Сергей Калашников - Вожак младшей стаи
Нет, она конечно позволяла бурить скважины любой глубины и обходиться без обсадных труб за счет того, что стены спекались в стекло, но на этом чудеса и заканчивались. Все обеспечение дома теплом зимой (и прохладой летом) и электричеством должен был взять на себя известный уже третье столетие принцип теплового насоса.
Все считают, что для того чтобы получить один киловатт механической работы необходимо сжечь химического топлива примерно на три киловатта. И, в общем случае, это верно. Рабочее тело греется от печки и переносит тепло к охладителю. Часть этого потока может быть преобразована в механическую энергию. Общий КПД системы зависит только от разницы температур между печкой и радиатором. С поправкой на потери естественно.
Нет никакого «вечного двигателя», хотя если рядом имеется практически бесконечный источник энергии, то почему бы и нет?
В распоряжении любого человека имеется минимум два таких источника — тепло земных недр и термоядерная топка над головой. Оба этих источников имеют свои достоинства и недостатки. Тепло планеты в пригодном для использования варианте можно получать с глубин в несколько километров, а светило отказывается светить ночью. Так что реальной проблемой на самом деле получается не иметь энергию, а иметь её вовремя и в нужной форме. Но, с другой стороны — достижения в области экономии энергии столь велики, а потребности человека столь мизерны, что можно позволить себе крайне неэффективные (зато не материало- или наукоёмкие решения) и при этом все равно оставаться в чудовищном плюсе.
Тараканы не стали заморачиваться и использовали сразу оба. Пробив скважину до глубинных водоносных горизонтов, они получили доступ к практически безграничной энергии, накопленной в грунтовых водах. Но — вода она внизу. Чтобы получить доступ к её ресурсам, надо либо поднять саму воду на поверхность, либо опустить туда теплоноситель. Который потом опять понадобится поднять. И тот и тот вариант требуют, как минимум, компенсации потерь на вязкость.
Со светилом было проще — на один квадратный метр планеты земного типа приходится от тысячи до семисот ватт солнечной энергии. Посчитаем — поверхность крыши любой халупы восемь на пять метров даст нам от двадцати пяти до сорока киловатт в течении практически всего светового дня — это даже не жалкие потребности живущей под этой крышей семьи (сколько бы их там ни было), это энергия необходимая для плавки металла в электропечах (не слишком, правда, больших).
Но путь прямого преобразования света в электричество — солнечные батареи — высокие, можно смело сказать — космические технологии. И, чего уж греха таить — такие же цены. Энергетические компании сделали всё возможное чтобы затормозить развитие этой ветки технологий. И тараканы в этом плане оказались полностью солидарны с Земными кровопийцами — делиться космическими устройствами они не желали. Возможно — просто не поняли, чего от них ждут? Не гуманоиды — чего с них взять? А, возможно, у них их и не было? С такой-то тягой к простым решениям…
Словом, солнечных батарей у них не было, зато была электросварка. Нельзя исключить что и не она, а скажем нестандартное использование плазменной пушки или боевого лазера. Но важен результат — эта футуристического вида хреновина превратила гору, местами оцинкованного, а местами конкретно ржавого, железа — старую крышу детдома, утащенную в качестве трофея, во вполне годные к употреблению водяные баки. Федька сильно подозревал — не будь под рукой этого металлолома, баки сделали бы из набранной в ручье глины, как из неё сделали и «промежуточные» хранилища для воды.
Чтобы лишний раз не переделывать, фермики сразу присобачили над установленными на крыше баками двойные рамы из утащенных с Земли стекол — солнце оно светит практически одинаково и зимой и летом (меняется только угол) но вот потери от охлаждения воздухом отличаются сильно. В итоге налитая в ёмкость вода банально вскипела чуть не угробив усилия сварщика.
Как работало это чудо инопланетной техники Федька понял только в общих чертах. Кстати не только он. То есть по частям все понятно — насос загоняет под землю теплоноситель, он там вскипает охлаждая подземную воду и унося тепло наверх где это тепло выделяется в конденсаторе и естественным током поднимается вверх, обогревая комнаты. Для желающих получать летом прохладу, а не чудовищную жару (тянуть тепло из-под земли можно и летом) машину инвертируют. В этом случае для того чтобы гнать холодный воздух вверх нужно потратить энергию, но солнце нагревающее крышу до состояния раскалённой сковородки вполне согласно эту работу делать — достаточно только грамотно посчитать вентиляционные потоки, а вот это — чисто космические технологии. Из всей этой высшей математики вместе с имитационным программированием Федька понял только, что проще запустить в космос самодельную ракету, чем решить эту задачку для обычного дома. Оптимально в смысле. Неоптимальные но работоспособные решения получаются прекрасно и методом последовательного тыка с коррекцией — раза с десятого-двадцатого. Не так-то и много возни, если честно. Но инсекты сделали с первого.
А вот энергию для этого качания давала как раз накопленная энергия солнца. Ведь если поднять груз на определенную высоту, то для этого надо выполнить работу, но когда этот груз пойдет вниз — накопленная энергия вполне может быть использована. Главное успеть убрать из-под груза голову и прочие части организма. А то ведь энергия может запросто уйти на… скажем так — неупругую деформацию экспериментатора.
Именно поэтому в механических аккумуляторах предпочитают накапливать энергию, поднимая вверх жидкости — гораздо меньше возни и просто проверенное временем решение. Тараканы тоже решили не оригинальничать и сделали схему просто классическую — две ёмкости — одна в подвале, вторая на чердаке — и скважина, как источник пополнения всей этой системы. Можно качать воду из скважины в подвал, потом поднимать её на чердак, и оттуда сливать вниз через генератор или насос — в зависимости от того, что нужно — электричество или тепло. Можно сразу сливать назад в скважину тогда отдача, понятно, больше.
Накачав наверх побольше, можно создать немалый запас — вдруг погода будет не солнечной. Если погода наоборот солнечная, то над запасами можно не трястись — непрерывно качать на чердак и сливать назад через генератор, заряжающий аккумулятор. Спасибо Деллке — супруге этого тирана и деспота — аккумуляторы её производства весят намного меньше, чем можно закачать на чердак воды даже теоретически. Запас карман не тянет.
А вот для закачки воды наверх тараканы поставили полнейшую экзотику — диффузионный насос называется. Хорош он тем, что не содержит движущихся частей, кроме клапанов и малого насоса. В принципе первый вариант тараканов ничего этого и не содержал и работал… ну как натуральный «вечный» двигатель и работал. Вот только при попытке объяснить как это чудо ремонтировать или регулировать, стала во всей красе видна культурная и ментальная пропасть между двумя видами разумных. Ведь, как известно, нет ничего вечного — о чём между строителями и стихийно собравшейся группой технических грамотеев прошла бурная дискуссия.
В общем, в итоге даже до тараканов дошло, что по-настоящему надежная вещь обязательно должна содержать в себе постоянно ломающуюся деталь. Которую в случае если устройство работать перестанет, можно быстро заменить (воспевая осанну косоруким проектировщикам, неспособным сделать так, чтобы данная деталь не ломалась) — и все опять работает.
Уж непонятно что подумали про такой подход сами тараканы, но нужные изменения по требованию заказчика в конструкцию внесли — благо металлолома было достаточно. В горячке спешной эвакуации рабочие особи прихватили заодно и разорванные в клочья машины группы захвата. Там нашлись нужные элементы, тем более — восстановлению техника не подлежала.
В итоге «летний» рабочий цикл выглядел так: светило нагревало бак сколько могло. Как только температура переставала расти — в ёмкость небольшим насосом (взяли тот который качал воду аквариумным рыбкам поскольку сам аквариум тараканы по дороге потеряли а рыбок наверняка съели) в бак впрыскивалась вода, которая моментально испарялась и выталкивала пар и воздух вниз — на дно скважины. По принципу аэролифта вода в окружающих породах выжимала получившуюся «газировку» в нижний бассейн, но аквариумный насос продолжал подавать воду, и она охлаждала занимающий бак водяной пар, создавая в нем разрежение. Природа не терпит пустоты, и атмосферное давление нажимало на воду в нижнем резервуаре выжимая из него воду в верхний бассейн.
Все. Цикл можно было повторять по-новой. Зимний цикл отличался только тем что воду поднимали попеременно — сначала в нижний бассейн потом из него в верхний.
