способу, разработанному во ВНИИэнергопроме, строятся цеха для производства труб диаметром 300–400 миллиметров, покрытых изоляцией из пенополимербетона. Создателям удалось сделать изоляцию с закрытой пористостью. Поры в материале обусловливают хорошие теплоизолирующие свойства, по если они соединены между собой, то такой материал подвержен быстрому увлажнению.

При создании изоляции смесь готовится в стандартном растворосмесителе и заливается в форму, в которую уложена труба. После процесса вспенивания в течение получаса оболочка остывает и твердеет. Процесс полимеризации завершается через несколько суток.

Если надежды, связанные с этим способом создания изоляции, оправдаются, это будет большим успехом в деле экономии энергии и создания дешевых средств передачи тепла на большие расстояния.

Атака на материалы продолжается. Сообщение из Польши — «Огнеупорная броня». Польские ученые создали материал, который по теплоизоляционным свойствам в 600 раз лучше огнеупорного кирпича. Это пористая угольная пена. Она не горит и легко обрабатывается. На воздухе легко выдерживает температуру до 300 градусов Цельсия.

Газета «Социалистическая индустрия» в заметке «Черный снег» сообщает, что в институте электроугольных изделий разработан способ получения «вспученного», или термически расщепленного, графита. Графитовые частицы, прошедшие специальную обработку серной кислотой под действием теплового удара, взрывообразно вспучиваются, увеличиваясь в объеме в 100–200 раз. Из этого материала можно получить почти невесомые толстые теплоизоляционные плиты, выдерживающие в бескислородной среде температуру до 3 тысяч градусов Цельсия.

Такой поток сообщений и радует и настораживает.

Часто желаемое выдается за достигнутое. А ведь любой научный вывод требует многократной проверки «на прочность». Скажем, материал с теплопроводностью, меньшей в 600 раз теплопроводности огнеупорного кирпича, должен быть лучшим теплоизолятором, чем воздух.

А такое вряд ли возможно. Но это, пожалуй, другая тема, которую развивать здесь мы не собирались. Вернемся в квартиру.

Любое здание должно вентилироваться. В жилых домах это происходит за счет естественной конвекции воздуха. Дом — как тяговая печная труба: снизу через лестничные клетки, через различные неплотности в него поступает холодный, а главное, свежий воздух, а через специальные вентиляционные каналы из здания выходит грязный и подогретый. Понятно, с ним уходит и тепло, но с этим почти ничего не сделаешь. Кухни, ванные, санузлы нужно вентилировать. Использовать это уходящее тепло в жилых зданиях и камеральных административных помещениях пока неэкономично. Нужно только позаботиться, чтобы вентиляция не была избыточной, то есть чтобы не уходил лишний подогретый воздух.

Если же говорить о промышленных зданиях и цехах, то картина меняется. Здесь количество выбрасываемого тепла с вентиляцией возрастает, поскольку интенсивность замены воздуха часто должна быть очень высокой.

В первую очередь это относится к производствам, технология которых связана с сильным загрязнением воздуха. Здесь становится выгодным организовать отбор тепла от выбрасываемого из цеха воздуха и подогревать его при входе.

Есть и такие виды технологий, для которых целесообразно организовать полную замкнутую систему циркуляции воздуха.

Во многих гостиничных и административных помещениях, в которых воздух почти не загрязняется, а также в промышленных зданиях со специальной технологией, требующей воздуха особой чистоты, целесообразно организовать замкнутые системы циркуляции воздуха с его очисткой, охлаждением или подогревом. Здесь также нужно предусматривать регенерацию тепла зимой.

Через окна в наши дома вливаются свет и воздух.

А зимой через эти же окна уходит до 40–50 процентов тепла. Как уменьшить эти потери? Ранее наши предки просто делали маленькие окошки. Сейчас — напротив.

В некоторых административных зданиях стены состоят целиком из стекла. Отдельные архитекторы утверждают, что это не только светло, но красиво и дешево. Спору нет. Но летом жарко и душно. А зимой? Потери тепла возрастают многократно. Следовательно, остекление должно быть оптимальным, и здесь недопустимо шараханье. Сейчас выработана такая норма: площадь окон не должна быть больше 15 процентов площади комнат.

Оптимальна ли такая норма с точки зрения создания комфортных условий?

Время покажет. Сейчас же идут поиски способов, применив которые можно несколько примирить противоречивые требования к размерам остекления. Один из них — создание трехслойных окон. При этом световой поток немного уменьшится, ухудшатся условия эксплуатации, но потери тепла через окна уменьшатся на одну треть.

Это предложение родилось давно, но сам я трехслойных окон еще не видел. Хотя обещания ответственных за это лиц применять их читал. Конечно, такие окна дороже. Но у них есть еще одно качество, ценное для больших городов: уменьшение шума в административных и жилых помещениях. Вот в этих городах мы и должны в первую очередь увидеть такое новшество.

Да и жители сурового климата не откажутся от него.

Рождаются и новые идеи. Несколько лет назад на конкурсе по экономии энергии, проводившемся за рубежом, победило изобретенное нового вида стекло, которое, свободно пропуская подавляющую часть светового спектра, не дает уходить из помещения тепловому излучению. С помощью таких стекол комнаты превращаются в хорошие ловушки для солнечной энергии. Достигается это специальной обработкой, называемой металлизацией стекла.

Изобретение получило широкое признание зарубежных специалистов. А ведь, по сути дела, оно было сделано у нас в стране более трех пятилеток назад. Более того, две пятилетки назад наша промышленность уже выпускала «теплое» стекло. Это обычное стекло, покрытое тонкой пленкой из двуокиси олова, резко уменьшало поток тепла из комнат. Эксперимент, проведенный в 1974 году на одной из новостроек Москвы, показал, что при установке в доме этих стекол поток тепла уменьшился вдвое.

К сожалению, сейчас такие стекла не выпускаются.

Как сказано в одной из статей журналистки Л. Великановой в «Литературной газете», проводившей обсуждение проблем по экономии энергии, «секрет его изготовления утрачен». Звучит анекдотично, но близко к истине. Министерство промышленности строительных материалов до сих пор не развернуло промышленного изготовления подобных стекол. А зарубежные проспекты рекламируют: «Покупайте теплоотражающее стекло „термоплюс“».

