В известном романе русского писателя И.И. Лажечникова "Ледяной дом" описан дворец, построенный изо льда в холодную петербургскую зиму 1740 г. Стены, крыша, пол, мебель и всё убранство были ледяными: "...Часовые приставлены к дому, чтобы влюбленная чета не могла из него освободиться. Каков алтарь Гименею?.. На что ни садятся, к чему ни прикасаются, все лед - стены, брачное ложе, утварь, отвсюду пашет на них холод, ближе, теснее, наконец, душит, костенит их. Несколько минут утешает их огонь в ледяном камине, на ледяных свечах; но этот фосфорный огонь не греет - вот и он слабее перебегает по ледяным дровам, цепляется за них, бьется, умирая, исчезает...". Даже пушки были отлиты изо льда и могли стрелять настоящими ядрами: "...Напереди перед домом стояло шесть ледяных точеных пушек, которые имели колеса и станки ледяные ж, что и о всем последующем разуметь должно, разве что не ледяное случится, о чем именно упомянуто будет. Пушки величиною и размером против медных трехфунтовых сделаны и высверлены были. Из оных пушек неоднократно стреляли; в каковом случае кладено в них пороху по четыре фунта, и притом посконное или железное ядро заколачивали...". Конечно, никакой пользы от этого дома не было. Это была игрушка, сделанная по прихоти императрицы Анны Иоанновны. Но люди научились и рационально использовать лёд, не только на земле, но и под землёй.
|
Эскиз-разрез современного подземного холодильника /Изобретение Сибирского отделения РАН/: 1 - камера, 2 - стенки, 3 - теплоизоляционный слой, 4 - промежуточный слой, 5 - система сезонного охлаждения, 6 - насыпь |
Ещё в конце XIX - начале XX вв. китобои и миссионеры, посещавшие Аляску и Канаду, сооружали склады в грунте, чтобы хранить продовольствие летом. До этого местные жители помещали продукты в неглубокие ямы, которые даже не доходили до уровня "вечной мерзлоты". Сверху эти ямы засыпались грунтом и обкладывались дёрном.
Потребность в более крупных хранилищах возникла на Аляске в 1915-1920 гг. в связи с бурным развитием оленеводства. Около тысячи голов оленей, завезённых из Сибири в конце XIX века, через два десятилетия превратились в стада, насчитывавшие почти миллион голов. Заготавливаемую оленину вывозили морем в американские штаты Вашингтон, Орегон и Калифорния. Для замораживания и хранения мяса в ожидании прибытия транспортных судов требовались дешёвые и вместительные холодильники. Так, в 1920 г. оленеводческая компания братьев Ломен (самая крупная из подобных компаний) построила на Аляске первый сравнительно большой подземный холодильник.
В северных и северо-восточных районах России действует около 300 подземных холодильников, сооружённых в мёрзлых горных породах. Такие холодильники на побережье Северного Ледовитого океана, в Якутии, Магаданской области, Красноярском крае служат для замораживания и хранения рыбы и других продуктов.
Один из наиболее крупных подземных "ледяных домов" находится в устье реки Оби. Этот склад располагается в мёрзлых суглинистых породах и в мощной залежи подземного льда. Температура этих горных пород составляет -5 °С. Стены, пол и потолок склада облицованы льдом, там можно перевозить грузы на специальных санях. Вентиляция позволяет также провести зимнюю "хладозарядку" - накопить холод под землёй. В зимние месяцы специально нагнетаемый холодный воздух совершает круговое движение по подземным пустотам. Притом чем больше скорость его движения, тем больше холода накапливает окружающий массив горных пород. С помощью вентиляции зимой температуру в холодильнике поддерживают от -19 до -24 °С. К концу короткого полярного лета она повышается на 10-15 °С.
Не только холод, но и тепло можно хранить под землёй. Для этого подходят подземные пустоты в скальных породах. Работы по оборудованию подземных теплохранилищ уже давно ведёт одна из шведских компаний. Вблизи города Упсала с помощью взрывов в скале на глубине сотни метров создали искусственную пещеру объёмом в 100 тыс. м3. Летом её заполняли нагретой на солнце водой, а зимой эту воду использовали для отопления жилого квартала.
В городе Лулео на севере Швеции роль хранилища тепла выполняют 120 скважин диаметром по 150 мм, пробурённые в скальной породе на глубину 25 м. В каждой скважине находится пара стальных труб, по которым циркулирует горячая вода, нагреваемая отработанными газами соседнего металлургического завода. Скважины служат своего рода теплообменниками, которые летом отдают тепло скальным породам, а зимой возвращают его, отапливая городской университет.