Вода — тоже сила

Enom › Всегда пожалуйста.

Эта машинка давно уже в моей закладочной свалке пылилась. Вот и настал ее час. Кризис там, холодомор, импортозамещение, вот это всё... Самое время делать цикл по невысоким технологиям. «Эпоха рагнарёка, не будь ко мне жестока».

Рад, что вам понравилось.

Enom › Очень музыкально.

А давайте посчитаем. Интересно как-то сравнить её с современными машинами.

К сожалению, нигде не приводятся характеристики этой машинки. Так что считать придётся чисто умозрительно, инженерным методом.

Судя по видео — обьём машинки 8-10 литров. То есть, при заполненном бельём барабане, туда вряд-ли влезет больше 3-х литров мыльной воды для стирки. При этом в барабан вряд-ли влезет больше килограмма белья. Это хорошее, правильное соотношение для оптимальной стирки.

С расходом воды на вращение сложнее. По моему ощущению — если на видео под машинку подставить стандартный граненый стакан, то он наполнится секунд за десять. То бишь получается полтора литра воды в минуту на стирку и на полоскание. Для отжима кран надо будет открыть посильнее — раз в пять. То бишь литров семь-восемь в минуту.

Если вы нальёте горячей воды (40-60 градусов) с порошком, то стирка недельного запаса носков (7-8 пар) займет минуты три. Это около пяти литров воды на вращение плюс около трех на стирку. Итого — восемь литров.

Затем — слив мыльной воды и минута на отжим: еще восемь литров.

Затем — два полоскания по три литра в бак плюс по пять литров на вращение: еще шестнадцать.

И в конце — три минуты финальный отжим (если лень отжать руками): еще 24 литра.

Итого: около 50 литров холодной воды из крана плюс 3 литра горячей из чайника. Стоимость кубометра (1000 литров) воды из крана известна. Себестоимость стирки каждый может посчитать сам — копейки.

К слову сказать, современная бытовая машинка берет воды на один цикл стирки примерно столько же. Правда, стирает больше: 5-6 кг белья сразу.

Artifex › Стоимость стирки это то, о чем я подумал в первую очередь. Правда, раньше об этом не парились.

Enom › А я в первую очередь подумал о расходе очищенной пресной воды. Всё ленюсь поставить себе счётчики жидкостей новомодные, и вода ко мне поступает по трубам по-прежнему как при коммунизме. Соответственно, моя забота была не о шкурном интересе, но об экологии, бережливости унд рачительности.

Когда белый человек потратит на стирку
последний литр пресной воды,
только тогда он поймёт,
что носки нельзя пить.

Indian › Ну, электричество для современных машинок тоже не напрямую от бога к нам берется. Для его производства расходуется много чистой пресной воды. И чистого пресного воздуха тоже.

Artifex › Хм, если эти объёмы сопоставимы, может это, того, вернуться в эпоху пара и гидравлики вместо этих их слишком затратных и малоэффективных АЭС? Провода переплавим на канделябры, вместо них проложим в квартиры дополнительные паропроводы. Вопрос: кто будет вращать архимедов винт для забора рабочей среды из арыков? Предлагаю рассмотреть возврат к рабской силе. Пойду пока дирижабль надую.

Indian › Думаю, что никто и никогда не обсчитывал и не сопоставлял эти объемы. Слишком много всего надо учесть. Например (в первом приближении) напор воды в кране создает электромотор (через насос разумеется). А уже водой эта машинка приводится в движение. Обычная же бытовая машина снабжена тоже электромотором. Таким образом, в цепочке участвуют уже два мотора. А это дополнительный расход кучи меди, алюминия и прочего очень неэкологичного в производстве материала. Тут неоднозначно все, хотя с ценностью питьевой воды я категорически согласен.

А вообще, если честно, то предыдущий мой комментарий предназначался Enom-у чуть выше. Промахнулся, приношу извинения.

Но раз уж так пошел разговор, то следует заметить, что АЭС строились отнюдь не для лампочки Ильича в избе-читальне. Это их побочная функция. Если бы не военный компонент человеческой истории, то мы бы прекрасно обходились паром и гидравликой. И никакой рабской силы — водяное колесо и спиральный насос были прекрасно известны еще древним грекам.

Artifex › А я, напротив, уверен, что где-то валяются картинки для ленивых, где уже собраны и красиво оформлены затраты на каждую из отраслей энергетики: ТЭС, ГЭС, АЭС, ветровую, солнечную в сопоставлении.

По каждому из потребляемых ресурсов: стоимость создания, персонал, площадь и возможные локации, срок службы, стоимость его продления, ущерб в штатном режиме, ущерб аварии × её риск, потребляемая материя, степень её повреждения и возможность повторного применения в хозяйстве, степень возобновления либо разведанных мировых запасов и доступности ресурса, стоимость обеспечения, включая стоительство железных дорог и населённых пунктов с библиотеками и спортзалами, стоимость утилизации, вред от неутилизированных стоков и всего такого побочного...

Вот себестоимость электроэнергии из всего этого и складывается. А там уже можно смотреть: что испаряет в облака слишком много воды, что заражает эту воду, как в Фукусиме, что устраивает живности в реке сюрприз, как Саяно-Шушенская ГЭС. Чтобы как только у нас меняется баланс ресурсной базы (например, оказывается в 1986 что риски аварии АЭС прежде были сильно занижены), или возникает новая более эффективная технология, дающая преимущество прежде не самому эффективному способу (например, завтра изобретут сверхдешёвые солнечные панели с в пять раз большим КПД, представляете что начнётся?) или в кране нет воды (мы уже направили ноту протеста в израильское посольство) — тут же произвести переоценку всего.

Indian › А я в свою очередь уверен, что цифры эти лукавые. По крайней мере те, что касаются АЭС. Невозможно просчитать реальную стоимость тысячелетних сроков хранения ядерных отходов. Не утилизируются они, хоть плачь.

АЭС — это оружейный плутоний и энергия для конвертерной стали и электролизного алюминия. То бишь военно-промышленный комплекс. Вот и закрывают глаза на некоторые аспекты реальной стоимости атомной энергии.

А с другой стороны — даже если те картинки неопровержимо докажут, что стиралка с водяным приводом в четыре раза экономичнее и экологичнее обычной, то никто и не почешется. Черта с два человечество откажется от бытовой машинки-автомата в пользу нашего героя.

Artifex › Всю дезинформацию, буде кто-то осмелится, могут мгновенно опровергнуть специалисты. Из разных стран мира, где все технологии в общем одни и те же. Это если где-то режим захочет ввести свой народ в заблуждение зачем-то, хотя не знаю, как это может быть ему полезно — это не из области осмысленных политических лукавств.

Эту работу делали и переделывали тысячи учёных и инженеров ещё в СССР. Когда принимались решения создавать ту же ядерную энергетику, гидроэнергетику. Уже прежде чем принимаются настолько серьёзные решения, все расчёты выполнены и тщательно перепроверены различными исследовательскими коллективами. А кто намеренно или случайно допустит ошибку, и существенную — это ущерб родине похуже чем самая отчаянная работа на иностранные разведки, вы знаете что с такими в XX веке, когда эти отрасли энергетики создавались, делали.

Indian › Счётчики полезны. Коммунистические нормы расхода воды подразумевают, что всех обитателей данной жилплощади ставят к стенке и в упор расстреливают из пожарных брандспойтов, причем количество «стволов» соответствует числу проживающих. Данная процедура выполняется на протяжении 18-20 часов в сутки, без выходных, отпусков и прочих не предусмотренных нормативами перерывов.
Иначе израсходовать эту «норму» просто невозможно. При наличии счётчика, само собой, потребление воды и платежи несколько снижаются. Так что очень рекомендую.
Вот уж что-что в Санкт-Петербурге не в дефиците, даже в самые суровые времена — так это вода. Вся Ладога в нашем распоряжении, там вода официально является питьевой, с небольшой оговоркой — на некотором расстоянии от берега.