Теперь — об экономике. Поскольку стекло не выпускается, то и стоимости его нет. Но в уже упомянутой статье одно число приведено. Дополнительные затраты составляют 25 копеек на квадратный метр стекла. Приняв, что на десять квадратных метров площади помещения достаточно 1,5 квадратного метра окна, получим, что в пересчете на один квадратный метр площади дополнительные затраты составят около 3 копеек. Расходы тепловой энергии на тот же квадратный метр помещения существенно зависят от климатических условий.

Возьмем некоторую среднюю величину расхода, скажем, 50 килограммов условного топлива в год. Если «теплое» стекло сэкономит 15 процентов, то есть 7 килограммов в год, то только по стоимости топлива это дает около 20 копеек, а с учетом всех других затрат на производство энергии — 30 копеек на квадратный метр зданий.

Вернемся к жилым домам. Большинству знакома такая ситуация: светит солнце, температура на улице начала подниматься, радиаторы в комнатах тоже горячие, и сверх нормы начинает расти температура. Единственный выход открыть форточку или даже окно и выпустить тепло наружу.

Работа системы обогрева жилых помещений городского микрорайона не так проста, как кажется на первый взгляд. Распределение горячей воды отрегулировано на определенный тепловой оптимум. Но вот условия изменились. Подул ветер — значит, в одних квартирах стало прохладнее, вышло яркое солнце — в других стало теплее. И если на теплоэлектростанции вдвое уменьшить расход горячей воды, то это не значит, что во всех квартирах температура уменьшится во столько же раз.

Все будет сложнее, и в разных точках системы подвод тепла изменится разным образом.

Все это говорится для того, чтобы было понятно, что только регулированием расхода горячей воды, отпускаемого котельной или теплоэлектростанцией, создать нужное распределение тепла невозможно. Квартиры находятся в разных условиях.

Решение как будто бы лежит на поверхности. Нужно установить регулятор расхода горячей воды в каждой квартире, а еще лучше — в каждой комнате: ведь иногда в квартире одни окна выходят на юг, а другие на север.

Такой регулятор должен состоять из регулирующего вентиля, его электропривода, датчика температуры и релейного устройства, дающего команду на включение и выключение двигателя. Перечислен, конечно, очень упрощенный набор. Создать его нетрудно даже из выпускаемых нашей промышленностью узлов.

Необходимость установки автоматических регуляторов в некоторых странах уже диктуется законом.

Несколько лет назад в Москве в Доме дружбы с народами зарубежных стран проходил советско-итальянский симпозиум по энергетике. На одной из секций речь шла об энергетической политике в странах, в частности об экономии энергии. Итальянские коллеги познакомили нас с вышедшим в Италии законом по экономии энергии при отоплении помещений. Передо мной этот документ: закон № 373 от 30 апреля 1976 года. Вот два пункта из этого закона.

Пункты, подобные этому, существуют и в нашем законодательстве для проектантов — СНИП (строительные нормы исправила). Этими же правилами оговариваются и требования к тепловой изоляции зданий различного назначения.

Но вот следующего пункта, содержащегося в итальянском законодательстве, у нас пока нет. Звучит он так:

В этой статье закона очень важное место — число «50 тысяч ккал в час». В чем смысл этого предела?

А вот в чем. Скажем, на обогрев одной комнаты при мощности радиаторов 1500 ккал в час в год будет истрачена одна тонна условного топлива. Установив регулятор, мы сэкономим 20 процентов топлива, то есть 5- 10 рублей в год. А регулирующее устройство обойдется в несколько сот рублей. Такая дорогостоящая экономия топлива нецелесообразна. Выход, хотя и частичный, все же есть. Проводить регулирование не для одной комнаты или квартиры, а для нескольких квартир. Скажем, для одной стороны дома — южной — один регулятор, для другой — северной — другой. Большая часть экономии может быть получена даже при подобном коллективном регулировании.

Примерно такой подход к экономии топлива за счет автоматического регулирования принят и в нашей стране. В Москве уже действуют более 100 автоматизированных центральных тепловых пунктов отопления и пунктов пофасадного регулирования.

А как же быть с отдельными квартирами, комнатами? Пока использовать автоматическое регулирование невыгодно, а вот обычное, ручное, необходимо. И то, что этого мы делать не можем из-за плохого качества регуляторов на батареях отопления или даже отсутствия их в новых конструкциях, не украшает ни проектантов, ни строителей.

Насколько разнообразны источники потерь тепла, настолько и различны пути его экономии. Иногда они неожиданны и требуют технических средств, а иногда почти беззатратны.

Обнаружено, что в больших по площади и высоких помещениях (залах, библиотеках, кинозалах, театрах) прохладно, несмотря на, казалось бы, достаточное количество источников тепла. Происходит это по понятной причине — горячий воздух уходит вверх. Разница температур внизу и под потолком достигает 10 градусов.

Если организовать циркуляцию воздуха с помощью специальной системы вентиляторов, можно сэкономить до 30 процентов энергии.

Во многих административных зданиях существенной экономии тепла можно добиться, ограничивая подогрев помещения ночью и восстанавливая его к утру. Более того, на субботу и воскресенье можно снижать подачу тепла и в некоторые неработающие предприятия. Подсчеты показывают, что так можно сэкономить до 15 процентов топлива. Разработаны микроэлектронные устройства, которые должны управлять регуляторами тепла по заданной программе.

Древнегреческому драматургу Эсхилу принадлежат слова о том, что цивилизованные народы отличаются от варваров тем, что их дома «обращены лицом к солнцу».

Способов использования солнца для того, чтобы в доме было тепло и прохладно, — множество. О части из них мы уже говорили. Для получения горячей воды такие системы используются сейчас довольно широко.

Во многих зонах страны полезно сочетание котельных установок с солнечными водонагревателями. В симферопольской гостинице «Турист» солнечные водонагреватели на 40 процентов сократили расход топлива.

В США таких солнечных коллекторов смонтировано около двух миллионов квадратных метров. А чтобы система работала и в пасмурные дни, в индивидуальных домах монтируют аккумуляторы тепла. Это баки с водой емкостью 1–2 кубических метра. Накопленного в них тепла хватает на несколько дней. Такие системы существуют и у нас в стране.

