Как жили люди без отопления. Кто может обходиться без воды без воздуха без света и без тепла
Всем прекрасно известно, что для жизнедеятельности живых организмов необходимо соблюдение некоторых условий, а именно наличие света, тепла, воды и воздуха. Даже примитивные зеленые растения, которые были первыми относительно высокоорганизованными организмами, которые вышли из воды на сушу, испытывают потребность во всех этих компонентах, так как в противном случае они не смогут нормально жить и фотосинтезировать, также невозможно будет их деление, рост и размножение. Однако правило без исключения, как говориться, это не правило, и есть некоторые организмы, которые могут сохранять жизнеспособность без света, тепла, воды и воздуха. Давайте выясним, о ком сейчас пойдет речь.
Важное определение
Сразу нужно определиться с тем, что давая ответ на вопрос относительно того, кто может обходиться без всех этих «благ», стоит подразумевать возможность пребывания в состоянии анабиоза, а не только способность к осуществлению витальных функций. В первую очередь стоит упомянуть вирусы - эти неклеточные формы жизни могут пребывать в совершенно экстремальных условиях на протяжении длительного периода времени, но при этом они не смогут питаться, размножаться и мутировать. Тоже самое можно сказать и про бактерии - сформировав так называемую экзоцисту (наружную оболочку) эти организмы могут пребывать сколько угодно долго в толще льда. При этом, как только условия внешней среды нормализуются, микроорганизмы вернуться к своей прежней жизнедеятельности.
Жилище в зимний период ассоциируется с уютным теплым домом, где приятно находиться каждому члену семьи.
Решение вопроса
Если перед вами стоит вопрос, как отопить загородный дом без газа, то следует рассмотреть наиболее распространенные способы обогрева. Сегодня это электричество.
Отсутствие возможности подключиться к центральной магистрали подачи газа заставляет владельцев загородных и частных домов задумываться над тем, как экономно отапливать дом без газа. Вариантов агрегатов и систем для отопления сегодня существует великое множество, однако большинство из них способны превращать энергию сгорания топлива в тепловую способом распространения подогретого воздуха внутри помещений посредством газа.
Если вы задумались о том, как отопить дом 200 кв. без газа, то нужно рассмотреть остальные пути решения данного вопроса. Многие владельцы частных домов в последнее время стараются переходить на автономные системы, которые более качественны, выгодны и эффективны. Если вы являетесь жителем малоэтажного частного дома или имеете дачу, то отопить данные постройки можно с помощью парового отопления, печного с использованием разных видов топлива, каменного, а также автономного электрического.
Как отопить дом без газа и электричества, вы сможете узнать ниже.
Отопление без коммуникаций
Вы можете установить отопление без коммуникаций и труб, при этом система будет состоять только из отопительных приборов. При выборе схемы с радиаторами и трудными магистралями проживание станет комфортным не только в одной комнате, но и во всем доме.
Используют самые разные виды топлива - электронное, жидкое, твердое. Стоит помнить о том, что традиционные его виды не во всех случаях можно назвать самыми дешевыми и удобными.
Основные методы отопления дома
Если вы задумались о том, как лучше отопить дом без газа, то рекомендуем прибегнуть к электричеству, которое выступает в качестве самого простого в плане организации отопления.
Если говорить о выгодности, то электричество стоит на самом последнем месте рейтинга. В качестве топлива для таких приборов можно использовать дизельное, которое тоже является достаточно дорогим удовольствием. Таким образом, 1 Гкал тепла обойдется в 3500 рублей. При этом вам придется столкнуться с неприятным запахом, который будет образовываться вблизи отопительного агрегата. Несмотря на недостатки, солярка становится для многих потребителей альтернативным доступным видом топлива.
Можно также обогреть дом с помощью угля, который является дешевой разновидностью топлива. С ним отопление будет стоить в четыре раза дешевле по сравнению с вышеописанной методикой. Таким образом, за 1 Гкал тепла придется заплатить одну тысячу рублей.
Если перед вами стоит вопрос, как отопить без газа, то можно использовать торф, который поставляется в виде брикетов. Он будет стоить примерно в полтора раза дороже по сравнению с углем.
Наиболее распространенным вариантом для отопления дома является использование дров, которые стоят мало, однако применять их не всегда удобно, а вот прогорят они намного быстрее угля.