Enom › С отжимом я лажанулся. Не предназначена эта машинка для отжима ну никак. Во-первых у нее барабан открытый, и если его раскрутить как следует, то грязная мыльная вода вам всю ванную забрызгает. А во-вторых, у нее реверс не отключается. А для отжима это принципиально важно — чтобы барабан крутился в одну сторону продолжительное время.

Так что расход воды будет существенно меньше. 21 литр плюс три литра горячей.

Artifex › Нет, но вы достигли эффекта. Я был впечатлён идеей отжимать бельё мощной струёй льющейся на него воды. И чёрт с ними с брызгами, я считаю. Как говорили вымершие народы: пусть погибнет весь мир — но свершится отжим!

Indian › Вода не льется на белье. Она льется в водяной мотор, который это самое белье вращает. И вращает тем быстрее, чем сильнее откручен кран. Там на видео даже предупреждение специальное есть.

Тем сильнее сценический эффект, тут я полностью согласен.

Порылся в своих архивах. Вот еще пара стимпанковских стиральных машин с нестандартным приводом.

Снимал на мобилку, так что извинения за качество. Это мини-музей в гостевом фойе завода «Electrolux» в Люнгби, Швеция. Две машинки с веселым ручным приводом, примерно конец 19-го — начало 20-го века.

А это вообще уникум: тяжелая промышленная машина с внешним централизованным приводом. На стыке 19-20 веков такие вещи в производственных цехах довольно популярные были.

На весь цех стояла одна паровая машина, или один большой электромотор, который крутил длинный вал через весь цех под потолком. А уже к этому валу полотняными пасами подключались к вращению токарные станки. Или шаровые мельницы. Или прялки. Или вот такие стиральные машины:

Artifex ›

Artifex ›

У громко щелкающего механизма реверса есть недокументированная функция — сигнализировать хозяйке, что устройство работает. Принцип классный, золотниковый. Прообразом послужил по видимому паровоз Черепанова. И исполнение устройства понравилось. Твердые породы дерева и хром на цилиндрах. Латуни бы побольше, для стимпанковости.

Racoon › Почему не Стефенсона (паровоз)?

Enom › После того как блистательные Черепановы представили благодарному человечеству свой паровоз, паровоз Стефенсонов и всяких прочих паровозостроителей древности канули в эту, как её? Фактически любая самобеглая повозка современности — есть ни что другое как слегка модифицированный паровоз Черепанова. Либо, как вариант, паровоз другого Черепанова.

Кстати, наша конструкция тоже, с инженерной точки зрения, является таким маленьким стационарным гидропаровозом Черепановых.

Enom › Черепанов — внушительно звучит. Монументально. Чисто из эстетических соображений.

Racoon › Мало кто знает, но в честь них тогда за это под впечатлением назвали черепаху. Раньше зверёк носил иное название.

Artifex › Она льется в водяной мотор, который это самое белье вращает. И вращает тем быстрее, чем сильнее откручен кран.

Ага, то есть мы тут все хитрые, воруем мощность у насосов станции водоснабжения. Но ведь сразу возникает более далеко идущее рацпредложение: убедившись что страна снабжает потоками воды неограниченно, устроить у себя в раковине свою маленькую гидроэлектростанцию. Хотя, впрочем, проще ветровую в форточке соорудить. А ещё умнее купить дизель-генератор и бензин для него из машин во дворе по ночам сливать!11

Да, а у меня ещё вчера после отбоя идея родилась, инженерно-безумная. Но всё бросить, вскочить, прыгнуть в ванну и почувствовать себя Архимедом не дала мурлыкающая под боком кошка. Когда под мышку уляжется тёплая ласковая пушистая кошка, вы вдруг сразу очень хорошо понимаете её состояние, когда к ней под бок лягут несколько котят. Вроде бы и встать хочется и уйти куда-то — но нет. Из рая по своему желанию не выходят. Впрочем, я отвлёкся. Кажется у Адамова в «Повелителях недр» была идея электростанции, вырабатывающей энергию за счёт разницы температур в подземном слое и на поверхности. Так, слушайте, у нас же вон они, в стояке в каждой квартире две трубы рядом: горячая и холодная. Прямо между ними и можно запихнуть нашу микроэлектростанцию будущего. Давайте тырить осваивать безграничные ресурсы вселенной, а?