И все же использование солнечной энергии для отопления довольно сложно. Главная проблема очевидна: солнечная энергия нужна для отопления не летом, а зимой, когда солнце светит слабо и тепла его не хватает.

Значит, трудности в том, чтобы отыскать экономичный способ длительного хранения тепла: от жарких летних дней до зимних.

Рассматриваются различные системы аккумулирования тепла: горячую воду закачивают в скальные пещеры, бурятся скважины, и в них закачивается вода, которая разогревает скальные породы, или закачивается в водоносные горизонты, подогревая в них воду летом и отбирая зимой. Предлагается также использовать стальные теплоизолированные баки с водой. В общем, в разных условиях могут оказаться выгодными различные системы.

Нужно сказать, что перечисленные проекты существуют не только на бумаге. В Швеции построено и эксплуатируется около 15 таких систем сообщил делегат этой страны на заседании рабочей группы по аккумулированию солнечного тепла, действующей под эгидой ЮНЕСКО. Эта встреча проходила в 1985 году в Институте высоких температур Академии наук СССР.

Среди этих систем: скальная пещера объемом 100 тысяч кубических метров для теплоснабжения 500 домов; заполненный водой теплоизолированный котлован, обеспечивающий 65 жилых домов; на крышке теплоизолятора, плавающего на воде, расположены параболоцентрические коллекторы, отслеживающие положение солнца и нагревающие воду. По подобному проекту намереваются построить и в нашей стране (в городе Судаке) станцию теплоснабжения жилого дома.

В Физико-техническом институте Академии наук Узбекской ССР исследуются водоемы, заполненные рассолами разной концентрации. Самый плотный и тяжелый раствор располагается у дна. Температура воды в нем поднимается до 90–95 градусов. Если отделить этот нижний слой прозрачной пленкой, то температура его поднимется еще на 5 градусов. Такие солнечные бассейны могут сохранять тепло несколько месяцев. Воду из них можно направлять как на отопление, так и на абсорбционную холодильную машину.

Кроме воды, в качестве теплоаккумулирующего вещества предлагается использовать другие материалы, в которых можно использовать теплоту фазового перехода.

Например, в США были проведены исследования по применению глауберовой соли, которая, плавясь при 38 градусах, поглощает энергию, а кристаллизуясь — отдает ее. Однако оказалось, что глауберова соль после многих циклов «плавление — затвердевание» меняет в худшую сторону свои теплофизические свойства.

Поиски лучшей системы продолжаются. Большой интерес вызывают у исследователей системы хемотермической аккумуляции. Тепловая энергия здесь используется для проведения химических реакций с поглощением тепла. Полученные вещества могут долго храниться, а затем реакцию можно провести в обратном направлении с образованием исходных веществ и выделением энергии.

Один из возможных вариантов — растворение аммиака в воде (выделение тепла), а затем разгонка раствора аммиака (поглощение тепла).

Еще одна область применения энергии Солнца — солнечные кондиционеры. Пока они не распространены.

Американские исследователи полагают, что до 1990 года они не будут достаточно экономичными.

Не менее дорого обходится и охлаждение помещений жарким летом. Предлагается использовать для этих целей ветер. Но технологическая цепочка при этом получается длинная и сложная: сначала строится ветроэлектростанция, а потом — кондиционер. Нельзя ли все это упростить?

Вот пример из давней истории. Археологи обнаружили в древнеиндийском городе Мохенджо-Даро, существовавшем на рубеже третьего и второго тысячелетий до нашей эры, странные сооружения для отлова ветра: на плоских крышах высоких домов без окон находились какие-то шкафы. Такие же дома были изображены на сохранившихся глиняных печатях. Однако местных рабочих, набранных в экспедицию, эти сооружения не удивили.

— Это для ветра. Чтобы в доме было прохладно, — пояснили они и пригласили в ближайший город Тхатту.

Там были такие же дома со шкафами на крыше. В шкафах были отверстия, обращенные в сторону моря.

— Мангх, — объяснил один из рабочих, — ветер ловит.

Отверстия могут открываться и закрываться в зависимости от направления и силы ветра. Воздух поступает в низкую чердачную каморку, где установлены глиняные плоские чаны с водой. Когда сухой горячий воздух попадает в помещение, он насыщается влагой, охлаждается и через систему отверстий, пробуренных в толстых стенах, опускается в жилые помещения. При сорокаградусной жаре в домах царит приятная прохлада.

Вот еще один способ создания комфортных условий в жилищах: зеленые насаждения. Американские исследователи выяснили, что деревья не только очищают воздух, но и снижают его температуру. Если деревья посадить вблизи кондиционеров, то расход энергии в них уменьшается на 10–20 процентов. Довольно неожиданный факт! Исследователи не сообщают причины. Думаю, что охлаждение воздуха вызывается процессом испарения воды, высасываемой деревьями из почвы.

Все в женских руках

Экономия энергии — насущный вопрос не только для стран средних широт, но и для самого жаркого материка земного шара — Африки. Не удивляйтесь. Именно в Африке, в столице Кении — Найроби, состоялась конференция ООН по новым и возобновляемым источникам энергии. И вот что примечательно — на конференции работала специальная секция: «Роль женщины в экономии энергии».

Организаторы конференции как бы вспомнили древнюю роль женщины хранительницы огня. Мать огня — так ее называли в Сибири. А древние римляне почитали в этой роли богиню Весту. Ее помощницы на земле жрицы-весталки — следили за поддержанием огня.

Кстати, отсюда — вестибюль: у входа в дом горел огонь весталок. В Греции покровительницей огня домашнего очага была Геста.

В Африке энергетические бытовые потребности обеспечиваются в основном сжиганием дров в примитивных печках или просто в кострах. Но это еще не беда, ведь лесов в Африке много, по крайней мере там, где ими пользуются как топливом. Беда в другом: коэффициент полезного действия печей очень низок — не более 15–20 процентов. Это и дало повод академику М. Стыриковичу, присутствовавшему на конференции, заявить: «Более совершенные печки спасут леса Африки!» Действительно, при теперешних темпах вырубки тропические леса исчезнут менее чем через 100 лет.

Заинтересованность африканцев в простых и экономичных печах продемонстрировала выставка «Энергия-81», организованная устроителями конференции в Найроби.

У новых печей было особенно многолюдно. Еще бы!

Их КПД вдвое выше, чем у традиционных. Кенийцы живо обсуждали их достоинства и тут же оформляли заказы на покупку. Хороший метод быстрого внедрения технического новшества!

Более совершенные печки создать совсем нетрудно.

У наших русских печей КПД существенно выше — до 60–70 процентов. Самую совершенную бытовую печку создал Фритьоф Нансен. Готовясь к санному походу на Северный полюс, он взял с собой обогреваемую примусом печку, КПД которой составлял 90–93 процента! Пожалуй, сделать потери еще меньшими трудно. А устроена она просто: над примусом расположена кастрюля для варки пищи, а вокруг нее и сверху — сосуды со льдом и снегом. Горячие газы, проходящие мимо этих сосудов, растапливали лед и обеспечивали путешественника водой.

Использование тепла отходящих газов — распространенное решение как в промышленных, так и в бытовых отопительных печах.

Сейчас у нас еще достаточно дровяных и угольных бытовых печей. Хозяйничают около них большей частью женщины. Однако сегодня совершенствоваться должны в первую очередь газовые и электрические бытовые плиты.

Бытовые газовые плиты, которые стоят в наших домах, потребляют ежегодно около 15 миллиардов кубометров газа. Мощность одной газовой горелки на наших кухнях от 1500 до 2500 килокалорий в час, то есть 2–3 киловатта! Мы сетовали, и вполне справедливо, на то, что часто в квартире бесполезно горит электрическая лампочка мощностью 100 ватт, и забыли о бесполезно горящей газовой горелке. А ведь она потребляет в 10 раз больше энергии, чем ее тратится на генерацию электроэнергии для лампочки.

Лет 25 назад исчезли последние газовые счетчики из квартир, и газ теперь расходуется в быту бесконтрольно.

Жилые дома и бытовые предприятия «съедают» до 10 процентов всего газа, сжигаемого в различного рода печах.

Уменьшить бесполезный его расход, конечно, можно, да, пожалуй, и нужно, установив в квартирах газовые счетчики. Но гораздо экономичнее, если контроль станут осуществлять сами хозяйки. Думаю, что они непременно это делали бы, если бы знали, что лишняя бесполезно горящая горелка — это дополнительный ущерб для ее здоровья и здоровья семьи. А об этом говорить мы почему-то стесняемся. Однако вот данные, которые приведены в научно-популярном журнале Академии наук СССР «Энергия». Ссылаясь на американский ежемесячник «Ридерс дайджест», журнал пишет: «В современных американских домах и учреждениях воздух загрязнен настолько, что на любом производственном предприятии подобная концентрация вредных веществ в окружающей среде считалась бы с точки зрения принятых санитарных норм, безусловно, недопустимой».

Одна из главных причин загрязнения воздуха — газовые приборы. Некоторые продукты сгорания газа могут быть для человека гораздо опаснее, чем считалось ранее. Исследования, проведенные национальной Академией наук США, показали: только за один час работы обычная кухонная плита загрязняет воздух настолько, что содержание в нем окиси углерода может вырасти до 50 ррм (50 молекул окиси углерода на миллион молекул воздуха). Безопасной же нормой для человека, находящегося в помещении 8 часов, является 9 ррм. Но уже при 15–30 ррм окись углерода оказывает отрицательное воздействие на организм.

Кроме того, при сжигании газа образуется и двуокись азота. Среди американских медиков распространено мнение, что именно двуокись азота является первопричиной острых респираторных заболеваний среди людей, регулярно пользующихся газовыми приборами. Число таких заболеваний у детей, живущих в квартирах с газовыми плитами, на 15 процентов больше, чем в квартирах с электроплитами.

Конечно, трудно прямо сопоставить условия в наших и американских жилищах. Как правило, в США в квартирах потребляется больше газа, чем у нас, так как газ используется для калориферов и сушилок. В большинстве американских домов отсутствует вентиляция.

В последние годы американцы закупили миллионы портативных печек, работающих на керосине, и это принесло в их квартиры еще и двуокись серы.

Все это так. И тем не менее у меня твердое убеждение, что если бы над каждой газовой плитой в обязательном порядке (как надпись о вреде курения на пачке сигарет) висела, например, такая табличка: «Бесполезно горящая горелка излишне загрязняет воздух и ваши легкие», — потребление газа в быту снизилось бы на 10–15 процентов.

У хозяек есть в руках и другое средство — скороварки. Трудно назвать еще столь же эффективное средство экономии энергии, которое было изобретено так давно и до сих пор так слабо внедрилось в наш быт.

В 1675 году 28-летний Дени Папен, доктор медицинских наук, продемонстрировал преимущество термической обработки продуктов при повышенной температуре в герметически закрытом сосуде. Правда, и первая и вторая демонстрации окончились неудачно — сосуды взорвались.

Особенно не к месту был второй взрыв. И обозленные члены Лондонского королевского общества отказались присутствовать на следующей демонстрации. В опубликованном трактате Д. Папен писал: «Посредством машины, о которой здесь пойдет речь, из самого жесткого мяса можно приготовить блюдо настолько нежное и вкусное, как если бы оно было приготовлено из мяса самых лучших сортов».

Затем о скороварках забыли, и только через 200 лет они появились вновь. Однако делались кастрюли-скороварки из серого литейного чугуна и весили до 20 килограммов. Так что и тогда скороварки не получили распространения. Только с появлением алюминиевых сплавов они полегчали и стали шире применяться. Использование высокопрочных хромоникелевых сплавов существенно облегчило уход за ними. Время приготовления различных продуктов уменьшается в два-три раза.

А значит, почти во столько же раз уменьшаются и затраты энергии.

Очень простой способ экономии энергии и времени!

Теперь дело за домохозяйками, промышленностью и торговлей. А над чем еще должны думать конструкторы бытовой техники?

Прежде всего над эффективностью сжигания газа.

Какова же она у сегодняшней газовой бытовой плиты?

Результат моего личного эксперимента таков: на конфорках разной мощности и степени регулировки (наличие желтого пламени) КПД при кипячении воды в моем чайнике — 45–55 процентов. Слова «в моем чайнике» не случайны: КПД будет зависеть и от формы чайника, и от вида его поверхности, и от режима разогрева (горелка на полную мощность или частичную). К сожалению, ничего этого хозяйки, как правило, не знают.

А стоило бы их ознакомить.

