Энергосбережение (энергоэффективность), возможно, и является
Глава 32
РАЗРЫВ В ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИИВ XIX в., когда все больше людей переезжали из сельской местности в города, городская жара бывала нестерпимой. «В предчувствии бедствия» и «Восхода солнца сегодня ожидают с ужасом» — такими были газетные заголовки в 1878 г., когда жаркая погода установилась на большей части территории США. В 1901 г., во время одного из самых продолжительных периодов жары за всю историю США, на востоке страны и на Среднем Западе погибло несколько тысяч человек. Местные больницы перестали направлять кареты скорой помощи к жертвам теплового удара, поскольку даже лошади падали замертво, не выдерживая жары. Жара в 1901 г. была настолько сильной, что Нью-Йоркская фондовая биржа впервые в своей истории разрешила трейдерам в торговом зале снять пиджаки1.
Традиционно здания строились так, чтобы удовлетворять потребность человека в крыше над головой, отоплении, защите от жары и освещении. На юго-западе страны, в таких фортах, как Аламо, стены зданий возводили из самана — кирпича воздушной сушки, чтобы в жаркие дни в помещениях было прохладно, а в холодные ночи — тепло. В городах каменные здания проектировались с утопленными окнами, чтобы в помещения попадало поменьше солнца, и с центральным внутренним двориком, чтобы внутренние помещения получали достаточно света и свежего воздуха. Но по мере того, как численность населения в городах возрастала и здания росли в высоту, а также по мере накопления знаний использовались все более сложные способы организации отопления, охлаждения, освещения и электроснабжения.
Сегодня в США жилой и коммерческий секторы (в том числе системы электроснабжения зданий) потребляют около 40% всей производимой энергии и три четверти электроэнергии, а также выделяют значительные объемы углекислого газа. В Великобритании на жилые и коммерческие здания приходится 50% всей потребляемой энергии. В Китае доля зданий в потреблении энергии значительно меньше, но ситуация быстро меняется, поскольку в стране ежегодно возводится не менее 10 млн новых жилищных единиц. Теперь задача не только в том, чтобы строить пригодные для жилья здания, но и в том, чтобы использовать всю поступающую в них энергию более эффективно. Это требует изучения конструкции, свойств и разницы между потенциальной эффективностью и реальностью — того, что называют разрывом в энергосбережении2.
ИСКУССТВЕННО СОЗДАВАЕМАЯ ПОГОДАВ течение XIX в. изобретатели и бизнесмены пытались найти способ регулирования температуры и влажности — факторов, которые могут оказывать негативное воздействие на промышленные процессы. В 1890-х гг. появились первые холодильные установки, призванные улучшить санитарные условия в индустрии переработки мяса в Чикаго. После продолжительного периода жары летом 1901 г. руководство Нью-Йоркской фондовой биржи осознало, что необходимо сделать нечто большее, чем просто разрешить биржевым трейдерам снимать пиджак. Была установлена система охлаждения воздуха, но она функционировала не очень хорошо, а воздух был влажным и некомфортным. Одного охлаждения было недостаточно, нужно было также регулировать влажность. Но как?3
Уиллис Кэрриер, 25-летний инженер из Анголы, штат Нью-Йорк, обладал неплохими познаниями в области машиностроения, математическим даром и умением мысленно представлять решения. Работая в компании Buffalo Forge Company, он помог издателю журналов найти способ регулировки влажности, из-за которой на страницах время от времени появлялись пятна типографской краски.
Но самого Кэрриера это решение не устраивало. Влажность (точнее, обеспечение определенного содержания водяного пара в воздухе) по-прежнему занимала его мысли. Как-то вечером, ожидая поезд на окутанной туманом платформе станции в Питтсбурге, он сделал открытие. Прохаживаясь по платформе, Кэрриер заметил, что, несмотря на туман, воздух довольно сухой. Он стал размышлять о природе тумана, и его, что называется, осенило.
Озарение привело к получению патента № 808897 на «устройство для обработки воздуха», которое нагревало или охлаждало воду в целях регулирования температуры и влажности воздуха, а также его очистки. Но идею «искусственного создания погоды» подняли на смех4.