CC BY
4
Инж. В. Ф. ТРУХАН01ВА (Ленинград-)
Световой климат Ленинграда в связи с задымлением атмосферы и энергопотери
Из Энергетического института Академии наук им. Кржижановокого
Атмосфера больших городов и промышленных центров в очень сильной степени загрязняется различными промышленными и прочими аэрозолями. Последствием этого являются потери в народном хозяйстве: унос в виде газов ценных отходов, усиленный износ машин и сооружений, гибель растительности вследствие воздействия вредных газов и т. д.
Задымление атмосферы отрицательно сказывается и на здоровье населения, ухудшая световой климат, поглощая ультрафиолетовую радиацию и способствуя образованию туманов.
Твердые частицы, смолы и прочие загрязнения расположены во взвешенном состоянии в нижней части атмосферы. Солнечный спектр, уже частично задержанный и срезанный в верхних частях атмосферы озоном, встречает на своем пути в ближайших к земле слоях загрязненную аэрозолями среду. Эта среда, задерживая солнечные лучи, вызывает конденсацию паров, что усугубляет ее поглощающее воздействие на солнечный спектр, особенно на его коротковолновую часть. Об этом говорит ряд авторов. Например, у Domo .есть указания на отсутствие ультрафиолетовой части во время сухого тумана, у Pacini — на поглощение ее пылью. Водяные пары действуют также задерживающе.
Пыль, копоть и туманы являются, таким образом, фильтром для солнечного спектра 1.
Для искусственного света (так же, как и естественного) степень пропускания тумана исчисляется от 80 до 5%, в зависимости от плотности 2. Вместе с тем пыль и туманы неблагоприятно влияют и на ионизацию воздуха (как количественно, так и качественно).
Уменьшение прозрачности атмосферы чувствительно отражается также и на энергетическом хозяйстве города и его обороноспособности. Действительно, прямым следствием уменьшения освещенности атмосферы является затемнение помещений, а значит и увеличение расхода электроэнергии на освещение. При меньшей видимости труднее отражать воздушные атаки.
Если нормальная прозрачность в обычных условиях составляет 0,95, то вследствие помутнения среды (атмосферы) она -может снизиться до 0,5, что вызывает и соответствующее уменьшение видимости. Правда, задымленная атмосфера над городом служит некоторой маскировкой его (затруднено рассмотрение отдельных деталей), зато она облегчает нахождение города. На это ссылались японские летчики, которые при полетах легко обнаружили город Осаку по сплошному облаку дыма3. В то же время даже небольшие дымовые облака скрывают самолет от глаз наблюдателя.
1 Линке и X. Борне, Gerlands, Beitrage zur Geophisik, 1932. Зависимость поглощения излучения помутняющими средами.
2 W. Steiles, Dac Licht, 1933, Heft 1, S. 7--8.
3 «Труды Международного энергетического конгресса», Токио. Доклады японских представителей.
Как показало обследование ленинградской промышленности, произведенное Энергетическим институтом Академии наук силами технической инспекции котлонадзора под руководством автора данной статьи, Ленинград находится в чрезвычайно неблагополучных условиях в отношении задымления и загрязнения. Анализ светового климата Ленинграда также дал неблагоприятные результаты. Он выявил, что освещенность Ленинграда (рис. 1) -значительно ниже освещенности соседнего Слуцка (рис. 2) Ч Это объясняется, главным образом, большим загрязнением Ленинграда аэрозолями.
В связи с этим Энергетический институт произвел в 1934 г. подсчеты вероятного перерасхода в Ленинграде электроэнергии на освещение вследствие изменения светового климата.
Сравнительные данные о годовом количестве килолюксЧасов в Слуцке и Ленинграде за 1932, 1933 и 1934 гг. представлены в следующей таблице:
Год Ленинград Слуцк Отношение Ленинграда к Слуцку (в процентах)
Килолюксчасы
1932 ...... 32 145 42 990 75
1933 ...... 37 620 50 430 75
1934 ...... 38 645 66 492 58,5
Естественно, что недополученное Ленинградом количество солнечной энергии частично / приходится компенсировать искусственным: светом.
Если бы наши здания были выстроены с таким расчетом, чтобы в них попадала большая часть дневного света, то снижение освещенности атмосферы не вызвало бы такого значительного расхода электрической энергии, так как в дневное время освещенность помещения была бы выше минимальных норм.
Но коэфициент естественной освещенности для подавляющего^ большинства зданий большого города чрезвычайно низок (ниже 10(%). Освещенность помещений диффузным естественным светом в северных городах типа Ленинграда большую часть года лежит в пределах минимально принятых норм.
Этот теоретический коэфициент естественной освещенности еще снижается вследствие наружного загрязнения окон тем же запыленным и задымленным воздухом. Загрязнения эти колеблются довольно широко в зависимости от сорта стекла (гладкое, рифленое), расположения оконных стекол и т. д. По данным Фрюллинга, наружное загрязнение снижает коэфициент естественной освещенности в среднем на 10—201%. .
Поэтому даже незначительное снижение естественной освещенности (а в Ленинграде по отдельным месяцам оно доходит до 50,% по сравнению со Слуцком) вызывает необходимость пользоваться искусственным освещением.
1 При построении изолюкс мы пользовались данными наблюдений светового климата, произведенных в Слуцке Н. >Н. Калитиным (Институт актинометрии и ятмосферной оптики) и в Ленинграде Н. Ф. Галаниным (Институт организации: и охраны труда).
освещенносгей—изолюксы , 1932
Ри
с. 1.
март
Кривые
ОпселЬ\ май | итнЬ
Одинаковых (Ленинград
Рис. 2. Кривые одинаковых освещенностей—изолюксы (Слуцк, 193? г.)
Это положение наглядно иллюстрируется рис. 1 и 2. По оси абсцисс отложены месяцы и дни, по оси ординат — часы суток. Кривые даны для освещенностей в пределах от 2 до 20 килолюксов.
Опускаться ниже 2 килолюксов не имело смысла, так как разница в освещенности между Слуцком и Ленинградом в пределах 0—1,5 килолюкса близка к погрешности метода. Расчет же для освещенности выше 20 килолюксов невозможен, потому что на Ленинградском графике нет данных выше 18,5. 103 килолюксов, т. е. мы не можем производить необходимого (как ниже указано) по графику сдвига.
Поэтому мы сознательно идем на недооценку потерь освещенности от естественного света, отбрасывая потери в пределах от 2 килолюксов до 0 и от 18,5 до :22—23 килолюксов.
12 '0 в 6 4
г
24 22 20 18 16 14 12-
Рис. 3. Бьповое освещение. Кривые одинаковых нагрузок в мегаваттах (Ленинград, 1932 г.)
Сравнение рис. 1 и 2 показывает, что кривые сходны по своей конфигурации, но резко различаются в количественном отношении, причем разница в освещенности достигает 40—50%.
.Максимум расхождений приходится на март—апрель, минимум на июнь— июль. На основании материалов совещания по естественному освещению, созван* иого в Слуцке (доклады Н. Ф. Галанина я Н. !Н. Калитина), это можно объяснить следующим образом. В конце марта и начале апреля в Ленинграде снег уже исчезает, в Слуцке же еще сохраняется, поэтому к нормальному для осенне-зимнего периода снижению освещенности из-за задымления добавляется еще наличие поглощающих поверхностей. Понижение, же освещенности в июне и июле для Слуцка и, возможно, некоторое повышение для Ленинграда связаны в основном с большой влажностью и наличием пыли (в Слуцке и некоторым снижением задымленности в Ленинграде из-за остановки ряда промышленных, предприятий на ремонт.
Чтобы судить о величине потерь электроэнергии в связи с потерями естественной освещенности в Ленинграде, обратимся к суточным графикам осветительной нагрузки.
По произведенным нами вычислениям потребление энергии на освещение составляет 25% от общего количества потребляемой энер-
гии для технических целей. Осветительная энергия в промышленной группе составляет 28,9% от общего расхода осветительной энергии.
Повидимому, данные о потреблении промышленного освещения значительно преуменьшены, так как промышленные предприятия пользуются для освещения также и силовой сетью. Поэтому часть осветительной энергии идет по группе «На технические цели». В связи с этим вся группа освещения будет иметь больший удельный вес, чем указано выше.
Перейдем к построению графиков. Зная количество потребляемой в Ленинграде электрической энергии для освещения (по данным за 1932 г.), можно составить график, представленный на рис 3. По оси ординат отложены часы, по оси абсцисс — месяцы. Кривые построены для разных величин нагрузок в мегаваттах (60, 50, 40, 30 и т. д.) и наглядно характеризуют зависимость потребляемой энергии от времени года.