А что же с КПД газовых плит и образованием вредных газов?

Давно известны газовые горелки инфракрасного излучения. Чем они отличаются от обычных? В обычных газ поступает смешанным только с 40 процентами воздуха, нужного для полного сгорания. Остальной попадает в зону горения извне в процессе самого горения. При этом температура пламени повышается, образуя больше окислов азота.

В инфракрасную горелку (ее иногда называют беспламенной) подается смесь газа уже со всем необходимым воздухом, она воспламеняется, протекая через сантиметровой толщины перфорированный керамический диск, который разогревается до 800 градусов. Образующиеся при этом продукты сгорания и инфракрасное излучение проходят еще через один такой же диск, расположенный над первым на расстоянии нескольких миллиметров. Температура его достигает 1100 градусов.

Излучением и разогретыми газами в стоящую над горелкой кастрюлю передается до 75 процентов энергии, выделяемой при сгорании газа. Значит, по сравнению с обычной плитой экономится его 30–50 процентов.

В такой горелке образуется на 40 процентов меньше окислов азота. Кроме того, из-за высокого КПД около такой плиты не так жарко, как у обычной.

В ряде стран выпускаются сейчас газовые плиты закрытого типа. Устройство их простое. Над газовыми горелками установлен жаропрочный стальной лист. Конечно, такая плита требует специальной вытяжки, и устанавливать их целесообразно в новых домах. Но у них есть и другое преимущество. Если на обычную газовую плиту поставить сковороду, то языки пламени греют не только дно, но лижут и края. А это плохо. Масло на дне сковородки разлито тонким слоем и не подгорает, а на бортах отдельные капельки от брызг сгорают, загрязняя воздух и образуя вредные канцерогенные вещества. На газовой же плите закрытого типа расход масла уменьшается почти на треть. Правда, сейчас выпускаются сковородки с антипригарным покрытием.

Электроплиты — достойные конкуренты газовых.

Коэффициент полезного использования электроэнергии на них существенно выше, чем на газовых, и достигает 80–90 процентов, а время разогрева почти такое же.

Электроплиты имеют множество других неоспоримых преимуществ: они не загрязняют воздух, пожаро- и взрывобезопасны, не нужно проводить газовые трассы к домам и внутри их. Для выработки электроэнергии необязательно использовать в качестве топлива газ. Это может быть и гидроэнергия, и ядерное топливо, и уголь.

Но у электроплит есть и недостаток — большие затраты первичной энергии. Средний КПД при производстве электроэнергии около 35 процентов. Значит, первичного топлива, сжигаемого на электростанциях, на единицу тепла, выделяемого в конфорке плиты, тратилось бы почти в 3 раза больше. С учетом же большей эффективности электроплиты затраты первичной энергии всего в полтора-два раза выше. Все эти рассуждения приведены для идеального случая. В реальных домашних условиях потери еще больше. Вызвано это тем, что нет специальной посуды для приготовления пищи на электроплитах.

В случае когда нет хорошего контакта между поверхностью конфорки и дном посуды, существенно увеличивается термическое сопротивление теплу, идущему от электроконфорки, удлиняется время приготовления пищи, возрастают потери. При зазоре между конфоркой и посудой только в 1 миллиметр потери на 20 процентов выше, а в 3 миллиметра — уже на 50 процентов.

Значит, дело за промышленностью: выпуск специальной посуды для электроплит — простейший путь экономии энергии в быту. Ведь уже сейчас количество таких плит в нашей стране достигает нескольких миллионов, и ежегодный выпуск составляет еще около восьмисот тысяч.

Разными путями идут конструкторы для улучшения работы электроплит. Несколько лет назад были изобретены специальные прокладки. Между двумя сетками прокладывается специальный сплав олова: при включении конфорок он настолько размягчается, что легко деформируется, ликвидируя зазоры между дном посуды и поверхностью конфорки.

И еще раз вернемся к домохозяйкам. Что могут сделать они?

Если есть время, лучше готовить пищу и кипятить воду на конфорке меньшей мощности.

Диаметр посуды должен быть не меньше, чем диаметр конфорки.

Перед готовкой пищи обязательно надо протереть конфорку и дно посуды убрать крошки, чтобы был меньший зазор.

И наконец, из имеющейся посуды целесообразно использовать ту, у которой наиболее плоское дно.

Хотелось бы, чтобы таблички с такими или подобными рекомендациями были на плитах и всегда напоминали об экономии энергии.

Говоря о приготовлении пищи, нельзя обойти вниманием микроволновые печи, в которых для разогрева используются электромагнитные колебания сверхвысокой частоты (СВЧ). Более шестидесяти лет назад была подана заявка на изобретение интересного циркового аппарата. На арене иллюзионист брал тарелку с сервировочного столика. Разбивал в нее несколько яиц и на глазах изумленной публики на тарелке «сама собой» зажаривалась яичница.

Теперь такой фокус мало кого удивит. О СВЧ-печах знают многие. С цирковой арены идея перекочевала в кухню. Сверхвысокие электромагнитные колебания отражаются от металлических поверхностей, не взаимодействуя со стеклом, фаянсом, бумагой. В то же время, проникая в глубину различных пищевых продуктов, они раскачивают молекулы воды, являющиеся основой практически всех продуктов питания, и разогревают их изнутри. В СВЧ-печах продукты разогреваются равномерно по всему объему и не подгорают. Всего пять-десять минут нужно для приготовления блюд из птицы, мяса, овощей. У нас уже выпускаются бытовые СВЧ-печи «Электроника». Пока большой популярностью они не пользуются. Причина? Может быть, еще дороговаты.

В них источником сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний является электровакуумный прибор — магнетрон, КПД которого около 75 процентов.

Но уже появились твердотельные источники СВЧ-поля.

При замене электровакуумных приборов на такие полупроводниковые генераторы печи станут и экономичнее и дешевле.

Есть и другая причина небольшой популярности СВЧ-печей. Например, наша семья не приобретает «Электронику» потому, что в ней еще нет гриля устройства инфракрасного теплового излучения, а проще — обычной электрической спирали. Без него приготовленная в «Электронике» пища выглядит как вареная. А с грилем курица, допустим, будет иметь такую же аппетитную поджаристую корочку, как и при обычном приготовлении, например, в духовом шкафу газовой или электрической плиты. Но разница по времени приготовления и затраченной энергии — громадная. В электродуховке курицу нужно готовить около часа, затратить при этом приблизительно 1,5–2 кВт ч электроэнергии, а в СВЧ-печи — 7-10 минут и 0,3 кВт ч.

Уверен, что в ближайшем будущем эти печи будут нарасхват, как когда-то это было, например, с холодильниками.

У СВЧ-печей есть еще одно интересное качество.

Как утверждают специалисты-дегустаторы, приготовленные в СВЧ-печах блюда из замороженных продуктов, извлеченных из камеры холодильника с температурой минус 18 градусов, иногда трудно отличить от блюд, приготовленных из свежих продуктов. Объясняют это так.

При медленной разморозке протекающие различные биохимические процессы существенно меняют питательные, диетические и вкусовые качества продуктов. А быстрая разморозка в СВЧ-печи мгновенно прерывает эти нежелательные процессы. К сожалению, пока так нельзя размораживать готовые блюда, продающиеся в нашей торговой сети. Причина? Они упакованы в металлическую фольгу, не пропускающую электромагнитное излучение. Нужно менять упаковку, как это уже сделано в ряде стран.

Поговорим еще об одной стороне жизнедеятельности человека, о которой мы почти ничего не знаем. Всевозможные упаковки от пищи, различные банки, бумага, старые вещи, в общем отходы, которые мы выносим из наших жилищ, доставляют много хлопот.

Мы благодарны нашим далеким предкам за те «культурные слои», которые они оставили после себя. Свалки — благодатный материал для археологов. Они очень много могут рассказать о быте древних, их обычаях, уровне культуры. Но нас потомки вряд ли будут благодарить. Современную цивилизацию все чаще называют «цивилизацией мусора». Никогда не представлял себе, что каждый житель современного города производит в год около полутонны мусора. Эти пятьсот килограммов — не только потери многих нужных материалов, но и ущерб для ценнейших земель, которых всегда не хватает вблизи городов, источник загрязнения почвенных вод иногда на десятки километров. Удаление отходов, их переработка требуют больших затрат энергии и труда.

К сожалению, пока еще уровень техники не позволяет экономично замкнуть систему полностью и вернуть отходы в производство, подобно круговороту веществ в природе, но сделать основные шаги в этом направлении мы должны и можем. Сжигание мусора еще практикуется, но специалисты считают это столь же дорогой и неразумной процедурой, как и сжигание нефти.

Свалки в больших городах — очень дорогое удовольствие. Для Москвы они должны быть удалены на 60 километров от пригородной зоны. А ведь нужно перевезти за день до 10–15 тысяч тони! Правильно говорят работники коммунально-бытовых предприятий, что отходы получаются воистину «золотыми». Что можно сделать?

Многое. Расскажем о том, как поступают в Ленинграде. Там действует опытный завод по переработке бытовых отходов, полностью окупающий свою работу, и это уже очень большое достижение. Слово «опытный» — не совсем точное, потому что уже сейчас он перерабатывает более трети всех отходов города. И все же он еще опытный.

За рубежом существуют заводы по утилизации отходов. В США на них сжигают в сутки до 12 тысяч тонн предварительно обработанных отходов, которые оказываются неплохим топливом, близким по калорийности к бурому углю.

Но ленинградский завод переработку ведет наиболее комплексно. Из мусора отбираются черные металлы — до тысяч тонн в год. Проектируется цех, в котором можно будет извлекать до 20–30 тонн олова. Готовится линия по выделению из отходов меди, латуни, цинка.

С помощью активного анаэробного процесса, продолжающегося всего двое суток (естественный процесс разрушения таких же отходов длится годы), получается биологически активное вещество — компост. Благодаря проходящим в нем биологическим процессам в течение длительного времени выделяется тепло. Следовательно, компост можно закладывать в теплицы и выращивать в них за счет этого тепла два урожая. Затем компост (а его набирается 150 тысяч тонн в год) направляется на поля.

В процессе высокотемпературного сжигания резины, пластмасс, дерева на заводе получают хороший топливный газ, битумные смолы и пользующиеся особым спросом твердые соединения углерода.

Пока завод потребляет энергию. Но ее меньше, чем понадобилось бы для транспортировки отходов. Кстати, большая часть их попадает на завод по одиннадцатикилометровому пневмотранспортному контейнерному трубопроводу.

Стоимость трех слов — миллион

Мы уже привыкли к ставшей почти традиционной фразе, которую произносят дикторы телевидения: «Выключите ненужные электроприборы». Иногда после этого в Мосэнерго оказывались излишние мощности в 100, а иногда в 200 тысяч киловатт!

Отключенная мощность в 200 тысяч киловатт за 2,5 часа позволит сэкономить только в Москве полмиллиона киловатт-часов электроэнергии, а ведь электроприборы работают не только в Москве! Такое внимание к нашим жилищам со стороны телевидения не случайно.

Шестую часть всей вырабатываемой электроэнергии в стране потребляют наши квартиры и коммунально-бытовые предприятия. Только на освещение квартир в год уходит 30 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Нужно сказать, что электроэнергии в быту в нашей стране используется меньше, чем, скажем, в США, в шесть раз.

Немалую роль в этом играет ее экономное расходование, отсутствие расточительства. Кроме того, в США гораздо шире используются электроплиты, кондиционеры, электроотопление. Громадное количество ее тратится там на рекламу и освещение.

В последние годы в быту продолжается лавинообразный рост количества разнообразных приборов. До конца века электронасыщенность его возрастет в полтора раза.

Научить, убедить экономно пользоваться электричеством в быту — задача непростая. Ведь цена на него невысока, и соблазн бесконтрольно его расходовать — велик.

Вот и приходится напоминать ежедневно с экранов телевизоров о необходимости энергосбережения.

Конечно, не все в руках жителей домов. Допустим, лампы освещения в подъездах и на лестничных клетках горят по 12 часов, а то и полные сутки. А ведь сделать автомат выключения более чем просто. Вошел в подъезд, нажал кнопку — свет загорелся; через три минуты реле времени его выключит. Такие устройства уже есть в некоторых кооперативных домах, однако производится их совершенно недостаточно.

Расход электроэнергии в квартирах можно уменьшить, устанавливая лампы именно там, где нужен свет. Выпускается целый набор светильников: настольные лампы, бра, торшеры.

До 30 процентов экономии электроэнергии может дать плавный светорегулятор.

Пока все эти меры предлагается применять жителям.

А ведь неплохо бы подумать над этим и проектантам и запланировать оборудование системами оптимального освещения домов еще перед въездом жильцов.

Энергию на освещение можно экономить и другим, уже хорошо нам известным способом: в летние месяцы целесообразно начинать работу раньше. Однако изменение часов работы сопряжено с ломкой расписаний транспорта, радио, телевидения и даже с нарушением привычек человека Но есть способ проще. Сохраняя привычные расписание и уклад жизни, передвинуть стрелки часов на один час вперед. Это и было сделано во Франции в апреле 1916 года. Вскоре другие последовали примеру французов. Осенью часы возвращали назад, но потом решили, что не имеет смысла производить обратный перевод стрелок, так как этим ничего не выигрывается.

В Москве в апреле 1930 года стрелки циферблатов тоже были переведены на час вперед, а осенью их не тронули. С тех пор мы, находясь на краю второго часового пояса, живем на час вперед по времени третьего. Это и есть так называемое декретное время.

В основном на производстве середина рабочего времени приходится на 13 часов. Если считать, что в среднем мы встаем в 7 часов, а ложимся в 23 часа, то середина нашего активного дня близка к 15 часам. Значит, нужно было бы еще приблизить ее к полудню. Для этого надо снова передвинуть часы еще на один добавочный час летом, что и делается в последнее время у нас каждый год.

Понятно, что наибольший смысл это имеет для средних широт, так как в экваториальных странах летнее время не отличается от зимнего. Введению летнего времени у нас в стране предшествовало исследование множества вариантов. При их выборе учитывалась и необходимость равномерной нагрузки энергетической системы страны.

До введения нового отсчета времени на пульте управления Единой энергетической системы можно было наблюдать такую картину. Начиная с утра рабочего дня, нагрузки возрастают достаточно плавно. Движется солнце, и вместе с ним включаются поочередно часовые пояса страны и возрастают нагрузки. Но вот подходит время четвертого часового пояса, где много мощных энергетических потребителей, а нагрузка возрастает слабо. Наступает очередь третьего — то же самое. И вдруг, когда подошло время второго часового пояса, в котором расположена Москва, нагрузки резко пошли вверх, гораздо резче, чем этого можно было ожидать.

Оказывается, такую перегрузку вызвали «нарушители времени» — области, которые не подчинились декретному времени и захотели жить по времени, одинаковому с московским. Такие области и вызывают перегрузку энергетической системы. Кроме того, в них расходуется больше энергии на освещение в вечерние часы. Попытки уйти из своего часового пояса наблюдаются и сейчас. Как правило, это недопустимо. Соблюдение декретного времени — залог экономии электроэнергии.

Кстати, при обсуждении различных вариантов перехода на летнее время телевидение выступило с предложением, которое вопреки его вечерним призывам приводило бы к перерасходу энергии. «Давайте объединим два часовых пояса в один, — говорили работники телевидения, — тогда одновременно одна и та же передача будет идти на территории в два раза больше, что удобнее для телевещания». Такое предложение энергетики не поддержали из-за больших перегрузок в системе. А перегрузки неизбежно связаны с потерями энергии.

После просчета ряда вариантов оказался оптимальным принятый теперь: сохранять постоянный декретный час и вводить один час временный — летний. Только переход на летнее время дает экономию более 2 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. При учете постоянно действующего декретного часа общая экономия составляет уже около 7 миллиардов киловатт-часов. А ведь это почти четвертая часть энергии, тратящейся на освещение в жилых домах страны.

Возможно, в будущем придется еще раз вернуться к этой проблеме, поскольку существует ряд неучтенных факторов. Например, летнее время вводится во всех районах нашей страны одновременно, а само лето в иных местах приходит на месяц-два раньше, а в других позже.

Со временем из-за изменения размещения производительных сил и электростанций, совершенствования Единой энергетической системы ситуация может поменяться и оптимальным станет другой вариант.

Летнее время не только экономит энергию, но и самым непосредственным образом влияет на здоровье и активность человека. Медицина уверенно говорит о благотворном влиянии ультрафиолетовой части солнечного излучения. В умеренных дозах она усиливает способность организма по усвоению белков и минеральных веществ, способствует образованию антител, защищающих нас от инфекции. Ультрафиолет нормализует соотношение возбудительных и тормозных процессов в коре головного мозга. Особенно необходим он детям.

Исследователи-медики доказали, что благотворное влияние оказывает не только ультрафиолетовая, но и видимая часть солнечного излучения, то есть собственно солнечный свет.

Замена его (даже прошедшего через оконное стекло, обедненного ультрафиолетом) искусственным ухудшает психическое и физическое состояние людей, ускоряет утомление. При искусственном свете тяжелее выполнять зрительную работу.

Эти абзацы о пользе солнечного света переписаны из медицинских книг не случайно. Речь пойдет о лампах дневного света. Ведь это сейчас наиболее экономичные источники света. Люминесцентная лампа расходует электроэнергии в 4–5 раз меньше, чем лампа накаливания. Устроена она просто. Стеклянная трубка, покрытая изнутри люминофором, заполняется инертным газом с небольшим количеством ртути. С обеих концов в трубку вводятся электроды. При подаче на них напряжения в трубке возникает разряд, в котором энергия электронов передается атомам ртути. Последние возбуждаются и испускают потоки квантов, но в невидимой глазом части спектра. Далее в работу вступает люминофор. Поглощая эти невидимые кванты излучения, он взамен испускает другие с меньшей энергией, а значит, и с большей длиной волны. А это уже кванты видимого света.

К сожалению, ничто не дается даром. Для работы этой простой лампы нужно еще пусковое устройство. А чтобы регулировать силу тока, нужно последовательно подключить еще и дроссель. Сюда и уходит до 30 процентов энергии.

Некачественно изготовленные дроссели еще и гудят.

Рассказывают, что при внедрении люминесцентных ламп в порядке эксперимента на новое освещение перевели одну из московских школ. Был получен неожиданный результат: под монотонный гул дросселей школьники начали чаще клевать носом.

