В каждой ванной комнате советской эпохи красовалась изогнутая труба, выполняющая функцию полотенцесушителя. Однако, как выясняется, её предназначение было куда более многогранным, чем просто удобство для граждан.
Этот, казалось бы, простой элемент коммуникаций таил в себе глубокий физический смысл, играя решающую роль в целостности всей системы отопления.
Физический урок на службе комфорта
Многие, кто хорошо учился в школе, наверняка помнят основы физики, касающиеся теплового расширения материалов. И да, даже в современных задачниках этот вопрос встречается, так что нынешние школьники также должны быть в курсе.
Суть явления проста: при нагревании тела увеличиваются в объеме. Это касается и труб, по которым циркулирует горячая вода.
Чтобы проиллюстрировать масштаб проблемы, представим трубу длиной 100 метров и диаметром 50 см, наполненную водой температурой +70°С. Такая труба может увеличиться в длине на целых 10 сантиметров!
“Вроде бы это всего 0,1% от длины, но этого достаточно, чтобы трубы порвались, треснули или деформировались”.
Конечно, степень расширения зависит от материала и размера трубы, но принцип остается неизменным.
П-образные компенсаторы: гениальное решение
Именно для компенсации этого теплового расширения при прокладке коммуникаций центрального отопления инженеры предусматривали специальные П-образные зигзаги, или компенсаторы.
“Суть в обоих случаях одна — это нужно, чтобы компенсировать тепловое расширение труб”.
Даже в местах, где трубы можно было бы проложить по прямой, делались эти изгибы — “ведь это дополнительные траты на материал, на работу, это дополнительный труд и дополнительные сложности как в проектировании, так и в прокладке”.
Такие зигзаги, несмотря на свою кажущуюся сложность, играли критически важную роль.
“Для труб с холодной водой это не так актуально, поэтому их делают без изгибов, а вот для горячего водоснабжения и отопления без этих П-образных компенсаторов никак не обойтись. Физика!”
Двойная польза: от компенсатора к полотенцесушителю
Именно эти изгибы труб в ванных комнатах, помимо своей основной функции, выполняли и роль полотенцесушителей, а также служили дополнительным источником обогрева.
“В общем, это тот самый случай, когда физика сыграла на руку обычным людям, чтобы им было где высушить мокрое полотенце”.
Изначально созданные для предотвращения аварий, эти трубы стали ещё и функциональным элементом быта.
Эволюция полотенцесушителя: почему меняются материалы
Но почему же в современных квартирах всё чаще встречаются электрические полотенцесушители, а “загогулины” из труб уходят в прошлое? Неужели физика перестала работать?
“Нет, конечно, физика по-прежнему работает, просто материалы изменились”.
Теперь трубы чаще изготавливают из пластика, который имеет совершенно иной коэффициент теплового расширения.
“Теперь чаще трубы прокладывают из пластика, у которого коэффициент расширения совсем другой и делать такие П-образные компенсаторы либо совсем не нужно, либо они нужны значительно реже”.
Таким образом, эволюция материалов позволила отказаться от громоздких и не всегда эстетичных изгибов труб, заменив их более компактными и энергоэффективными электрическими аналогами.