Если заглянуть вглубь истории, то мы обнаружим, что ветер использовался для охлаждения зданий еще с давних времен. По словам исследователей Криса Соэльберга и Джули Рич из Государственного университета Вебера, штат Юта, технологии по улавливанию ветра пришли из Египта 3,300 лет назад.
Здесь здания имели толстые стены, несколько проделанных в них окон были обращены к солнцу, со стороны преобладающих ветров размещались отверстия для приема воздуха и выходное отверстие было проделано с другой стороны здания. С тех пор ветроловы стали широко использовать на Ближнем Востоке и в Северной Африке.
Город Йезд, находящийся в центральной части Ирана, уже давно привлек к себе внимание благодаря необычным инженерным системам и изобретениям, существовавшим там еще с древних времен.
Среди них древний иранский холодильник — яхчал, системы подземных туннелей для обеспечения водоснабжения — канаты. И даже сеть курьерской доставки — pirradaziš (пиррадазиш), которая явилась в некотором роде предшественником современных почтовых служб США.
Ветролов (или bâdgir (бадгир) по-персидски) является одной из таких древних технологий. Эти сооружения, словно парящие над крышами Йезда, являются обычными для Ирана. Зачастую они представляют собой прямоугольные башни, но также могут иметь круглую, квадратную или восьмиугольную форму.
Считается, что именно персидская цивилизация усовершенствовала конструкцию ветролова, например, объединив его с оросительной системой. Таким образом воздух немного охлаждался, прежде чем попадал в помещение. В жарком сухом климате Йезда эти сооружения стали чрезвычайно популярными, пока город не был полностью усеян украшенными орнаментом башнями, ждущими ветер в пустыни. В 2017 город Йезд был признан объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО, отчасти из-за своих ветроловов.
Вероятно, именно в Йезде находится больше всего ловцов ветра в мире. Здесь эта технология стала использоваться довольно широко, сделав эту часть Ирана пригодной для жизни. Хотя многие из ветроловов сейчас не используются, они привлекают внимание ученых, архитекторов и инженеров. Город, расположенный в пустыни, может дать подсказку, как древние технологии помогут справляться с проблемами, возникающими из-за изменения климата.
Поскольку ветролов не нуждается в электричестве — это экологичный и экономичный метод охлаждения помещения. На традиционное механическое кондиционирование воздуха уже приходится пятая часть общего потребления электроэнергии во всем мире, и древние альтернативы, такие как ветроловы, становятся все более привлекательной альтернативой.
Существуют две основные силы, которые направляют воздух в этих конструкциях: поступающий воздух и изменение подъемной силы (динамичности) воздуха в зависимости от температуры. При этом более теплый воздух поднимается над более холодным и плотным воздухом.
Когда воздух попадает в ветролов, он направляется вниз в жилище, очищаясь от песка и мусора. Затем воздух проходит по всем комнатам здания и иногда над подземными бассейнами с водой для дальнейшего охлаждения. Нагревшийся воздух поднимается и покидает здание через другую башню или отверстие из-за давления внутри самого здания.
Форма башни, а также такие факторы как планировка дома, направление, в котором расположена башня, количество отверстий, конфигурация внутренних каналов и высота - все сделано таким образом, чтобы башня могла эффективно улавливать ветер и направлять его в жилище.
Помимо выполнения практических функций по охлаждению дома, башни имели также большое культурное значение. В Йезде ветроловы являются такой же достопримечательностью как Зороастрийский Храм Огня или Башня Безмолвия. Самый высокий в мире ветролов находится в садах Даулатабад Абад на высоте 33 метра и все еще работает. Расположенный в восьмиугольном здании, он выходит на фонтан, протянувшийся среди рядов сосен.
Поскольку такие ветроловы являются энергоэффективным способом охлаждения помещения, не производя при этом вредные выбросы, некоторые исследователи утверждают, что эта технология должна возродиться.
Ученые, изучающие применение и культуру ветроловов, пришли к выводу, что такие неудобства, как попадание в желоба вредителей и мусора в пустыне привели к тому, что ветроловы перестали использоваться. Вместо них устанавливают современные системы охлаждения. Зачастую такие варианты используют ископаемое топливо для обеспечения своей работы, а также хладагенты, которые при попадании в атмосферу превращаются в парниковые газы.
Современные технологии охлаждения уже давно обвиняют в том, что в Иране исчезают традиционные методы. Об этом явлении еще в 1977 году писала историк иранской архитектуры Элизабет Бизли.
Без постоянного обслуживания суровый климат Иранского плато привел к разрушению многих сооружений — от ветроловов до ледяных домов. Ученый Хейркха Сангде (Kheirkhah Sangdeh), изучающий применение и культуру ветроловов, также считает, что прекращение использования башен отчасти объясняется тенденцией внедрения пришедших с Запада технологий.
"Для использования этих технологий необходимы некоторые изменения в культурных перспективах. Людям нужно не забывать традиции прошлого и понимать, почему важно сохранять энергию, — говорит ученый. — Это начинается с признания истории культуры и важности энергосбережения".
Хейркха Сангде надеется, что ветроловы Ирана будут обновлены, чтобы существующие здания стали энергоэффективными.
Методы охлаждения без ископаемого топлива, такие как ветроловы, вполне могут стать своего рода возрождением, но подобная идея уже используется во многих западных странах. В Великобритании в период с 1979 по 1994 год в общественных зданиях было установлено около 7000 различных ветроловов. Их можно увидеть на таких зданиях, как Королевская больница в Лондоне и даже в супермаркетах в Манчестере.
Эти модернизированные ветроловы мало похожи на сооружения в Иране. В одном трехэтажном здании на оживленной дороге в северном Лондоне небольшие ярко-розовые вентиляционные башни обеспечивают пассивную вентиляцию. На крыше торгового центра в Дартфорде вращаются конические вентиляционные башни, улавливающие ветер с помощью заднего крыла.
В США эта концепция также нашла применение. Одним из таких примеров является информационно-туристический центр в национальном парке Зайон в штате Юта. Парк расположен на высоком пустынном плато по климату и рельефу схожему с иранским, а использование технологий пассивного охлаждения, включая ветроловы, практически решило проблему кондиционирования воздуха. Ученые зафиксировали разницу температур в 16 ° C (29 ° F), сравнивая внешние и внутренние показатели. И это несмотря на то, что цент регулярно посещает множество людей.
В городе Палермо, Сицилия, исследователи обнаружили, что местный климат и преобладающие ветра делают это место подходящим для иранской версии ветролова. В октябре этого года ветролов будет представлен на Всемирной выставке Экспо в Дубае, на австрийском павильоне, где он станет одним из элементов конических сооружений.
Исследователи, такие как Хейркха Сангде, утверждают, что возможности ветроловов гораздо шире и они могут стать достойной зеленой альтернативой. В то же время эта гениальная технология уже распространилась по всему миру дальше, чем вы могли бы подумать. В следующий раз, когда вы увидите высокую вентиляционную башню на крыше супермаркета, высотного здания или школы, присмотритесь внимательно — возможно, перед вами дальний родственник великолепных ловцов ветра Ирана.