Klimatyzacja bez prądu? Zobacz, jak ochładzali swoje domy starożytni Persowie
Lato zapowiada się upalne. Klimatyzacja w mieszkaniach oraz miejscach pracy okaże się więc nieoceniona. Urządzenia tego typu nie są jednak tanie, kosztowna pozostaje także ich eksploatacja. Dlatego warto poznać alternatywne metody chłodzenia pomieszczeń, które nie wymagają używania energii elektrycznej. Co ciekawe są one znane już od czasów antycznych.
Tradycyjna perska cysterna z łapaczami wiatru
Dzięki klimatyzatorom łatwiej znieść nawet wyjątkowo uciążliwe upały. Koszty związane z ich instalacją pozostają wciąż znaczące. Także użytkowanie tych urządzeń ze względu na intensywne zużycie prądu wiąże się z poważnymi wydatkami. Jednak już w czasach antycznych znano metody chłodzenia pomieszczeń. Jeden z takich bezprądowych sposobów schładzania stosowali wówczas Persowie. Chodzi o kanaty – podziemne kanały, przez które przepływała chłodna woda.
Już przed 2,3 tysiąca lat temu potrafili oni projektować systemy, dzięki którym można było obniżyć temperaturę wewnątrz aż o 16 stopni. Stosowane przez nich rozwiązania inżynieryjne były tak efektywne, że umożliwiały przechowywanie lodu przez cały rok.
Jak zbudowane były kanaty?
Aby zrozumieć, jak działał perski system klimatyzacji, trzeba poznać jego budowę. Złożony on był zaś z kilku elementów. Oprócz wspomnianych kanatów, czyli podziemnych kanałów, przez które przepływała chłodna woda, obejmował też podziemne cysterny oraz łapacze wiatrów. Te ostatnie były konstrukcjami umieszczonymi na dachach służącymi do kierowania przepływem powietrza. Przy tworzeniu tych wydajnych systemów chłodzenia pomocna była Persom zaawansowana wiedza z zakresu fizyki.
Jeśli spojrzy się na kanaty z lotu ptaka, to można zauważyć, że swoim wyglądem przypominają system regularnie rozłożonych jam w ziemi. Ich budowa rozpoczynała się od punktu, gdzie miała być dostarczona woda. Kolejnym krokiem było zaś skierowanie tunelu w stronę wzgórza tak, aby dotrzeć do stożka aluwialnego – miejsca, gdzie osadzały się zawiesiny transportowane przez wodę. Dzięki temu można było znaleźć pod ziemią wodonośne warstwy i stworzyć w efekcie studnię, która zasilała system czystą wodą.
Podczas wykonywania tuneli, co jakiś czas tworzono otwory, wokół których rozsypywano urobek, tworząc stożki zabezpieczające przed zanieczyszczeniami. Te otwory pozwalały na późniejszą konserwację tunelu oraz dostarczanie świeżego powietrza do jego wnętrza.
Z uwagi na pochyłość terenu kanaty znajdowały się na różnych głębokościach, sięgających od 30 do nawet 270 metrów. Delikatny spadek kanałów, zaledwie o 1 m na 1000-1500 m długości, gwarantował spokojny przepływ wody, co minimalizowało ryzyko erozji dna.
Na jakich zasadach działała perska "klimatyzacja"?
Kanaty budowano na znacznych głębokościach, co sprawiało, że znajdująca się w nich woda była zimna. Podziemne cysterny nie tylko magazynowały wodę, ale w połączeniu z łapaczami wiatru tworzyły także system klimatyzacji. Do schładzania pomieszczeń wykorzystywał on efekt Bernoulliego - łapacze wiatru przekierowywały gorące powietrze do szybu, który prowadził do kanału, co wytwarzało podciśnienie, w wyniku czego zimne powietrze było zasysane do kanału i odpowiednio pokierowane mogło trafić do pomieszczeń. W efekcie ciągła cyrkulacja powietrza pozwalała na schładzanie budynków bez użycia energii elektrycznej.
