Mašinos

Kai kurios medžiagos inžinerijoje naudojamos tūkstantmečius. Amžiai žmonijos evoliucijoje yra vadinami metalų ir lydinių vardais (pvz., geležies ir bronzos); titna­gas ir moliniai indai (natūrali keramika) aprašo civilizacijų kultūrą; o medžio ir kaulų (natūralūs kompozitai) bei odos ir pluoštų (natūralūs polimerai) naudojimas buvo esminis tiek civilinei, tiek karinei sėkmei. Daug inžinerinių medžiagų savo natūralios būsenos labai mažai apdirbtos yra naudojamos iki šiol. Tačiau lydinių sudarymo bei šiluminio ir mechaninio apdirbimo metodai ypač paskutinį šimtmetį labai ištobu­linti. Tai suteikė didelių galimybių dizaineriams, siekiantiems naudoti vis lengvesnes medžiagas, kurios gali būti sukurtos daug ekonomiškiau ir turi mažesnį neigiamą poveikį aplinkai. Šiuolaikines inžinerines medžiagas taip pat galima sugrupuoti į ke­turias dideles grupes:

a)  metalai ir lydiniai,

b)  keramika ir stiklai,

c)   polimerai,

d)  kompozitai.

Tačiau yra ir esminių skirtumų tarp šiuolaikinių ir natūralių medžiagų. Šiuolai­kiniai stiklai ir keramika yra patvarūs; polimerai gali būti pagaminti su savybėmis, pamėgdžiojančiomis metalus; kompozitai gali būti suprojektuoti su naujomis me­džiagomis ir skirtingomis morfologijomis. Tiek architektai darė šimtmečius, tiek medžiagų inžinieriai dabar semiasi įkvėpimo iš darinių, randamų gamtoje, ir bando juos pritaikyti ateities medžiagoms. Tokie pavyzdžiai yra putplasčiai, korėtos ir kempininės konstrukcijos.

Inžinerinių medžiagų sandara, savybės ir panaudojimas nagrinėjamas kituose kur­suose svarbūs medžiagos ir lazerio pluošto sąveikai. Apžvalga atliekama trimis struktūriniais lygiais, kurie turi įtakos medžiagos ir lazerio pluošto sąveikai. Nanometrų eilės (10⁹ m) atominė struktūra nusako atskirų atomų ar molekulių išsidėstymą bei ryšio prigimtį. Atominis išsidėstymas ir ryšys lemia medžiagos savybes, o elektroninė konfigūracija yra svarbiausia nustatant lazerio pluošto fotonų ir medžiagos sąveiką. Mikrometrų eilės (10⁶ m) mikrostruktūrą nulemia atomų ir molekulių išsidėstymas diskretinėse fazėse. Mikrostruktūros pokyčiai yra indukuojami vykstant terminiams ciklams lazerinio apdirbimo metu ir paprastai yra iliustruojami naudojant įvairias fazių transformacijos diagramas. Milimetrų eilės (10³ m) makrostruktūra yra naudojama kaip bazė konstrukcijos skaičiavimams, norint įvertinti inžinerines savybes. Pagrindines mechanines ir termines savybes lemia struktūra visais trimis lygiais.

Prieš 20 metų pasaulį sukrėtė energetinė krizė – pabrango kuras. Šilumos kainos Lietuvoje per keletą metų taip pat dramatiškai išaugo. Pasauliniu mastu buvo ieškoma, kaip sumažinti šildymo išlaidas. Dėl racionalios energijos vartojimo politikos, pavyzdžiui, Danijoje šiuo metu šilumos sunaudojimas sumažėjo beveik dvigubai, nei buvo sunaudojama prieš energetinę krizę.
Viena iš priemonių buvo termostatinių ventilių naudojimas. Kas yra termostatinis ventilis? Tai prietaisas, kuris matuoja patalpos temperatūrą ir, jai atvėsus, atidaro šilto vandens srautą į šildymo prietaisą, o sušilus veikia atvirkščiai. Taip yra automatiškai palaikoma norima temperatūra, išvengiama patalpų perkaitinimo ar nereikalingo energijos naudojimo. Kaip yra teigiama, 1 perkaitinimo laipsnis – tai apytiksliai 5 proc. didesnis šilumos sunaudojimas. Paprasčiausiai, jei miegant užtenka 18°C ar dar mažiau, o turime 20°C – mes be reikalo sunaudojame apie 10 proc. šilumos.
Beje, nereikėtų pamiršti energijos nuostolių atidarinėjant langus, kurie gali būti gana dideli.
Per aukšta patalpų temperatūra gali būti dėl daugelio priežasčių:
-  tiekiamo srauto temperatūra yra per aukšta;
-  saulės spindulių skleidžiama šiluma;
-  elektros ar kitų prietaisų skleidžiama šiluma;
-  žmonių skleidžiama šiluma.
Kai kurie minėtų veiksmų neįvertinami projektuojant šildymo sistemas.
Įrengus radiatorių termostatus ir jais reguliuojant patalpų temperatūrą, efektyviai naudojama laisva, anksčiau minėtoji, šiluma. Savaime aišku, gaunama ekonomija priklauso nuo konkrečios situacijos, tačiau paprastai termostatams ji vidutiniškai sudaro 15-20 proc. Tai visai neseniai patvirtino atlikti bandymai.
Ekonomiją, gaunamą naudojant radiatorių termostatus, galima apibrėžti laiku, kuris reikalingas investicijai atsipirkti. Paprastai tai trunka ne ilgiau kaip dvejus metus. Tačiau turint omenyje, kad termostatų eksploatavimo laikas siekia 20 metų, akivaizdu, kad tai yra pelninga investicija.
Svarbu, kad kiekviena šalis kurtų ir laikytųsi įstatymų, normatyvinių aktų, numatančių energijos taupymą. Tai yra vykdoma daugelyje šalių.
Kaip veikia individualūs temperatūros reguliatoriai?
Radiatorių termostatą sudaro dvi pagrindinės dalys: ventilis ir termostatinis elementas.

Ventilio konstrukcija priklauso nuo šildymo sistemos tipo. Vienvamzdei sistemai – didesnio pralaidumo ventilis, dvivamzdei – su išankstiniu nustatymu, reikalingu šiai sistemai suderinti.
Termostatiniame elemente yra kamera, užpildyta dujomis. Šis sprendimas turi keletą pranašumų prieš analogiškus kitų gamintojų skysčiu arba vašku užpildytus prietaisus:
1.   Dujos kondensuojasi šalčiausioje daviklio dalyje, labiausiai nutolusioje nuo ventilio korpuso. Todėl termostatas reaguos į temperatūros pasiketimus patalpoje, o vandens temperatūros įtaka bus minimali.
2.   Dujomis užpildyti termostatai skiriasi nuo vašku ar skysčiu užpildytų termostatų tuo, kad efektyviau naudoja laisvai skleidžiamą šilumą.