Но это в прошлом, хотя лампы дневного света иногда и сейчас продолжают гудеть. Главное в том, что распространяются экономичные лампы дневного света все еще очень плохо. Одна из причин — ее легко устранить — для домашних условий не подходят светильники только прямоугольной формы. Другое препятствие — необходимо переделывать уже установленную электроарматуру для использования ламп дневного света.

Многим дневной свет кажется искусственным, холодным. А мы привыкли к желтовато-красному, который дают наиболее распространенные лампы накаливания.

Однако сейчас и люминесцентные лампы излучают свет многих оттенков. Подбором люминофоров можно придать дневному свету и желтовато-красный оттенок.

Думаю, что есть еще одна причина малого распространения люминесцентных ламп — плохая реклама их достоинств. А ведь срок их службы достигает 15 тысяч часов — это в 5 — 15 раз больше, чем у ламп накаливания.

Главное же достоинство люминесцентной лампы не только в существенной экономии энергии, айв том, что это лампа дневного (!) света. В длительном процессе эволюции человеческий глаз сформировался для функционирования при солнечном освещении. Пока специалистам по электротехнике не удается создать такой источник света, который удовлетворял бы медиков, но уже разработаны лампы, цветовая температура которых близка к 6000 градусов. Но все же спектр такого света не совсем солнечный. Вспомним, что температура поверхности Солнца — около 6500 градусов.

Исследователи продолжают поиски. Видимо, скоро появятся компактные люминесцентные лампы, которые можно будет ввертывать в патрон как обычную лампу накаливания. Они уже выпускаются в ряде стран, например в Германской Демократической Республике, где около 65 процентов искусственного освещения обеспечивается люминесцентными лампами, налажено производство таких небольших ламп с двойной трубкой (длиной от 13 до 20 сантиметров) и мощностью от 7 до 11 ватт. Эквивалентная мощность ламп накаливания равна 40–75 ваттам.

Люди разными путями идут к экономии энергии в деле освещения. Нужно знать их, чтобы не повторять ошибок прошлого.

Два с половиной столетия назад указом сената в Москве введено искусственное освещение. Это были жестяные плошки с недешевым конопляным маслом и фитилем (мощность их — две свечи), горевшие неровно и тускло. Через столетие масло заменили на керосин. Еще через 20 лет сначала в Петербурге, а затем и в Москве было введено газовое освещение. Это была сенсация, и поэтому светильный газ нашел широкое применение для освещения.

Примерно в это же время была изобретена первая в мире керосиновая лампа. Произошло это событие во Львове. Многие знают, наверное, львовскую аптеку-музей, одну из старейших аптек Европы. Совсем недалеко от нее, на улице Коперника, расположилась еще одна менее известная аптека. Но именно с ней связана история создания лампы, происшедшая в 1852 году.

Фармацевты из этой аптеки Игнасий Лукасевич и Иван Зех занялись перегонкой нефти, пытаясь получить спирт и фармацевтическую мазь. Спирта извлечь не удалось, но энтузиасты выяснили, что одна из фракций нефти при горении дает хорошее освещение. Впоследствии эту фракцию назвали керосином. Тогда они и сконструировали первую в мире керосиновую лампу, имевшую почти все компоненты теперешней — фитиль, резервуар для керосина, расположенный в отличие от существовавших тогда масляных ламп, ниже горелки, фонарь из слюды.

В 1853 году в городской больнице была проведена первая ночная операция при керосиновом освещении.

И. Зех продолжил работы по перегонке нефти. К сожалению, кончились они трагично: в 1858 году в его лаборатории произошел взрыв. В пламени огня погибли помогавшие И. Зеху жена и свояченица. Над их могилой на Лычаковском кладбище во Львове стоит памятник: две прижавшиеся друг к, другу женщины пытаются оторваться от объятого пламенем шара.

В 1873 году на Одесской улице в Петербурге зажглись электрические лампочки Лодыгина с угольным стержнем накаливания. Толпы петербуржцев стремились той ночью посмотреть на новое чудо. Известный изобретатель Т. Эдисон в то время еще и не думал о таком источнике света.

Двумя годами позже Яблочков предложил электродуговую лампу. Ее назвали «русским светом» на Всемирной выставке в Париже в 1879 году. А лампы накаливания приобрели современный вид, когда в 1890 году А. Н. Лодыгин применил нити из тугоплавких металлов — вольфрама и молибдена.

Но вот история делает крутой поворот; пожалуй, слово «история» звучит слишком громко, скорее это исторический курьез. Судите сами. Совсем недавно муниципалитет города Палермо заказал 500 газовых фонарей для замены в центре города электрического освещения газовым.

Причина возврата к этим фонарям не дань моде на старину, а дешевизна газа по сравнению с электричеством.

Решение это не перспективное. Нет сомнений, что разница в стоимости газа и электроэнергии будет со временем изменяться в пользу электроэнергии. Использование люминесцентных ламп с высоким КПД еще больше ухудшит шансы газового освещения. Нет, не дальновидны отцы города Палермо.

Воздавая должное искусственному дневному свету, нельзя забывать о естественном. Авторы цюрихского проекта «Интенсивное использование дневного света» утверждают, что в Швейцарии большинство предприятий используют искусственный свет даже днем. А ведь этого можно избежать.

Так, в некоторых школах Швейцарии (заметьте — новые виды освещения опять апробируются в школах) проходят испытания системы специальных рассеивателей, устанавливаемых на окнах снаружи, которые направляют потоки дневного света в верхнюю часть помещений.

А вот сообщение из Японии. С помощью девятнадцати объединенных в одно целое линз солнечный свет концентрируется и подается в светопроводящий кабель из стеклянных волокон. Он доставляет солнечный свет в туннели, на станции метро, во все темные помещения, которые приходится освещать днем искусственным светом.

Есть предложения о более широком использовании солнечного света не только днем, но и ночью и вечером. Родилось это предложение 50 лет назад и разрабатывается сейчас в нашей стране. В космосе размещается зеркало с регулируемой ориентацией. Солнечный «зайчик» может по вечерам осветить всю Москву. Световой день продлится практически настолько, насколько это необходимо. Ненужным станет искусственное освещение, удлинятся рабочие смены на стройках, облегчится работа транспорта, улучшится здоровье жителей. Согласно расчетам подобная «солнечная лампа» над городом экономически может быть очень эффективной.