Для приборов, которые установлены в доме, можно использовать пеллеты, они представляют собой гранулы, созданные на базе отходов древесины. Получить 1 Гкал тепла можно, заплатив 1500 рублей. При этом данный вид топлива очень удобно использовать для котлов, в которых топливо есть возможность подавать автоматически.
Отопление без газа. Альтернативные варианты
При постоянном или временном отсутствии видов топлива, к которым привык человек, можно устроить дома отопление без газа и даже без электричества. Согласно практике, если заменить эти технологии, то можно будет значительно сэкономить.
Рассматривая разные пути решения вопроса, вы можете предпочесть камины и печи, которые работают на угле или дровах. При выборе данного варианта будет необходимо выстроить соответствующие сооружения из кирпича или приобрести готовый агрегат. Это поможет организовать экологически чистый способ отопления, а некоторые модели печей позволяют готовить пищу благодаря наличию духового шкафа и варочной поверхности.
Если перед вами встал актуальный вопрос, как можно отопить дом без газа, то рекомендуем последовать опыту некоторых владельцев частных жилищ, которые прибегают к оригинальным технологиям. Они отапливаются от собственного источника электричества. При этом вы можете использовать один из двух способов автономного получения электроэнергии.
Отопление от автономного источника электричества
Как отопить дом без газа и электричества, вы узнаете, внимательно прочитав статью. Если хотите сэкономить, при всем при этом быть еще и оригинальным, то можно обогреваться от солнечной энергии. Для этого нужно купить солнечные коллекторы, которые способны преобразовывать энергию солнца в тепловую. При этом вы сможете пользоваться автономным обогревателем, который работает без электричества. Первоначально придется потратиться на приобретение соответствующего оборудования, но в процессе эксплуатации вы будете получать свет, а также тепло почти бесплатно.
Вы до сих пор думаете о том, как отапливать дачный дом без газа? Можно еще воспользоваться технологией, которая предполагает ветра в тепловую. Для этого специалисты рекомендуют приобрести готовый аппарат, который способен преобразовывать механическую энергию в электричество. Многие домашние умельцы собирают такие устройства самостоятельно. Стоит отметить, что такой агрегат достаточно прост в исполнении, вам будет необходимо изготовить ветряк, соединив его с аккумулятором и генератором. Подобные способы получения тепла, как утверждают современные дачники, чрезвычайно выгодны для загородных домов в тех местностях, где нет газопроводов. Особенно это актуально для редко посещаемых владений.
Отопление без котла и труб
Отопительная система может быть снабжена котлом, к которому, как правило, подключается конструкция из радиаторов и труб. При этом коммуникации обогревают сразу несколько комнат, что зависит от мощности прибора. Для загородного дома это наиболее актуальное решение, ведь здесь не будет котлов и труб.
Летом вы можете использовать один источник тепла, к примеру, подойдет кирпичная или металлическая печь, которая обогреет два смежных помещения. Достаточно часто при такой методике используются камины.
Если речь идет о старинном русском доме, который построен по принципу пятистенки, то для него будет достаточно одного источника тепла, например, печи. Ее лучше всего расположить по центру, между двумя рядом расположенными помещениями.
Обогрев на основе теплового насоса
Если вы пытаетесь решить вопрос, как дешево отапливать дом без газа, то можете воспользоваться довольно интересной методикой, которая не предполагает использования топлива. Технология реализуется с помощью работы уникального агрегата, который называется тепловым насосом.
Устройство и функционирование
Тепловой насос имеет в составе трубки, которые наполнены фреоном, а также несколько камер, а именно теплообменник, дроссельную камеру и компрессор. Работать данное устройство будет по аналогии с холодильником. Принцип функционирования при этом основан на жидком фреоне, который проходит по трубкам, опущенным в землю или водоем. Там в зимний период температура не опускается ниже плюс 8 градусов. Фреон при таких условиях начинает кипеть, для этого ему необходимо всего лишь 3 градуса тепла.
Поднимаясь вверх, вещество, которое становится газообразным, заходит в камеру компрессора, где значительно сжимается. Как известно, если сжать какое бы то ни было вещество на ограниченном пространстве, то это приводит к повышению его температуры, поэтому фреон нагревается до 80 градусов.
