АсСалам. Технологии вихря: Яхчал – холодильник древних персов

Нам нужна не наука формул, но наука форм.
(Виктор Шаубергер, из статьи в журнале «Имплозия», № 124, 1945)

КАШАНСКАЯ ДИКОВИНА

…Осень 2019-го года. В иранском городке Кашан – 30 градусов в тени. Наш Проводник остановил здесь наш караван по пути из Исфахана в Тегеран вовсе не для того, чтобы посетить очередной мавзолей или храм. Он решил показать нам один необычный объект, пока есть такая возможность – ведь даже в Иране, родине этого чуда древних технологий, их осталось чуть более сотни. Речь шла о четырехвековой холодильной установке, безо всякого электричества сохранявшей лед летом в пустыне и исправно работавшей еще каких-нибудь тридцать лет назад.

Мы разглядываем яхчал (что на фарси означает «ледяная яма») – огромное, похожее на улей сооружение «без окон, без дверей», а Проводник рассказывает о том, как в детстве с трудом тащил на тележке огромные глыбы льда из похожего поселкового яхчала к себе домой, где лед использовали для хранения продуктов, приготовления прохладительных десертов или питьевой воды. Холодильники современного типа (да и электричество) тогда в Иране были еще далеко не везде.

Эта и последующая фотографии сделаны моим Другом во время иранского каравана

Как видно на снимке, яхчал защищен от жарких южных ветров 10-метровой стеной из кирпича и глины. В тени от этой стены когда-то был бассейн, где зимой замораживали воду из подземного канала – каната. Создать тень было важно, потому что в сухом климате иранской пустыни разница температур на солнце и в тени могла достигать 15-20 градусов. Готовый лед разбивали на куски и складывали рядами, прослаивая соломой и хворостом, в большом хранилище яхчала, вырытом ниже уровня земли, где он хранился от зимы до лета. Иногда кроме льда там хранили скоропортящиеся продукты.

Оказывается, подлинная форма яхчала, если учитывать его подземую часть – вовсе не улей, а яйцо. Именно такая геометрическая особенность в сочетании с эффектом вихря делает яхчал идеальной холодильной установкой, и сейчас мы увидим, почему.

Пример традиционной формы персидского холодильника – яхчал в городе Йезд, Иран (источник)

…Приблизившись, мы обнаруживаем, что входы в «улей» все-таки есть – один с юга, другой с севера. Обращают на себя внимание мощные стены строения – толщиной более двух метров у основания, они возведены из сырцового кирпича, покрытого сверху слоем водостойкой пасты с уникальной формулой. На фарси она называется «сарудж» и смешивается из глины, песка, извести и золы, а также странных добавок – козьей шерсти и яичного белка. Считается, что такой состав покрытия наряду с толщиной стен обеспечивает максимальную теплоизоляцию яхчала.

Я заглядываю вовнутрь: плотный поток прохладного воздуха ударяет в лицо, хотя льда в этом холодильнике давно нет, да и само строение приходит в упадок. Спускаться вниз по полуобрушившимся ступенькам опасно, поэтому мы просто рассматриваем внутренность яхчала сверху. Долго в проходе двери, однако, не простоишь из-за сильного сквозняка. Это неудивительно, ведь именно поток воздуха, закрученный в вихрь, был основным рабочим агентом в древнеперсидском холодильнике.

Сквозь проход в яхчал виден противоположный северный вход и полуобрушившиеся ступени, ведущие в нижнюю часть строения, где ранее хранился лед (фото мое).

ВЕТЕР, ДУЮЩИЙ НА ВОДУ

Считается, что яхчалы появились в Древней Персии около двух с половиной тысяч лет назад. В технических источниках их называют холодильниками испарительного типа, поскольку считается, что охлаждение в них происходит за счет ускоренного испарения тающего льда. Действительно: мы знаем, что при испарении покидающие жидкость молекулы уносят с собой часть энергии, и жидкость охлаждается. Еще мы знаем, что если на воду подуть, она остывает быстрее (поэтому мы дуем на горячий чай): поток воздуха отводит пар от поверхности воды, освобождая место для новых испаряющихся молекул, и вода охлаждается интенсивнее.

То же самое происходит в яхчале, где роль «дующего на воду» выполняет ветер, проникающий сквозь входные отверстия. В некоторых яхчалах помимо двух входных проделывали также маленькие отверстия в верхней части купола со стороны преобладающих ветров. Их вырезали так, чтобы воздух через них направлялся в нижнюю часть строения.

Температура внутри «ледяной ямы» всегда была ниже, чем вокруг, и по закону Бернулли поток воздуха из области высокого давления стремился в область с низким давлением. Таким образом, через отверстия в яхчал непрерывно поступал воздух снаружи. Этот воздух – сам по себе не холодный, но проходя через маленькое отверстие, он охлаждается. (Вспомните: желая остудить чай или суп, мы складываем губы трубочкой, а когда дуем на руки, чтобы их согреть, наоборот – выдыхаем всем ртом).

Иногда для усиления воздействия ветра рядом с яхчалом устанавливали специальные башни- ветроловы. Сложная система заслонок в них направляет даже слабый ветер к подземной части яхчала. В Иране и Средней Азии ветроловы называют бадгирами и кое-где используют до сих пор.

Яхчал с ветроловами-бадгирами (источник фото – Википедия)

Хороший бадгир может снизить температуру в помещении на несколько градусов без всяких источников энергии. Ветроуловители были известны в Египте, на Ближнем Востоке и в Древней Персии еще 2,5-3 тысячи лет назад, и их использовали даже в обычных домах. Некоторые из этих технологий охлаждения воздуха были столь изощренными, что ставят в тупик даже современных специалистов по системам кондиционирования.

При кашанском яхчале, которое мы посещали, бадгиров не было, хотя мы видели их в доме-музее в тех же краях. Возможно, силы ветра и так хватало для сохранения льда.

Исследователи яхчалов пишут, что охлажденный воздух опускался в нижнюю часть сооружения, а теплый поднимался и уходил через особое отверстие в самой верхней части купола.

И действительно, если нагретый воздух не выводится наружу – грош цена холодильнику. Однако ни один из десятков исследователей яхчалов почему-то не отметил гениальное решение древних инженеров, обеспечившее столь идеальную конвекцию. И речь здесь, согласно вынесенному в эпиграф выражению Виктора Шаубергера, идет не о формуле, а о форме

ЯЙЦО – МАТРИЦА ВИХРЯ

Гладкая внутренняя поверхность яйцевидного сооружения – идеальное вместилище для воронки внутри яхчала. Мы уже говорили однажды о том, что герметичный овоид или яйцо – единственная природная форма, позволяющая заключенным в него жидкости или газу циркулировать естественным образом без посторонней помощи. Более теплая часть заключенного в яйцо флюида поднимается кверху, а более холодная опускается ко дну, формируя непрерывное конвекционное течение в виде двух противоположно-направленных вихрей.

Но это если яйцо герметично.

Если сделать яйцеобразный контейнер открытой системой, можно усилить конвекцию, постоянно вводя новый флюид извне и выводя нагретую часть за его пределы. Именно таким образом устроен яхчал: воздух извне поступает в него через два входа, а теплый поток покидает его через отверстие в куполе.

Круглое отверстие в куполе яхчала

Благодаря отверстию движение двух вихреобразных потоков – теплого вверх и охлажденного вниз – ускоряется в яхчале до максимума. Нисходящий холодный вихрь обеспечивает низкую температуру в подземной части холодильника – там, где находится ледник, и хранятся продукты.

В прошлой теме мы говорили о том, что математически вихрь или воронку можно описать формулой гиперболы. Так вот: яйцо – форма, в некотором смысле обратная гиперболической воронке. Виктор Шаубергер, австрийский изобретатель-визионер, чьи творения повторяли естественную геометрию природных объектов и были основаны на принципах, до сих пор так и не понятых человечеством, изучал различные формы вихрей в природе. Он пришел к выводу, что идеальной формой для генерации вихря являяется яйцо, представляющее собой разрез гиперболической воронки.

Сечение «хобота» гиперболической воронки, сделанное под определенным углом a на расстоянии Z0, представляет из себя овоид или яйцо. Меняя угол сечения и расстояние, можно получать овоиды всех возможных пропорций. (источник иллюстрации)

Интересно, что вращение внутри водоворота или смерча тоже происходит не по строго круговому паттерну, а чаще по эллиптическому или овоидному – чуть под углом. Это можно легко наблюдать, бросив в водяную воронку какой-то предмет. Возможно, эллиптичность орбит, по которым планеты движутся вокруг Солнца, связана с вихревым движением; ведь и сама Солнечная система формировалась как вихрь. Воронка и овоид неразрывно связаны геометрически…

…Что мы и наблюдаем в принципе действия яхчала. Но, оказывается, придать глиняному холодильнику яйцеобразную форму – только полдела. Вторые полдела, как утверждают исследователи вихрей – найти правильные параметры отверстия, потому что далеко не всякий его диаметр будет создавать устойчивую воронку. Если отверстие сделать слишком маленьким или слишком большим, поток воздуха закручиваться в вихрь не сможет, а будет выходить толчками или тонкой струйкой. Чем ближе форма яхчала к идеальному овоиду, в котором вихрь появляется сам по себе, тем меньше требуемое отверстие и меньше усилий для создания вихря. При правильных параметрах отверстия вихрь генерируется даже с минимальной энергией входящих потоков.

Яхчал в г.Йезд, Иран. Древние строители делали верхушку купола чуть удлиненной, придавая ей воронкообразную форму (источник фото – Википедия)

*****

В заключение: яхчал – холодильник, использующий не только эффект испарения, но также способность вихря сепарировать воздушный поток на горячую и холодную составляющие. Свидетельство о том, что в древности на Востоке знали о таком феномене, можно найти в Коране (сура 3, аят 117), где говорится, что лицемерная благотворительность «подобна вихрю, внутри которого ледяной холод».

Действительно, люди, которым привелось оказаться внутри смерча или торнадо, отмечают резкое падение температуры и сильный холод. С точки зрения корпускулярно-кинетической теории это явление остается необъяснимым, как, впрочем, и сама природа разделения вихря на внешний, теплый, и внутренний, холодный потоки. Тем не менее, на практике данное явление было хорошо известно ранним цивилизациям и использовалось не только для хранения льда в жарком климате Центральной Азии, но и для конденсации воды из воздуха.

Об этом мы поговорим в следующих темах.

Источник

Связанные публикации: