Активные и пассивные среды

Активные и пассивные системы

Принципиальные отличия активных и пассивных средств (или систем) можно обозначить несколькими примерами основных средств для сбора и аккумулирования энергии различными энергоактивными зданиями.

В гелиоэнергоактивных зданиях основными активными средствами будут являться такие технические устройства как:

  • — гелиоприемники — в виде особо сконструированных панелей из фотоэлектрических элементов, обеспечивающих получение электроэнергии, или плоских гелиоколлекторов теплообменного типа, обеспечивающих получение тепла;
  • — гелиостаты — зеркальные отражатели, перераспределяющие потоки солнечной энергии в пространстве (позволяют сократить площадь коллекторов в 2-4 раза;
  • — концентраторы — криволинейные (обычно, зеркальные) отражатели, обеспечивающие сведение энергетического потока к точечному приемнику, на котором за счет повышения плотности излучения можно получать температуры до 650 ОС с КПД около 75%.

С другой стороны, основными пассивными средствами будут служить:

  • — термические емкости — нагреваемые солнцем и медленно отдающие тепло естественные аккумуляторы (массивные конструкции зданий: каменные и водонаполненные стены, перекрытия; внутренние и наружные водоемы, каменные и глинистые массивы грунта и т.п.;
  • — энергоактивные буферные пространства, в отличие от изолирующих энергоэкономичных, собирают тепло, отдаваемое термическими емкостями во внешнюю среду, посредством естественного «парникового эффекта», который имеет место в пространствах со светопрозрачными наружными ограждениями (теплицы, оранжереи, веранды) и позволяют обеспечить до 25% энергопотребления; так, весьма высокая энергетическая эффективность буферных пространств, использующих энергию солнца, наблюдается при устройстве теплиц на крышах зданий (общественных, производственных, жилых, а также организации их как мезопространств, в которые целиком помещаются здания или даже целые поселения; наиболее совершенной формой для буферного мезопространства является сфера, в частности, геодезический купол Фуллера, однако гигиенические качества таких структур вызывают нарекания многих специалистов и требуют тщательного изучения;
  • — «солнечные трубы»- вертикальные пространства на всю высоту здания, через которые осуществляется внутреннее воздушное отопление (зимой) и качественное проветривание (летом) всех основных помещений за счет эффекта естественной вертикальной тяги;
  • — другие ландшафтно-градостроительные, объемно-планировочные и конструктивные средства, обеспечивающие приток наибольшего количества энергии к «улавливающим» ее частям здания, а также кратчайшие пути ее распределения (универсальный принцип для всех видов энергоактивных зданий): ориентация (направленность) термических емкостей, буферных пространств и других пространственных и объемных форм по солнечно-световому и преобладающим ветровым потокам (один из важнейших адаптационных механизмов растений и животных), использование отражающих (экранирующих) свойств соседних природных и искусственных объектов для перенаправления и концентрации потоков энергии и т.п.
  • — комбинированные системы — например, стена-витраж, обеспечивающая нагрев внутренних ограждений помещения, выполненных в виде термических емкостей (в соответствующих климатических условиях позволяет получить до 17% требующейся энергии, или стена Тромбэ (см. прил. 2). Провоцирующая сильный «парниковый эффект» в неширокой (до 16 см) воздушной прослойке между светопрозрачной наружной поверхностью и высоко теплоемкой стеной при использовании в целях воздушного отопления и проветривания позволяет экономить около 55% энергии, а также остекленные атриумы, являющиеся квинтэссенцией пассивных средств использования энергии природной среды. Энергетическая структура атриума, соединяющая свойства термических емкостей, буферного пространства, «солнечной трубы» и даже световода, определяет его значение как ключевого инструмента регулирования микроклиматических параметров здания, разумное использование которого позволяет обеспечить помещения качественной вентиляцией, естественным освещением (устройство атриума наиболее эффективно, когда предусматривается его использование для вентиляции, отопления и освещения) и при этом снизить теплопотери на 50-65%; с другой стороны, неоспоримые функциональные и эстетические качества атриумов сообщают им исключительную социальную значимость; остекленные атриумы, как пассивные системы, обладающие целым комплексом ценных энергетических свойств, стали наиболее характерным элементом сооружений, проектируемых в соответствии с принципами биоклиматической архитектуры.

Для ветроэнергоактивных зданий активными средствами будут ветрогенераторы и ветроколеса с вертикальной или горизонтальной осью вращения, пассивными — ландшафтно-градостроительные приемы и приемы формообразования энергоактивных частей здания, обеспечивающие концетрацию ветрового потока и направление его к ветроколесу; для эффективной работы ветроколеса необходимо преобладание в течение года ветров со скоростью не менее 3-5 м/с.

Здания, использующие гео, гидро и аэротермальные источники энергии. Основными активными средствами для зданий, использующих гео, гидро- и аэротермальные источники энергии являются тепловые насосы — системы трубопроводов, в которых циркулирует морозостойкая жидкость (масло, спирт и т.п.), собирающая низко потенциальное тепло воздуха, грунта или воды за счет поддерживаемой разницы температур и, как правило, передающая его через теплообменники теплоносителю системы отопления, водоснабжения или вентиляции здания. Так, в условиях России на широте Санкт-Петербурга для энергоснабжения одноэтажного коттеджа теплотой грунта, извлекаемой коллектором-змеевиком, заложенным на глубине около 1 м, требуется участок земли площадью 0.2-0.5 га. В условиях Швеции геотермальная теплонасосная установка мощностью около 10 кВт (для теплоснабжения индивидуального жилого дома) требует 300-400 м трубопровода, заложенного на глубине 0.6-1.5 м, и 300-400 м 2 земли; а каждый км 2 поверхности озера может обеспечить теплом около 1000 односемейных жилых домов среднего размера.

Читать еще:  Quick wash на стиральной машине перевод

Тепловые насосы относятся к наиболее эффективным средствам использования энергии окружающей среды, т.к. позволяют получить в 3 раза больше энергии по сравнению с затраченной в месте использования и покрыть все энергопотребности здания (при условии его хороших теплотехнических характеристик. Более того, тепловые насосы повышенной мощности способны обеспечивать энергией не только отдельные здания, но и целые районы городской застройки, что делает весьма целесообразным их использование в групповых (централизованных) источниках энергоснабжения: энергоустановка в г. Фагерсьё (Швеция) на основе теплового насоса, использующего тепло атмосферного воздуха, на 80% обеспечивает потребности в тепле территории с 817 жилыми зданиями, школой и торговым центром. В целом, теплонасосные установки зарекомендовали себя как весьма перспективные: в той же Швеции уже к 1985 году на разных объектах было установлено более 70 тыс. тепловых насосов (около 50% из них использовали тепло атмосферного и вентилируемого воздуха). Отечественными специалистами разработаны тепловые насосы, позволяющие эффективно утилизировать геотермальную энергию в условиях вечной мерзлоты.

Самым эффективным пассивным средством использования геотермальной энергии является вземление (присыпка грунтом) или заглубление здания. По опыту США, при стоимости строительства, эквивалентной или немного большей (в пределах 10%) стоимости обычных зданий, заглубленные позволяют экономить до 60% энергии на стадии эксплуатации, что и стало причиной их активного строительства в последнее время: уже в конце 1970-х годов около 5% новых индивидуальных жилых домов в США строилось в заглубленном исполнении. В числе многих достоинств заглубленных и вземленных зданий следует выделить:

  • — эффективное использование разработанного грунта, который, как правило, оставляется на площадке и применяется в качестве средства присыпки (обваловки) здания и организации ветрозащитных и солнцеаккумулирующих форм рельефа на территории участка;
  • — прекрасные эксплуатационные характеристики наружных ограждений: во-первых, вземление здания позволяет значительно сократить (или исключить полностью) его наиболее дорогостоящие фасадные поверхности, а во-вторых, теплоинерционные массивы грунта, укрывающие стены и кровли, смягчают резкие колебания температурно-влажностных параметров внешней среды, предохраняя материалы покрытий от быстрого разрушения;
  • — высокую градостроительную маневренность: заглубление позволяет, к примеру, компактно располагать весьма крупные объекты в условиях мелкомасштабной (в т.ч. исторической) застройки, не нарушая сложившегося характера среды и обеспечивая дополнительные рекреационные пространства.

Наиболее существенными недостатками заглубленных зданий является некоторая усложненность решения проблем дренажа и гидроизоляции в условиях высоких грунтовых вод, а также естественного освещения и вентиляции внутренних помещений: с одной стороны, повышенная герметичность наружных ограждений исключает неконтролируемый приток наружного воздуха, обеспечивая максимальную регулируемость микроклиматических параметров помещений, а с другой, это предполагает неизбежность устройства механических систем вентиляции, которые снижают содержание озона и ухудшают ионный состав воздуха в помещениях. Кроме того, при строительстве полузаглубленных зданий (а они в условиях равнинных ландшафтов, как правило, наиболее экономичны) требуется резерв территории для обваловки, поэтому одной из наиболее распространенных форм использования свойств грунта стали грунтовые и дерновые покрытия, устройство которых возможно и во всех отношениях целесообразно как на вновь строящихся, так и на реконструируемых зданиях.

Активные и пассивные среды

Если внутри резонатора нет усиливающей активной среды, то такой резонатор называют пассивным. При наличии усиления говорят об активном резонаторе.

Лазерный резонатор — это активный резонатор. Однако при изучении процесса формирования поля излучения в лазерных резонаторах сначала рассматривают пассивные резонаторы. Большинство расчетных работ посвящено именно пассивным резонаторам. Это объясняется не только тем, что исследование активных резонаторов встречает серьезные трудности. Дело в том, что пассивный резонатор позволяет получить в первом приближении вполне реалистическую картину процессов формирования светового поля в лазерном резонаторе.

На основе рассмотрения пассивных резонаторов можно исследовать затухание различных мод, выявить слабозатухающие моды, характеризующиеся наименьшими потерями (высокодобротные моды), определить структуру поля этих мод; кроме того, можно оценить влияние апертурных эффектов и линзовых систем. При наличии усиливающей активной среды именно высокодобротные моды усиливаются

в первую очередь, поэтому полученные для пассивных резонаторов результаты оказываются применимыми к лазерам вблизи трога генерации. Известно, что активный резонатор при низких значениях коэффициента усиления характеризуется практически такими же, что и соответствующий пассивный резонатор, распределениями амплитуды и фазы поля на поверхности зеркал, а также потерями, связанными с дифракционными эффектами.

Заметим также, что для пассивных резонаторов развиты достаточно сильные методы расчета. Эти методы могут быть использованы для решения целого ряда задач, относящихся к активным резонаторам.

Вместе с тем нельзя забывать, что наличие усиливающей активной среды вносит определенную специфику в процесс формирования поля в резонаторе (см., например, [9]). Прежде всего следует отметить конкуренцию мод, приводящую к перераспределению генерируемой мощности из одних мод в другие. Это перераспределение может происходить как по шкале частот (между продольными модами) так и в пространстве (между поперечными модами). Активная среда обусловливает конкуренцию мод благодаря нелинейно-оптическому эффекту насыщения усиления. Насыщение усиления на определенных частотах может приводить к появлению «провалов» в профиле линии усиления (эффект «выгорания дыр»). Насыщение усиления может приводить также к тому, что более добротными становятся не низшие, а высшие поперечные моды (моды с относительно большими значениями поперечных индексов). Остановимся на этом подробнее.

Читать еще:  Аккумуляторные ножницы для травы макита

В пассивном резонаторе наименьшими потерями характеризуются, как правило, низшие поперечные моды и прежде всего основная мода Именно эти моды будут в первую очередь возбуждаться при наличии усиления. Интенсивность поля в них будет возрастать и может достичь насыщения. Это означает, что коэффициент усиления в той области активной среды, которая эффективно охватывается низшими модами (т. е. вблизи оси резонатора), становится минимальным. В результате плотность инверсной заселенности вблизи оси резонатора может оказаться

ниже, чем в периферийной области. В этом случае начнут возбуждаться поперечные моды высших порядков, занимающие большие объемы в активной среде (охватывающие, в частности, периферийные области). Перераспределение мощности из низших мод в высшие может привести к существенному изменению пространственной структуры поля в резонаторе.

Наряду с эффектом насыщения усиления следует учитывать и другие факторы, влияющие на формирование поля излучения в активном резонаторе. Так, например, дисперсия показателя преломления активной среды может приводить к так называемому эффекту затягивания частот [10], проявляющемуся в нарушении эквидистантности спектра резонансных частот: резонансные частоты более плотно группируются вблизи центра линии усиления. Нагревание активной среды при поглощении излучения накачки приводит к изменению ее показателя преломления. В результате возникает так называемый эффект тепловой линзы. активный элемент действует на излучение внутри резонатора подобно собирающей либо рассеивающей линзе (см., например, [11]).

В резонаторе, заполненном твердотельной (кристаллической, стеклянной) активной средой, могут возбуждаться дополнительные моды, появление которых связано с явлением полного внутреннего отражения от боковой поверхности активного элемента. Введя угол между направлением распространения моды и оптической осью резонатора, разобьем эти моды на две группы. Моды, для которых циркулируют в поперечном сечении активного элемента (кольцевые моды) — см. рис. 2.8, а. Моды, для которых перемещаются в направлении оптической оси — см. рис. 2.8, б. Моды первой группы являются паразитными. Моды второй группы могут быть использованы для создания волноводных резонаторов [12]. Рассмотрение дополнительных мод, реализующихся в заполненных резонаторах, проводится, в частности, в [3,13].

Обычно на практике активный резонатор содержит некоторый набор элементов (включая активный элемент), разделенных воздушными промежутками. Следовательно, при рассмотрении такого резонатора надо учитывать наличие целого набора отражающих поверхностей, куда входят наряду с зеркалами резонатора торцевые поверхности элементов, находящихся в резонаторе (в том числе торцевые поверхности активного элемента). В этом случае резонатор уподобляется нескольким взаимно связанным резонаторам. Интерференционные эффекты, возникающие в системе связанных резонаторов, могут существенно повлиять на спектр резонансных частот.

В данной главе основное внимание будет уделено пассивным резонаторам. Отдельно будут рассмотрены вопросы влияния активной среды на спектр генерации (эффекты «выгорания дыр» и затягивания частот) и на пространственную структуру поля излучения (эффект тепловой линзы), а также волноводные резонаторы и тонкопленочные лазеры. Подчеркнем, что вопросы формирования поля в активных резонаторах органически связаны с динамикой процессов в генерирующих лазерах. Это — большой и принципиально важный круг вопросов. Он будет рассматриваться в третьей главе книги.

Тело пассивное и активное: что это?

Я пока додумался до того, что пассивное тело — это относительно стабильное тело, не меняющее резко вес и прочие параметры. А активное, соответственно, наоборот.

Что думаете, коллеги? 😕

Комментарии

Лоуфорт, спасибо, что делитесь наблюдениями :-bd
Не могли бы Вы уточнить, какие у Вас по ДЧ тело/среда? У меня пассивное тело/активная среда.

Пока то, что Вы описали, у меня ложится на тему «среда», а не «тело»

Интересное наблюдение про бег/шаг. По моим наблюдениям, мое тело предпочитает медленно бежать, чем быстро идти, наблюдал это не раз. При этом головой я считаю, что шагать предпочтительнее и легче, да и социально приемлемее, когда это происходит в компании быстро шагающих людей. Но у тела свое представление и оно преходит на медленный бег, в котором расслабляется.

У меня PRL DRL.
Чет не догоняю про активность /пассивность. Памагити!

Пассивная среда и активное тело, да?

Я пока додумался до того

активное тело — это как раз то, которым ты хорошо владеешь, с которым взаимодействуешь в согласии, а пассивное — это которое само по себе чего-то копошится отдельно от головы и все.

Читать еще:  Аккумулятор автомобильный в рассрочку

На самом деле, речь об этом:

Я вижу различие в интенсивности: какая интенсивность комфортна для тела.

Правая среда — пассивное пребывание. Лучше далеко, но пешком или на веле, чтобы тело не перенапрягалось, никаких рекордов и изнуряющих тренировок.

А левое, правое тело — это про работу мозга и питание, как это ни криво с точки зрения используемой терминологии.

Пока то, что Вы описали, у меня ложится на тему «среда», а не «тело»

Пассивная среда и активное тело, да?