Отдавая образованное тепло сквозь теплообменник системы отопления, масса проходит в дроссельную камеру, где температура и давление понижаются, тем самым фреон превращается в жидкость. На следующем этапе он отправляется в глубину, чтобы согреться и повторить цикл снова.
Все еще не знаете, как дешево отапливать дом без газа? Можете применить данную довольно эффективную технологию, для реализации которой, несомненно, понадобится электричество. Однако расходоваться оно будет в несоизмеримо меньшем количестве по сравнению с прямым нагревом теплоносителя.
Разновидности тепловых насосов
Если вы думаете над вопросом, как дешево отапливать дом без газа, то не лишним будет рассмотреть виды тепловых насосов, которые понадобятся для обустройства системы отопления по вышеописанной технологии. Модели данного оборудования различаются по способу нагрева фреона, то есть по источнику низкоуровневого тепла.
Если у дома есть наземный водоем, то лучше всего выбрать водяной насос, который предназначен именно для этого. Данная разновидность устройства подойдет и для подземных вод. В продаже можно встретить воздушные и земляные насосы. Название агрегата включает разновидность теплоносителя в установленной отопительной системе. Таким образом, паспорт к устройству должен содержать следующие слова: «грунт-воздух», «грунт-вода» или «вода-вода».
Отопление дома без газа с использованием электроэнергии
Достаточно часто владельцы загородных домов сталкиваются с серьезным вопросом, как дешево отапливать дом без газа. Самой распространенной методикой обогрева считается та, при которой применяется электроэнергия.
В зависимости от финансовых возможностей вы сможете выбрать установки и оборудование, которые будут способны обеспечить максимальный обогрев.
Электрические агрегаты выпускаются в следующих разновидностях: камины, тепловентиляторы, системы «теплый пол», инфракрасное отопление, а также конвекторы. Популярные системы «теплый пол» достаточно часто применяются для теплоснабжения жилых помещений, если есть необходимость обогреть дом без использования газа. Их устанавливают не только на полу, но и на поверхности стен, а также потолка. Для загородного дома наиболее актуальным решением будут тепловентиляторы, которые в течение короткого времени повышают температуру внутри помещений до приемлемого уровня.
Использование электрических котлов
Решая вопрос, как отопить дом без газа недорого, обязательно рассмотрите как вариант электрические котлы. Данная система отопления окажется более сложной в исполнении, но в то же время наиболее эффективной. Вам потребуется приобрести и установить котел, который будет нагревать воду до необходимой температуры. После этого теплоноситель станет циркулировать по отопительной системе.
Рассматривая в качестве источника тепла, выделяют множество преимуществ, среди которых следующие: возможность обогреть жилище за короткое время, удобство эксплуатации оборудования, наличие возможности регулировать уровень обогрева, а также установка системы отопления в любое время, что позволяет обеспечить обогрев без газа.
Использование твердотопливных котлов
Решая вопрос, как отопить частный дом без газа, вы можете предпочесть твердотопливный котел. Особенно такой вариант обогрева стал популярен в европейских странах. Подобная разновидность твердотопливных агрегатов способна обеспечить экономичное отопление, а также удобство эксплуатации. Работают такие устройства не только на дровах, но и на пеллетах, угле, а также торфе. Тепло будет подаваться по трубопроводу благодаря воде, которая выступает в качестве теплоносителя. Этот способ обогрева в течение длительного времени позволяет поддерживать внутри помещений необходимую температуру, все это обеспечивается благодаря достаточно длительному горению топлива всего лишь за одну загрузку.
Заключение
После того как вы узнали, как отопить дом без газа недорого, можете реализовать одну из представленных выше идей. Важно точно определиться, какая из них будет оптимальной в конкретном случае.
Предлагаю узнать как развитые страны решают проблему с отоплением, экономят энергию и заботятся об окружающей среде.
Великобритания
Каждый британец обогревается «в одиночку». Такого понятия, как центральное отопление, в стране нет. В домах и квартирах установлены бойлеры – индивидуальные газовые колонки, нагревающие воду и батареи. В зависимости от аппетитов и возможностей хозяина можно либо замерзать, экономя на обогреве, или топить вовсю, нагревая свои батареи до максимума.
В туалетах и ванных батарей, как правило, нет – зимой температура в них не выше 10 градусов; в спальне тоже топить не будут – спят в пижаме под теплым одеялом. Всю ночь топить – дорого. На бойлере установлен циферблат, каждый час разбит на 4 деления по 15 минут. Ставишь будильник на 7 утра, а бойлер программируешь на 6.45, чтобы проснуться в тепле; в 8.30 идешь на работу – бойлер запрограммирован на то, чтобы отключиться.
Отопление – несколько часов в сутки, очень экономно. И невероятно экологично. Британские физиологи составили таблицу-инструкцию: выше 21 градуса – температура дискомфорта, выше 24 – температура, которая повышает риск сердечных приступов. Нижний порог комфорта – 18 градусов. От 16 до 18 – температура нормальная, риски невысоки, и такая температура держится в пяти миллионах домов Королевства. Компании, поставляющие электричество и газ (это конкурентный рынок, и можно выбрать, у кого покупать тепло, примерно так же, как вы выбираете, на какой заправке заправлять машину), дают список советов, как не замерзнуть зимой. И одна из них – завести котика. Потому что котик теплый и не потребляет электроэнергии.
Малоимущие жители Королевства тоже как-то приспосабливаются и выкручиваются. Некоторые ходят отогреваться в местные библиотеки, где тепло, уютно и бесплатный Интернет.
Населению даются советы по экономии. Например, не рекомендуется запускать стиральную машину «вхолостую» – надо ждать, пока бак заполнится грязным бельем под завязку. Советуют стирать в холодной воде, это полезнее для белья, чем горячая вода. Выключать компьютер, когда он простаивает без работы. Не оставлять на зарядке мобильник на всю ночь. Использовать энергосберегающие лампочки. Принимать короткий душ вместо длительной ванной.
Япония
Система центрального отопления есть только в префектуре Хоккайдо – самой холодной части страны. Остальное население Японии обогревает себя самостоятельно. Большинство современных домов в Японии обогревается с помощью электрических кондиционеров (зима / лето) и обогревателей различных типов: электрических, масляных, керосиновых или газовых.
В холодное время года японцы одевают теплые легкие пижамы, в состав материала которых входят специальные волокна, которые очень хорошо сохраняют тепло, или используют поверх обычного одеяла электрическое.
Очень популярны в Японии электрические ковры. Такой ковер напоминает электрическое одеяло. Пользователь может регулировать температуру обогрева. Можно обогревать только часть ковра, там где, например, вы сидите.
Еще одним атрибутом японской культуры, который традиционно используется для обогрева, является котацу. Он есть в каждом японском доме. Современный котацу представляет собой стол с нагревательным элементом, установленным под крышкой. Котацу существовал и в древней Японии, хотя в те времена он назывался и выглядел несколько иначе.
Вокруг котацу по традиции собирается вся семья не только для ужина, но и для бесед, совместных настольных игр, просмотра телевизора. Котацу объединяет всю семью от мала до велика, подчеркивает семейное единение и теплоту отношений. Собравшись под общим одеялом, дети в буквальном смысле, приучаются «не тащить одеяло на себя». Кстати, в японских школах отопления нет. В рекреационных зонах есть точки локального обогрева, где на переменах дети могут погреть руки.
Германия
В Германии также нет центрального отопления в классическом понимании рядового украинца. Здесь каждый обогревается сам. В частных домах – свои котельные, в многоквартирных домах – отдельное газовое оборудование, которое греет воду для батарей. Сколько газа сжег, столько и заплатил.
На всех батареях стоят вентили с термостатами, ими регулируют температуру в помещении. В гостиной, где семья проводит много времени, их включают сильнее, а в туалете – на самый минимум. Существуют даже специальные рекомендации для температурного режима помещений. Для зала достаточно 20 градусов тепла, для ванной до 22 градусов, в спальных комнатах необходимо 16-18 градусов тепла. В мало используемых помещениях (туалетах, кладовых и др.) Температура воздуха должна быть 14-16 градусов тепла.
«Если позволяют обстоятельства (отсутствие маленьких детей), то поддерживайте температуру прохладнее. Уменьшив температуру в помещениях на 1 градус вы экономите до 6% тепловой энергии. Снижение температуры с 24 градусов до 20 градусов обеспечит до 24% экономии тепла»- свидетельствуют рекомендации. Ночью немцы часто пользуются электрическими простынями – грелкой на все тело. Она включается и выключается автоматически.