Indian › Во-первых, мы мощность у насосов водоснабжения не воруем. Мы ее очень даже оплачиваем по счетчику-водомеру. Только в одном случае вы оплачиваете работу только одного электромотора, а в другом случае — сразу двух (второй в вашей стиралке).

Естественно, мне трудно оценить КПД работы всей этой системы в комплексе. Но по приведенным выше прикидкам получается, что система с водяным приводом весьма эффективна. Вполне сопоставимо с «обычной» машиной.

Другое дело, что в водяном приводе расходуется ценный ресурс — чистая (условно чистая) вода. Но тут я скромно замечу, что расходуется она не необратимо. В отличие от, например, угля на ТЭЦ. И как знать; возможно если бы человечество не понаделало полмиллиарда стиралок с электромотором в каждой — то и чистой воды было бы куда больше.

Главное и решающее отличие тут — удобство эксплуатации, а не экономичность.

Давайте тырить осваивать безграничные ресурсы вселенной — нет, давайте лучше в каждую сковородку вставим по электромотору на полкиловатта, да еще нагреватель на два, запитаем все это дело от АЭС, а радиоактивные отходы от нее в бочку — и не дно океана. А чего, дешево же, ученые все просчитали.

Artifex › Во-первых, мы мощность у насосов водоснабжения не воруем. Мы ее очень даже оплачиваем по счетчику-водомеру.

Тогда в чём экономия? Не проще ли то же самое постирать электричеством?

Кто хочет экономить, стирает руками. Как енот-полоскун. Как все советские вооружённые силы. Из чего следует, что советские вооружённые силы были по сути один большой енот-полоскун.

Погодите, вы отметаете моё радушное предположение, что вода у нас ненормирована? Тогда что получается, электроэнергию нам продают заведомо дороже? Или воду пока дешевле? Поскольку в стоимость подаваемой воды естественно включена энергия на её нагрев и подачу. То есть раз вы презюмируете, что энергия + материя из водопровода ≈ энергии из розетки без материи оттуда (я специально поискал, там только пыль и кошачья шерсть — а, понял, из розеток к нам поступает пыль и шерсть; это к вечному вопросу радиостанции SNC: откуда берётся пыль и куда деваются деньги) — значит вода вероятно имеет отрицательную стоимость, поскольку невероятно, что они на ней дополнительно не наживаются.

Как вариант: КПД стиральной машинки электрической чудесной ужасен, и мы получаем новое знание о том, что стиральные машинки зло. А поскольку они ни что иное как электромотор — электромоторы зло. Но воду же нам качают по трубам те же электромоторы, никуда без них. Значит, и вода зло. Остаётся описанное выше — всё помимо гидравлики чудесной — обман, назрел возврат к ней. К гидравлике без электромоторов, я вон рабов предложил выше. Но ведь гидравлика же не экономнее, даже с рабами, я правильно предполагаю?

Indian › Экономия в том, что производство и поддержка одного электромотора на пять киловатт пожирает куда меньше ресурсов, чем производство десяти моторов по полкиловатта. Кажется, это общеизвестно.

Постирать «электричеством» именно что проще. Нажал кнопку — и на диван. Именно таков был общественный запрос, поддержанный бизнесом. У вас в вопросе уже содержится обстоятельный ответ.

Artifex › В котором из шести?

Экономия в том, что производство и поддержка одного электромотора на пять киловатт пожирает куда меньше ресурсов, чем производство десяти моторов по полкиловатта. Кажется, это общеизвестно.

Я дипломированный тупой. Я физику в школе сплошь прогуливал. Впрочем, что я в школе только не прогуливал. А когда не прогуливал и меня вдруг вызывали к доске, нам с учительницей обоим было стыдно. Но мы извлекли из этого урок и после того единственного раза это не повторялось.