О, как у меня, значит ^:)^

Не, еще ж режим функционирования мозга. 😀

Активные тело/мозг сами по себе, в «естественном» состоянии, склонны к мобилизации, концентрации.

Пассивные — к расслаблению, расфокусировке.

Среда же — это то, как телу/мозгу наиболее гармонично проявлять себя в окружающей действительности.

Если среда «левая» (активная) — это означает, что человеку комфортнее быть активным. Поэтому среда для него лучше всего подходит такая, которая побуждает к активности, к действиям — активно делать, концентрированно думать. Короче, среда должна его «суетить».

Если среда «правая» (пассивная) — то человеку комфортнее быть пассивным. Больше наблюдать, чем действовать, быть расслабленным, чем сконцентрированным. Следовательно, корректная среда должна его расслаблять, а не «напрягать». Опять же, это относится и к умственным, и к физическим нагрузкам.

Соответственно, если стрелки в разные стороны — это создаёт некий диссонанс. Например, человеку комфортно не быть активным в среде, а мозг «молотит», концентрируется, почем зря, тело напрягается, создает зажимы. Это мой случай, DLR.

Или наоборот, человеку комфортно быть активным, а сконцентрироваться при этом ему трудно, рассеянность, физическая «разобранность» некая, и т.п.

Питание (определяется оно по телу/мозгу) — то, что помогает гармонизировать одно с другим.

Лоуфорт, спасибо, что делитесь наблюдениями :-bd
Не могли бы Вы уточнить, какие у Вас по ДЧ тело/среда?

85-90.
Кто-то, возможно, посчитает допустимым пример: подвижное тело VS неподвижное тело. Но последнее для меня — из области фантастики, а я практик.

Я вижу различие в интенсивности.

Эта активность касается тела или мозга?

А вот когда это еще и противоречит уму/перспективе — это вообще отдельная песня, да. 🙂 )

Даже когда просто ум «противоположен» мозгу/телу — это уже «весело». Могут быть самые причудливые сочетания: дотошный и педантичный, но одновременно рассеянный и невнимательный, например (левый ум — правый мозг/тело). У нас такие примеры есть — Люц, Навалморал. Вполне наглядные. 🙂

Тело 6/6. среда активная 6/3. ум левый (личность 6/2) . узлы личности 4/6). Если у кого-то есть опыт в этом же пррфиле, буду признательна за инфо!

У меня все правое и левые только перспективы. Посмотрела с десяток своих клиентов по левости-правости.

Физическая нагрузка, направленная на расслабление — невозможное явление, ведь даже нормальная йога или пилатес не расслабляют. Опять же давайте вспомним каналы из корня в селезенку, которые нужно гасить, и гасить это явно не шахматами.

В моем понимании активная/пассивная нагрузка здесь — это та, которая не будет кардинально (или резко) менять тело, то есть та, которую можно делать без ущерба для здоровья. Та, которая проходит незаметно для организма/психики. Я склонна считать, что нагрузка, которая дается легко и не приближается к лимитам, не приносит бенефитов для здоровья, то есть время тратится, а выхлоп ноль, только моральное удовлетворение, если вообще есть.

На активном теле можно пахать и пахать. Пассивное может годами бегать на пульсе 65% и не поменяется, может ходить в зал, делать три подхода по 10 повторений и не поменяется. Очень сложно пассивному телу сделать адекватную нагрузку. Если даешь больше, то начинают вылетать суставы или общая усталость, или разбалансируется питание (а оно при больших нагрузках всегда кривое, ведь такое тело нормально функционирует только на небольшом количестве калорий, которого для восстановления недостаточно, а если больше, то не усваивается/идет не туда, не смотря на спортпит). По опыту пассивному телу подходит не больше 4 тренировок (меньше — не штырит). И они должны быть короткие по времени (30-40 минут), потому что длиннее приводит к изнашиванию цнс. И достаточно высокоинтенсивными (иначе тело не меняется).

Я думаю, что активное/пассивное тело связано как раз с возбудимостью цнс, а не с белыми/красными мышечными волокнами, как может показаться на первый взгляд. И тут надо понять, какие цели и задачи от спорта, чтобы подобрать нормальную нагрузку.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector