?

Log in

No account? Create an account
Научная кунсткамера [entries|archive|friends|userinfo]
Научная кунсткамера

[ website | lj ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Можно ли так утеплить дом, чтобы не топить печь даже зимой? [Dec. 14th, 2014|01:12 pm]
Научная кунсткамера

science_freaks

[dp_z]
Оригинал взят у darwinson в Можно ли так утеплить дом, чтобы не топить печь даже зимой?
Да, можно. Для начала нужно купить парниковую плёнку. Продаётся она в виде рукава шириной 1.5 метра и длиной 100 метров. Затем вставить в этот рукав или мешок 5 листов специальной теплоизолирующей фольги шириной 1.5 м. Длину вы определяете сами при помощи ножниц. Чем теплоизолирующая фольга отличается от обычной? Лишь тем, что на одной стороне такой фольги имеются пупырышки величиной 1 мкм. В процессе вакуумной откачки листы фольги сожмутся, пупырышки раздавятся и обеспечат зазор между листами, сопоставимый с длиной свободного пробега молекул воздуха при атмосферном давлении, то есть примерно 60 нм. Когда листы фольги вставлены, отрезается лишний полиэтилен и утюгом запаиваются торцы большого полиэтиленового пакета с обеих сторон. Оставляем лишь небольшую дырочку в самом углу пакета. Вставляем в неё вакуумный шланг от форвакуумного насоса. Обматываем шланг и прилегающий к нему полиэтилен резиновым жгутом для большей герметичности и включаем насос на откачку.

Отвлечёмся на минуту и представим себе китайский термос, из которого вакуумными насосами откачивают воздух. Зададимся вопросом, с какого момента теплопередача между наружной и внутренней стенкой вакуумной колбы начнёт уменьшаться? Ответ очевиден, когда длина свободного (без соударений) пробега молекул сравняется с расстоянием между стенками колбы. Почему? Потому что именно с этого момента начинается уменьшение количества молекул, участвующих в теплопередаче между двумя стенками. Если расстояние между стенками 6 мм, то начнётся такое уменьшение теплопередачи при достаточно глубоком вакууме.

А теперь представьте, что расстояние между стенками в 100 000 раз меньше, то есть всего 60 нм. Это значит, что уменьшение начнётся  не при глубоком вакууме, а практически сразу, как включат насос и атмосферное давление начнёт уменьшаться. Поскольку в нашей системе не две, как в китайском термосе, а пять стенок-перегородок, откачав воздух самым обычным форвакуумным насосом, мы сможем уменьшить теплопередачу в несколько миллионов и даже миллиардов раз. То есть теплоизоляция при более плохом вакууме окажется намного лучше, чем у китайского термоса.

В конце откачки, не выключая насос, запаиваете утюгом уголок пакета наискосок. После этого аккуратно срезаете ножницами этот уголок, отделяя его вместе с вакуумным шлангом и резиновым уплотнителем. Такой примитивной бытовой герметизации на уровне домашнего консервирования окажется вполне достаточно. Повторю, главное достоинство в том, что высокий вакуум такой системе не нужен. А теплоизоляция настолько высокая, что печное или газовое отопление в доме не понадобятся даже зимой. Дополнительным достоинством многослойной фольги в полиэтилене является то, что на углах дома её можно легко загнуть. А крепится к стене дома обычным упаковочным скотчем.

Как сделать обычную фольгу термоизоляционной? Достаточно один раз прокатиться по ней не обычным барабаном, а таким, на поверхности которого имеются небольшие углубления величиной 1 мкм. Размер образовавшихся на фольге пупырышков, а также расстояние между ними подобраны таким образом, чтобы в процессе вакуумной откачки, в процессе сдавливания листов фольги между собой, пупырышки расплющивались, и расстояние между листами стало близким к 60 нм. Главное, не допускать касания листов фольги между собой. Если при зазоре 350 нм касания отсутствуют, такой зазор считается вполне приемлемым. Чтобы убедиться в этом, произведём небольшой расчёт.

Предположим, один воздушный зазор 350 нм между листами фольги уменьшает теплопередачу ровно в 100 раз. Тогда два зазора дадут уменьшение 100 • 100 = 10 000 раз, три зазора = 1 млн. раз, четыре = 100 млн. раз. Согласитесь, если 5 листов фольги, создающих 4 воздушных нано-зазора, уменьшают теплопередачу в 100 млн. раз, то уменьшив нано-зазор ещё в 2 раза, улучшений мы уже просто не почувствуем, а вот вероятность касания листов, особенно на изгибах существенно увеличим. На рисунке изображены 4 слоя обычной пищевой фольги толщиной 9 мкм и 3 зазора между ними в 350 нм.
008


Как изготовить барабан с микроскопическими углублениями на поверхности, с длиной 1.5 м и диаметром 1 м? Изготовить такой барабан проще всего на специальном токарном станке. Если в суппорте станка вместо резца укрепить лазер, если подобрать частоту вращения барабана, частоту выстрелов лазера по его поверхности и подачу суппорта, то на барабане по спирали будут выжигаться углубления аналогичные тем, что выжигаются на компьютерных CD-ROM дисках. Причём расстояния между соседними углублениями будут в точности равны расстоянию между соседними витками спирали. То есть все углубления на поверхности барабана расположатся в шахматном порядке. Что касается величины расстояния между углублениями и витками, то она подбирается исключительно опытным путём.