Немецкие домовладельцы все охотнее используют для обогрева индивидуальных домов биомассу, дрова, пеллеты из отходов деревообработки, тепловые насосы и солнечные батареи. Государство поддерживает эту тенденцию законодательно и материально.
Недавно в Германии вступил в силу закон, согласно которому новые здания сдаются в эксплуатацию, обязаны часть потребляемой ими энергии черпать из возобновляемых источников. Благодаря различным государственным программам домовладельцам, которые перешли на экологические виды топлива, компенсируют до 15 процентов расходов на приобретение и установку новой техники.
Франция
Центрального отопления в нашем понимании во Франции нет.
Вместо этого есть два варианта:
1. Общее домовое отопление – это централизованное отопление в отдельно взятом многоквартирном доме. Оно включается управлением дома, в квартирах нет никакого оборудования для этого.
2. Индивидуальное отопление. В ванной, туалете или кухне находится аппарат, регулирующий горячую воду. Он электрический или газовый.
К этому аппарату подключены и батареи. Тепло в квартире регулируется. Электрические нагреватели распространены больше, чем газовые. Их главное достоинство: они не требуют регулярной и дорогостоящей проверки и поддержки, как газовые. Использование входит в общий счет за электричество.
Тариф на электричество в стране – двойной: полный – с 7.00 до 23.00 и льготный, то есть в полтора раза меньше, – с 23.00 до 7.00. Государство вот уже несколько десятилетий подталкивает граждан всячески экономить энергию. И не только с помощью тарифной политики. Мощный рычаг – фискальный. Все французы, которые осуществляют работы по теплоизоляции своего жилья – старого или же только что отстроенного, – имеют право по закону вписать затраченные средства в налоговую декларацию. В этом случае от 25 до 50 процентов от стоимости работ им зачтутся со знаком «минус» и могут снизить подоходный налог.
То же самое касается установки различного рода энергосберегающего экологически выгодного оборудования – солнечные батареи, нагреватели с повышенной энергоотдачей, как газовые, так и электрические. На их приобретение граждане получают льготные кредиты. Что касается нового жилья, то начиная с 2008 года каждый проект площадью более 1000 квадратных метров должен соответствовать новым требованиям теплоизоляции. Иначе его не принимают и отправляют на доработку.
Финляндия
Все чаще новый финский дом черпает энергию, как мифологический Антей – от земли. Ведь в условиях Финляндии на глубине 200 метров температура может доходить до +10 градусов. Финские скалы – как гигантские радиаторы: летом они накапливают тепло, зимой отдают.
В домах устанавливают специальное устройство: тепловой насос. Стоит он, конечно, недешево, зато окупается за 5-7 лет и позволяет экономить от 30 и выше процентов электроэнергии. Неудивительно, что такие цифры соблазняют и владельцев старых домов переоборудовать свои жилища.
Финны заставили работать на себя даже окружающий воздух – представьте себе холодильник вывернутый наизнанку, где холодная часть на улице, а нагревательная система с циркулирующим специальным веществом – в помещении. При морозах до -25 это работает прекрасно: потратив на работу 1 кВт электроэнергии, тепловой насос произведет до 2 и даже 5 кВт тепла.
Такой «теплый» холодильник, а точнее, кондиционер эффективен для небольших домов – не более 120 метров жилой площади. Зато для малых домов это настоящая находка: не надо бурить землю и устанавливать дорогое оборудование: все расходы не более 2000-3000 евро.
Израиль
Зима в Израиле короткая, и очень часто вполне теплая и сухая.
В большинстве домов в Израиле нет центрального отопления. Вообще. Центральное отопление есть только в северных районах и в Иерусалиме.
В остальных районах Израиля для обогрева квартир используют газовые, нефтяные и электрические обогреватели.
Газовые в последнее время не продают, потому что они очень опасные. А для электрических что нужно? Правильно, электричество. Но сети не выдерживают, особенно в старых домах.
А снег в Иерусалиме - это не тот милый снежок, что падает в России. Это мокрый, очень тяжелый снег, который ломает деревья и проламывает крыши...
Жара, духота и постоянный полумрак – вот главные впечатления, которые выносит путешественник из поездки во влажные тропические леса, из амазонской сельвы, африканской гилей, из джунглей, покрывающих острова Тихого и Индийского океанов. Для северян тропики представляются зоной вечной изнуряющей жары. Может показаться, что животные тропической зоны озабочены только тем, чтобы не перегреться и не получить солнечного удара, а над обитателями северных листопадных лесов и приполярной тайги все время висят угроза замерзнуть.
Это не соответствует действительности. Жителям влажных тропических лесов бывает холодно ничуть не реже, чем жителям Севера. В джунглях не принято одеваться в теплые шубы, и обитающие там животные, привыкнув к оранжерейным условиям существования, становятся настолько изнеженными, что страдают при самом незначительном падении температуры окружающей среды.
Как только становится прохладно, животное начинает остывать, теряет много тепла. Львиную долю тепла вырабатывают внутренние органы. Вот почему все частя тела теплокровных животных не могут иметь одинаковую температуру. Обычно поверхностные покровы и дальняя «периферия» холоднее «ядра». Такое положение противоестественно. Тепло имеет тенденцию к рассеиванию, то есть передается от более теплых предметов к более холодным, от «ядра» тела животных к его поверхности и оттуда во внешнюю среду. Таким образом, теплоотдача начинается с перераспределения тепла внутри организма. Это происходит двумя путями.
Первый – обычная теплопроводность. Если большим толстым гвоздем пробить насквозь стену, а затем паяльной лампой нагревать его головку, температура кончика, оказавшегося в соседней комнате, тоже резко возрастет. В металлах тепло распространяется очень легко. Чтобы оценить, в какой степени это свойство присуще разным веществам и материалам, познакомимся с коэффициентами теплопроводности различных веществ:
Серебро – 0,97 кал/см-сек-град.
Алюминий – 0,5
Сталь – 0,11
Вода – 0,0014
Ткани тела теплокровных животных – 0,0011.
Как видно из приведенных данных, теплопроводность тела примерно в 1000 раз ниже, чем у серебра, и это для живых организмов благо. Низкая теплопроводность не позволяет животным ни быстро прогреваться, ни стремительно остывать. Только благодаря этому мы имеем возможность успешно бороться и с жарою, и с холодом.
Потери тепла у обитателей леса происходят главным образом за счет теплопроводности: тепло организма переходит в прилегающий к телу слой воздуха и рассеивается в нем. Благодаря низкой теплоемкости и теплопроводности воздуха потери тепла не были бы велики, однако процесс теплообмена со средой этим не исчерпывается. Плотность воздуха зависит от его температуры, с ее повышением она уменьшается. Как только соприкасающийся с телом слой воздуха нагреется и его плотность уменьшится, он начнет подниматься вверх, «всплывать», а его место занимает холодный воздух, и теперь уже он воспринимает тепло тела. Этот процесс существенно ускоряется при самом незначительном ветерке. В ветреную погоду животные остывают быстрее.
Для поддержания теплового баланса огромное, иногда решающее значение имеет термоизоляция. Теплокровные животные, за очень редким исключением, одеты в шубки из меха и перьев. Качество одежды, которую они носят, находится в прямой зависимости от климатических условий.
Давайте продолжим знакомство с коэффициентом теплопроводности различных материалов, чтобы оценить теплозащитные свойства одежды четвероногих и пернатых обитателей нашей планеты:
Сухая почва – 0,0008 кал/см-сек-град.
Сухая древесина – 0,0003
Воздух – 0,000057
Мех животных – 0,000091
Обитатели Севера щеголяют в замечательных шубах и малахаях. Однако секрет высокого качества их одежды не в особых свойствах материалов, из которых состоят волосы и перья, а скорее в. их конструкции.
Живая часть волоса – корень, или волосяная луковица, – спрятана в толще кожи. То, что находится снаружи, – ствол волоса. В нем различают сердцевину, корковый слой и кожицу. Сердцевина волоса пориста. Воздух, заполняющий поры, делает его теплоизолятором. Корковый слой придает волосу прочность, а кожица предохраняет от химических и механических повреждений, Волос растет только в районе луковицы. Его ствол мертв.
Для борьбы с холодом используются два типа волос: пух и ость, Тонкие и нежные пуховые волосы гораздо теплее остевых, но зато не так прочны. Поэтому чисто пуховую шубку могут себе позволить лишь такие животные, как крот, что всю жизнь проводит в собственном доме. Большинство животных одеты в платье из обеих типов волос: мягкие и более короткие волосы греют, а длинные и жесткие остевые прикрывают их, предохраняя от возможных повреждений. Наконец, крупные сильные животные, вроде кабанов, лосей и оленей, пользуются не очень теплой одеждой, вытканной из одной грубой ости.
В дождевом тропическом лесу круглый год царит все тот же жаркий сезон, и поводов для смены туалетов не возникает. Но чем дальше от экватора, тем заметнее температурные различия между отдельными сезонами года. Летом даже в северных лесах теплую шубу хочется сбросить, а зимой немудрено замерзнуть и в ней. Как же быть?
Всепогодной одежды наземным обитателям Севера создать не удалось. Им приходится иметь хотя бы две перемены: легкую для лета и более теплую для зимней стужи. На 1 квадратном сантиметре летней серенькой беличьей шубки можно насчитать 4200 волос, а у зайца-беляка 8000. К зиме их шерсть становится в два раза гуще. Число волос на 1 квадратном сантиметре у белки увеличивается до 8100, а у беляка до 14 700. Разница значительна. В мороз беличья шубка годится разве что для небольших прогулок. В ней можно лишь выбежать ненадолго в лес, чтобы подкормиться. Спать на ветке белка не будет, за час-полтора она окоченеет. Другое дело заячья доха, в ней гораздо теплее. Беляк присядет под любым кустом, выроет ямку в снегу, спит и в ус не дует.
У черного гималайского медведя, обитателя наших дальневосточных лесов, хотя он всю зиму спит непробудным сном, уютно устроившись в сухом и теплом дупле, зимняя шкура в два раза лучше сохраняет тепло, чем летняя. Не отстают от него барибал, американский вариант азиатского черного медведя, и волк.
У птиц для теплоизоляции предназначены пух и перья. Построены они из рогового вещества, прочного, эластичного, упругого, да к тому же обладающего низкой теплопроводностью. Единственное предназначение пуха – предотвратить потери тепла. Вот почему у туканов и некоторых других обитателей тропического леса его нет совсем. Перья же выполняют много функций: позволяют птице летать, придают ее телу обтекаемую форму, предохраняют от травм. Защита кожных покровов от торчащих всюду сучьев, острых шипов и колючек в лесу вполне актуальна. На вид мягкий и нежный перьевой покров кажется простым украшением, но охотники знают, как хорошо он предохраняет птицу от порции дроби. Сидящую на воде утку убить гораздо труднее, чем во время полета, так как все важнейшие органы ее тела надежно прикрыты перьями крыльев.
Различают 3-4 типа перьев. Самые крупные поверхностные называются контурными, так как именно они формируют внешний вид птицы, контуры ее тела. Каждое состоит из центрального стержня (его нижняя полая часть, погруженная в кожу, называется очином) и отходящих от него бородок, несущих на себе более мелкие бородки, снабженные крючочками. С их помощью соседние бородки прочно сцепляются между собою. Одно перо может иметь несколько сотен тысяч бородок второго порядка с миллионами крючочков на них. Это делает перо очень надежной конструкцией. Если же под влиянием внешних воздействий соединение бородок нарушится и пластинка пера окажется надорванной, для птицы это не опасно. Сцепление бородок будет восстановлено в процессе ухода за оперением, на который птица тратит много труда и времени.
Ближе к очину пера расположен пух. Находящиеся здесь более длинные и тонкие бородки не имеют крючочков и не скреплены друг с другом. У некоторых птиц от этой же части стержня отходит веточка. Она несет небольшое опахало или пучок пуха.
Пуховые перья имеют более короткие и тонкие стержни, одетые длинными и мягкими, редко сидящими и не скрепленными между собой бородками. Часто стержни бывают такими короткими, что бородки практически растут пучком. Это уже не перо, а пух.
Нитевидные перья больше всего похожи на пуховые волосы млекопитающих, так как их тонкий нежный стержень не имеет бородок.
Птица кажется плотно закутанной в оболочку из перьев, но это не значит, что они сплошь покрывают все тело. Контурные растут лишь на некоторых строго определенных участках. Пух у одних птиц покрывает лишь участки, свободные от контурных перьев. Такая одежда бывает теплой. У других пух встречается только там, где растут перья. В этом случае он обычно бывает редок, а обладатели подобного оперения чаще всего живут в тропиках. Так одеты тинаму. Наконец, есть птицы, у которых все тело покрыто пухом. Это делает их шубку особенно теплой.
На теле птиц не так много перьев, пак кажется на первый взгляд. У породистой курицы немногим более 8 тысяч, а у американского лебедя 25, но 80 процентов на шее. Число перьев мелких воробьиных птиц зависит от условий их существования и колеблется от 1100 до 4600, а на теле крохотного рубиногорлого колибри умещается всего 940 перышек, но этого явно недостаточно. Одежда колибри не обеспечивает необходимой термоизоляции.
У птиц Севера, как и у зверей, две перемены одежды: для лета и зимней стужи. Летнее пальтишко воробья сшито из 3 тысяч перьев, а на зимнюю шубку идет на 400 перышек больше. К тому же сами перышки длиннее и пушистее, поэтому зимняя одежда весит на 30 процентов больше летней. И все же, когда дни становятся прохладнее и температура воздуха снижается до 10 градусов, птицам приходится в три раза увеличивать производство тепла.
Воробей относительно недавний обитатель Севера. Чиж и щегол – аборигены зоны умеренного и холодного климата – готовятся к наступлению холодов более основательно. Летом у чижа всего 1500 перьев, зимой 2100– 2400. Щегол ростом с воробья, по на его зимнее щегольское пальто идет на тысячу перышек больше.
Ни заблаговременно приготовленная зимняя одежда, ни способность автоматически регулировать уровень производства тепла не гарантируют животное от охлаждения. Если создается угроза падения температуры тела, немедленно начинаются поиски способа восстановления теплового баланса. В первую очередь приводится в порядок одежда, чтобы никуда не поддувало, Для этого необходимо принять соответствующую позу.
Прорехи одежды, места, свободные от термоизоляции, есть у большинства животных. Чаще всего они находятся на морде, животе, на конечностях. Пока олень стоит на вытянутых ногах, более половины теряемого зверем тепла уходит через участки плохо защищенной от холода поверхности тела. Но стоит ему лечь, подобрать под себя ноги, и теплоотдача сократится в 2-3 раза. Наконец, сворачиваясь, животные закрывают все «форточки» и существенно сокращают площадь поверхности тела, непосредственно соприкасающуюся с холодным воздухом.
Особенно виртуозно сворачиваются мелкие животные. Спящая в снегу лисица превращается в шар и последнюю форточку – голый кончик носа прикрывает хвостом. Такая поза дает ей возможность в пять раз уменьшить теплопотери и позволяет легко обходиться без теплого дома. Лисы зимой у нас на Севере перестают пользоваться норами и круглые сутки проводят на открытом воздухе.
Насколько важно сокращение поверхности тела, показывают шаровые броненосцы. Свернуться в плотный шар способны представители всего лишь двух видов. Они это делают в случае опасности и становятся недоступными для своих главных врагов – лисиц и волков: ни прокусить панцирь, ни развернуть плотный шар хищники не могут. Второй повод свернуться – понижение внешней температуры. Панцирь не слишком надежная защита от холода, однако свернувшийся броненосец перестает мерзнуть.
В приведенных выше табличках удельной теплопроводности различных материалов сведения о свойствах оперения отсутствуют, так как они весьма непостоянны. Одежда зверей и птиц обладает удивительным свойством: она по желанию владельцев может стать то более теплой, то начинает хуже сохранять тепло. Все зависит от того, как ее носят. Если мороз крепчает, птица взъерошит перышки, зверь распушит мех, им становится теплее. При этом число волос и перьев остается, конечно, прежним, но зато в пустотах между ними резко увеличивается количество воздуха, а он, как мы видели, обладает наиболее выраженными теплоизолирующими свойствами.
Кукша, ближайшая родственница сойки, обитающая в таежных лесах от Сахалина на востоке до Скандинавии на западе, умудряется нахохлиться даже во время полета. Это позволяет ей легко переносить самые жестокие холода.
Когда животным становится жарко, перышки, пух или волосы плотно прижимаются к телу. Одежда становится значительно тоньше, и ее теплоизолирующие свойства снижаются.