На основании этих данных можно уже аналитически (путем построения соответствующих графиков) подсчитать величину осветительных нагрузок для Ленинграда, если бы освещенность Ленинграда была такой же, как и Слуцка. Иными словами, таким путем можно установить, сколько теряет Ленинград электроэнергии вследствие загрязнения атмосферы необусловленного им снижения наружной освещенности. ■
Подсчеты показали, что потери электроэнергии составляют 17 200 000 квтч, или 9,5% всей потребленной энергии на освещение и 50% энергии, потребленной в дневное время. При стоимости квтч в 19 копеек это составить 3 270 000 рублей. Следовательно, в 1932 г. обобществленный сектор, рабочие и служащие Ленинграда переплатили за электроэнергию такую сумму.
В наши расчеты не вошло промышленное освещение вследствие отсутствия, как было сказано выше, достаточных данных для построения необходимых графиков.
Потребление энергии на осветительные цели в промышленности составляло в 1932 г. 28,9% остальной потребленной на освещение энергии. Однако, есть основания полагать, что для промышленного освещения процент потерь будет больше, чем для всего освещения в целом. Действительно, фабрики и заводы начинают работу в 7—8 часов, а разного рода учреждения — в 9—10 часов. Кроме того, удельное место энергии, потребленной промышленностью в дневное время, выше по отношению ко всей суточной энергии, а значит повышается и процентное соотношение перерасхода энергии в связи с изменением дневной освещенности (в среднем в ленинградской промышленности мы имеем полуторную смену работы).
Таким образом, можно ожидать, что процент потерь электроэнергии в связи с изменением светового климата по графику промышленного освещения будет больше, чем подсчитанный нами выше для бытового освещения (включающего все группы потребителей, кроме фабрично-заводской). Поэтому мы не преувеличим, если примем данный процент равным ранее высчитанному, т. е. будем считать 9,5% нижним пределом вероятных потерь в промышленном освещении. При расходе энергии для данной группы за 1932 г. в 67 368 748 квтч потери будут равны 6 400 000 квтч. Считая в среднем стоимость 1 квтч в 12 копеек, получаем, что ленинградская промышленность переплатила за осветительную энергию в 1932 г. 770 000 рублей. В общем же по всему освещению потери выразятся в 4 000 000 рублей или 23 600 000 квтч.
Таким же путем можно подсчитать, что перерасход энергии в 1934 г. составлял 3.1 600ООО квтч.
С перерасходом электрической энергии в Ленинграде связаны еще потери вследствие увеличения числа часов горения ламп. Грубые подсчеты показывают, что перерасход в 22.10° квтч энергии в 1932 г. увеличивает число перегоревших ламп на 22 000, что составляет около 154 000 рублей.
В заключение считаем необходимым указать, что экономия, которую можно получить от создания в Ленинграде условий, повышающих прозрачность воздуха путем борьбы с задымленностью, несомненно выше подсчитанной нами.
Кроме того, очищая воздух от вредных аэрозолей, мы создаем предпосылки для превращения наших индустриальных и культурных центров в социалистические города. Одновременно с этим повышаются и условия воздушной обороноспособности города.
у
Д-р Я. ГОЛЬДЕНБЕРГ и д-р П. А Г ГЕЕВ (М-осква)
Борьба с затоплениями, подтоплениями и малярией на гидротехнических работах за
рубежом
11—13 июня 1934 г. на состоявшейся первой конференции гидроэнергетических новостроек, созванной Волго-Яро-славстроем, в прениях по серии малярийных докладов выступил заместитель директора Академии коммунального хозяйства д-р ЯР- Гольденберг, скончавшийся 29 сентября 1935 г. Им были приведены интересные данные из иностранной печати по этому вопросу.
Непосредственный сотрудник Я. Р. Гольденберга по организации этой конференции д-р П. К. Аггеев обработал этот материал, придав ему форму журнальной статьи.
Редакция
В числе гидротехнических сооружений строительство гидроэлектростанций является одной из самых молодых отраслей не только в СССР, но и за рубежом. Первая гидростанция была построена' в Америке (штат Висконсин) в 1882 г. У нас в СССР только после революции стало возможным возникновение крупных гидростанций (Волховская, Днепрогэс, Свирьстрой и многие другие).
Строительство гидростанций до сих пор -осложняется недостаточной изученностью ряда технических проблем, в том числе и имеющих большое санитарное и социально-гигиеническое значение. К ним относятся вопросы затопления, подтопления, малярийного прогноза, переселения и освоения мелиорированных земель и т. д. Здесь озна-