Производится ли где-нибудь такая термоизоляционная фольга? Если нет, то почему. Может, инженеры и техники ничего не знают про длину свободного пробега молекул воздуха при атмосферном давлении, про заветные 60 нм. А может, налицо предварительный сговор? Не только производители холодильников не заинтересованы в качественной теплоизоляции своих изделий - вообще никто не заинтересован. Главное побольше стекловаты произвести и сбыть населению.

Кроме того, существуют сотни патентов на вакуумную теплоизоляцию, плоские вакуумные панели продаются во всем мире. Вопрос в том, по какой цене они сейчас продаются. Верю в то, что после этой публикации все стекловатные и вакуумно-панельные торгаши разорятся. Никакой патент оформлять не стану из принципа. Александр Попов этим не занимался, Александр Флеминг не занимался и я тоже не буду. Как говорится, не царское это дело, в патентном бюро ковыряться. Решение твёрдое, окончательное. А все кто захотят, пусть сначала изготовят большой барабан с нано-углублениями на его поверхности. Потом, закупают оптом фольгу. Прокатываются по ней один раз своим барабаном с нано-углублениями и продают всем желающим фольгу с нано-пупырышками, но уже втридорога. А если какой-нибудь Маркони к ним на производство с адвокатами заявится и что-то такое про авторское право вякать начнёт, сразу же ссылайтесь на приоритет этой публикации. Пока ЖЖ медным тазом не накрылся, запросто можно будет сослаться. Немцы и французы в своё время именно так и поступали. Отсылали Маркони и его адвокатов в библиотеку почитать публикации Александра Попова в одном из немецких журналов.

P.S. Начинается как рецепты "сделай сам" - купите в хозмаге целофановую пленку в рукавах, ..., ножницы, ..., отрежьте, ... , закрепите шланг, а потом вдруг бац форвакуумный насос, токарный станок с деталью диаметром 1 м, лазер вместо резца ...
P.P.S. Другие изобретения автора:
http://darwinson.livejournal.com/6786.html
http://darwinson.livejournal.com/15238.html
Может снести этот пост?
LinkReply

Comments:
[User Picture]From: svchost1101
2014-12-14 11:32 am (UTC)
а жаль, актуально
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: pavel_zaak
2014-12-14 11:36 am (UTC)
Блеск. А если не просто завернуть дом в ленту, а сначала скатать ее в Мебиуса, то зимой можно сохранять тепло, а зимой холод. И когда к нам придет Маркони с адвокатами, чтобы провякать, почему мы накрыли жж медным тазом, мы ответим, что это из-за барабана с микро-пупырышками.
Главное, вовремя послать подальше Попова и торгашей стекло-ваты вместе со стекло-ватниками.

Edited at 2014-12-14 11:36 am (UTC)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: niktos12
2014-12-14 12:13 pm (UTC)
как теплоизоляция оно конечно будет работать. насколько эффективно, загадка.
(Reply) (Thread)
(Deleted comment)
[User Picture]From: vsounder
2014-12-14 01:52 pm (UTC)
Вы правы, хотя я чуть было не купился...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2014-12-14 07:25 pm (UTC)
Что творится в мире... vsounder согласился с realeugene...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: vsounder
2014-12-14 09:47 pm (UTC)
Бывало признавал свою не правоту.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: potoksosnanya
2014-12-16 10:04 am (UTC)
"А может, налицо предварительный сговор?"
(Reply) (Parent) (Thread)
(Deleted comment)
[User Picture]From: ikaktys
2014-12-15 03:52 pm (UTC)
будешь смеятся, но давно продаются вакуумные панели для утепдения домов, там вспененый силикагель/стекло, несколько словем пленки и вакуум, ценник конечно жутки, но оно реально есть:

http://www.bausep.de/Dach/Dachdaemmung/Untersparrendaemmung/Steinwolle-Glaswolle/Isover-Integra-UVP-007-WLS-007-Untersparren-VacuPad-25-mm-Daemmkern.html

Но и параметры тоже очень красивые: 0,007 W/(m K) - это в 5 раз лучше пенопласта.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: levtsn
2014-12-14 02:30 pm (UTC)
короник на 500 голов и отопление ненадо
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: scif_yar
2014-12-14 03:18 pm (UTC)
да пусть будет.
хорошая альтернатива нанокраске.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: torvard
2014-12-15 12:48 pm (UTC)
Эх, вот бы ещё такую светоизоляцию в доме сделать, чтобы на электричестве экономить. Включил свет один раз, а он потом весь дома остался.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: vgiv
2014-12-15 01:42 pm (UTC)
А теперь представьте, что расстояние между стенками в 100 000 раз меньше, то есть всего 60 нм. Это значит, что уменьшение начнётся не при глубоком вакууме, а практически сразу, как включат насос и атмосферное давление начнёт уменьшаться.


Великолепная логика. А если довести расстояние между стенками до одного ангстрема, то вообще качать не нужно - туда и так ни одной молекулы не влезет.

Edited at 2014-12-15 01:42 pm (UTC)
(Reply) (Thread)