Так что мне не общеизвестно. Я полагал, что создание ста моторов по килограмму заведомо проще и дешевле одного в центнер. Против нас работает гравитация любимой планеты. Вот возьмитесь его хотя бы потом кантовать ломами втроём из цеха на склад, когда рядом всю партию взяли и перенесли лаборантки с сиськами. Полагаю, что ваше предположение было справедливо лишь сто лет назад, при ручной сборке, в отсутствие автоматизации труда. Но с появлением конвейера и тем более автоматической сборки всё изменилось. Отсюда вот приход нанотехнологий на смену давно уж миниатюризации. Один сухопутный дредноут с тридцатью орудийными башнями проигрывает танковому батальону. Один укрупнённый мамонт проиграл и сдал позиции сотням равноценных в своей совокупности по весу приматов. На одного амурского тигра приходится 400 000 кошек.

С чего бы это одному мегадвигателю на водонапорной станции + всей его монструозной инфраструктуре с забором, комнатой охранника с телевизором, микроволновкой и гирей, будкой и миской для его собак, гектаром стоящей миллиарды территории в центре города, трубам, которые лежат в земле, торчат в панельной многоэтажке, раскачиваются с ней под ветром, корродируют, рассеивают тепло поперёк себя и грызутся жучком — быть дешевле кучки маленьких изящных электромоторчиков размером по полстакана, которые вовсе не требуют обслуживания, тем более содержать постоянно круглосуточно аварийную службу со складом запчастей и автопогрузчиком для себя, вдруг прорвёт?

Кстати, мы ведь уж проходили период банно-прачечных комбинатов и массовых столовых для освобождения хозяйки от кухонного рабства ради нового быта. Пришлось отказаться.

Нет, вы что правда утверждаете, что доставлять в квартиры энергию путём давления воды по трубам эффективнее, чем как у нас по старинке по проводам?

Indian › Ну и каша у вас получилась. Давайте по пунктам:

Во-первых, никак и нигде я не утверждал, что доставлять в квартиры энергию путём давления воды по трубам эффективнее, чем как у нас по старинке по проводам. Я только предположил, основываясь на чисто умозрительном и очень приблизительном подсчете, что эффективность воды, как посредника в передаче энергии, может быть весьма высокой. Не приписывайте мне столь очевидной глупости.

Во-вторых, вы как-то очень легко ставите знак равенства между килограммами и киловаттами. Электромотор — это не картошка, зависимость веса и мощности у него нелинейная. Более того — очень нелинейная. Ну там магнитные нагрузки всякие, условия теплопередачи, и прочие скучные вещи. Поэтому на десять моторов мощностью 0,55 кВт уходит 9,2 кг меди. А на один такого же типа мотор, но мощностью 5,5 кВт нужно всего лишь 3,5 кг. Ощутимо, не правда ли? Это азы, в которые тыкают носом студентов, желающих связать свою карьеру с электромашинами. И дело отнюдь не в технологиях: существуют физические ограничения, в которые мы уже давно уперлись. Я почему-то считал эти вещи очевидными.

Еще замечу, что таблица по ссылке составлена для трехфазных асинхронных моторов — самых экономичных и энергоэффективных. В бытовых стиралках же стоят обычно коллекторные моторы, на которые расход меди куда больше (медный коллектор). Так что соотношение будет еще выше.

И это я еще КПД не касался, то есть экономичности. А там тоже есть неприятная зависимость: чем меньше моторчик, тем ниже его КПД. Не хочу грузить цифрами, сами можете взглянуть при желании в таблицу.

Я полагал, что создание ста моторов по килограмму заведомо проще и дешевле одного в центнер — это заблуждение. Отнюдь не дешевле. Ни в производстве, ни в эксплуатации.

Artifex › А в третьих, я вижу настоятельную необходимость еще раз уточнить предмет нашего разговора. Дабы не отвлекаться на сугубо второстепенные вещи.

Я пытаюсь сравнить связку «один большой электродвигатель плюс куча маленьких электродвигателей» и «один большой электродвигатель плюс куча маленьких водяных моторчиков». И нахожу, что второй вариант (с точки зрения экономичности, подчеркиваю) может быть весьма успешным. Просто за счет огромной экономии дорогих материалов. А возможно и электроэнергии тоже.

Artifex › Ну, я же хотел прекрасного: чтобы в целях экономии у нас не только вот банальная стиральная машина работала от трубы, но и все лампочки, утюги и компьютеры. Холодильник может работать от трубы с холодной водой, плита — от трубы с горячей. Пол делать прозрачным и с подсветкой, чтобы они там игриво змеились, и скрытых протечек избежать. А между ними белых мышей можно запустить. А, нет, нельзя, они же всё грызут. Тогда рыбок. И кормить их такой через лючок в углу комнаты.

Да, вот водяное охлаждение в системники ведь придумали монтировать. А посудомоечная машина и батареи отопления у нас и так сконструированы прогрессивно. Да, к слову о централизованном паровом отоплении: вот как раз хорошая действующая модель гидропередачи энергии на расстояние. Тепловой, правда. Оно ведь действительно при нашем климате и общей урбанизации экономнее локальных электрических обогревателей?

Indian › А вот, кстати, насчет централизованного парового отопления не знаю. Вполне может оказаться, что при толковом комплексном подходе оно на голову выше разных локальных электро-и-медепожирателей. Другое дело, что уже моё вот поколение не представляет себе что это вообще такое — толковый комплексный подход.

Artifex › Там, как догадываюсь, супротив расточительности множества мелких электронагревателей есть встречная пакость: утечки тепла по всем многокилометровым коммуникациям. Плюс то, о чём я уже выше говорил: надо считать не только экономию на расходе меди на обмотки, но и стоимость рытья всех этих тысяч километров траншей, стоимость труб в них, их обслуживания.

Да, может оказаться, что при нашей плотности населения в большом городе, при многоэтажных домах, которые ныне тыкают совсем уж вплотную, при современных средствах гидротеплоизоляции магистралей — это эффективнее всего. Надо считать, в общем. Чем мы тут, естественно, за них заниматься не будем.

Да, ещё придумал: можно не на температурной разнице играть, а проще: по миниатюрной такой гидроэлектростанции врезать в каждую трубу.

Indian › Аха-ха. Гидроэлектростанция в трубе, надо же.

Не бывать вам не то что миллиардером, даже скромным миллионером не светит (мне, впрочем, тоже). Вот вам, читайте:

Портленд теперь производит электричество от турбин, установленных в городских водопроводных трубах.

Самый большой город штата Орегон в партнерстве с компанией Lucid Energy производит электроэнергию из чистой воды, текущей по его трубам. По мере протекания воды, турбины вращаются, и отдают электроэнергию в городскую сеть. Известный под названием “Conduit 3 Hydroelectric Project” проект заработает на полную мощность в марте.

Ожидается, что установка будет генерировать в среднем 1100 мегаватт-часов энергии в год.

Artifex › Что значит, как это не бывать, нет я настаиваю. Все вот авторские отчисления мне немедленно, я на них вам Рысятник смогу ещё немного допилить. Что это вообще? Я придумал, а самый большой город штата Орегон в партнерстве с компанией Lucid Energy производит и обогащается коварно за счёт моей выдумки хитроумной многообещающей.

Зато как роскошны были советские ревущие стиралки, «активаторные», кажется! Шик. Бак с турбиной, вращаемой чудовищной мощности электромотором, как у токарного станка. Пылесосы тоже не отставали. Больше мощности! — девиз не только ракетостроителей, но и создателей советской бытовой аппаратуры.
Хорошо еще, до микроволновок тогда у нас не додумались. Микроволновкой, построенной в советском стиле, можно было бы приготовить пельмени, висящие у соседа за окном. Или вырубить приборы у самолета, пролетевшего поблизости.

Halfaxel › Отчего же не додумались? Еще как додумались. Я даже на одной такой в армии служил. Называлась «армейская радиостанция Р161А2М „Экватор“».

А некоторые даже на радарных установках служили, там аналогия еще более полная.

Правда техника эта была советская, и годилась сугубо для общепита.

Artifex › Хорошо, что не додумались из советских радарных установок изготовить советскую же бытовую микроволновку. Не дай бог такую установку да в домашние условия.

Halfaxel › Додумались. Кидаешь в фокус крысу — крыса падает жареная. Ну, для тех, конечно, кто предпочитает жареными именно крыс.