Agosto de 19 en el condado de Graned, territorio de Montana, mientras cada colono del valle almacenaba leña y anticipaba el crudo invierno, Daffet Morgan se dedicaba a una actividad tan peculiar que sus vecinos fueron a caballo para comprobar su cordura. Este minero de carbón galés estaba excavando una zanja de 40 pies que se originaba en un pozo de fuego en el límite de su propiedad y la extendía bajo tierra, primero debajo de su bodega de raíces, luego de su granero y finalmente de su cabaña, antes de permitir finalmente que emergiera por
una chimenea en el lado opuesto. Muchos creían que el galés estaba acabando su propia tumba. creando un túnel de 40 pies para un solo fuego. Nadie comprendía el conocimiento único de David sobre el humo y la piedra que le permitía calentar tres estructuras usando una sola llama. No olvides suscribirte y déjame saber tu ubicación en los comentarios.
David Morgan había dedicado 23 años al trabajo subterráneo adquiriendo conocimientos sobre cómo el calor permeaba la piedra y la tierra. Originario de un pueblo minero de carbón en el valle de Ronda, en el sur de Gales. Entró en las minas a los 13 años, emulando a su padre y abuelo al aventurarse en las profundidades.
El entorno subterráneo impartió lecciones que aquellos que vivían en la superficie nunca adquirieron. Las temperaturas bajo tierra se mantenían constantes independientemente de las condiciones externas. Cuanto más descendía, más cálida se volvía la roca, calentada por el propio núcleo de la Tierra.
Además, durante los catastróficos incendios en los túneles que cobraron decenas de vidas, Duffield observó el movimiento del humo a través de estos pasajes confinados. Observó cómo el calor se transfería a las paredes y cómo la piedra absorbía y retenía. El calor durante horas, incluso después de que las llamas se extinguieran.
Las minas de Gales empleaban túneles de ventilación que se extendían por cientos de pies para canalizar el aire y el humo a través de conductos meticulosamente diseñados. Los mineros reconocieron que un fuego situado en un extremo de un túnel podía calentar roca. ubicada a 100 pies de distancia.
El humo, en su paso, cedía calor a cada superficie que encontraba. Cuando finalmente llegaba al pozo de salida, la mayor parte de su energía térmica se había transferido a la roca circundante. Los mineros experimentados denominaron a este proceso haer trabajar al humo antes de su escape. Cada pie del túnel extraía calor adicional de los gases de combustión que de otro modo habrían ascendido a la atmósfera, llevándose el calor que podría haber beneficiado a los que vivían.
David se trasladó a América en March 81. Atraído por la fiebre del cobre en el territorio de Montana, las minas de beauty buscaban individuos expertos en navegar en la oscuridad y comprender la piedra, habilidades que David poseía. dedicó 7 años a extraer mineral de cobre de túneles que evocaban recuerdos de su tierra natal, acumulando ahorros, familiarizándose con el terreno y anticipando la oportunidad de reclamar su propia propiedad.
Para 18898 presentó una solicitud de propiedad de 80res en el condado de Granet, situado al este de las regiones mineras, donde el terreno se ensanchaba en valles ideales para la agricultura y la cría de ganado. Su esposa Brownw viajó desde Gales para unirse a él esa primavera, reuniéndose finalmente después de una separación de 3 años.
Juntos tenían la intención de forjar una vida en la superficie, aprovechando todos los conocimientos que había adquirido de sus experiencias subterráneas. En su primer verano, David observó meticulosamente cómo sus vecinos americanos construían sus granjas. La disposición típica era uniforme, una cabaña con una chimenea que expulsaba la mayor parte de su calor por la chimenea, un granero situado a 50 pies de distancia que albergaba ganado en la oscuridad gélida, y una bodega de raíces excavada en una ladera que se solidificaba con hielo. En enero, a
pesar de su ubicación subterránea, eran tres estructuras distintas, cada una lidiando con el invierno de forma aislada, sin compartir calor entre ellas. La ineficiencia le perturbaba profundamente. Dentro de las minas, un único fuego de ventilación tenía la capacidad de calentar un tramo de túnel de un cuarto de milla.
El humo atravesaba los pasajes de piedra, transfiriendo gradualmente su calor a las paredes a lo largo de su camino, llegando finalmente al pozo de salida frío y agotado. La piedra retenía este calor durante varias horas, asegurando la comodidad de los mineros en pozos que de otro modo habrían estado congelados.
Un solo fuego, si se dirigía adecuadamente, poseía la capacidad de calentar todo un complejo subterráneo. Se preguntó por qué una granja no podía funcionar de manera análoga. David comenzó su planificación en junio. Su intención era excavar un pozo de fuego en el límite de su terreno situado a Barlovento del viento predominante. Un túnel subterráneo revestido de piedra se extendería desde ese pozo pasando por debajo de su bodega de raíces, luego su granero y finalmente su cabaña.
Antes de emerger por una chimenea en el extremo opuesto. Este pasaje subterráneo de 40 pies permitiría que el humo transfiriera su calor a la piedra a lo largo de todo su recorrido. Un solo fuego proporcionaría calor a tres edificios separados. El humo cumpliría su función antes de disiparse, reflejando la forma en que operaba en sus primeros recuerdos.
Brangwin escuchó su propuesta y asintió lentamente en señal de aprobación. recordó que en Gales las empresas carboníferas dirigían el humo a través de kilómetros de túneles subterráneos. Aquí la gente lo ventila directamente hacia arriba y luego se pregunta por qué tienen frío. Carecen de experiencia con operaciones subterráneas. Desconocen el potencial del humo cuando se le obliga a trabajar para su liberación.
El desacuerdo con Branwen nunca se materializó. Habiendo observado a su padre y hermanos entrar en las minas galesas durante toda su crianza, reconoció que quienes trabajaban bajo tierra adquirían conocimientos inaccesibles para quienes vivían en la superficie. A principios de julio, mientras inspeccionaban la tierra juntos, ella pidió, “Muéstrame la ruta del túnel.
” David luego midió el recorrido caminando. El pozo de fuego está situado en este punto noroeste. Dado que los vientos dominantes vienen del noroeste y soplan hacia el sureste, el humo será arrastrado naturalmente hacia la salida. Inicialmente, el túnel desciende cuatro pies por debajo del nivel del suelo y se extiende bajo la bodega de raíces cubriendo una distancia de 12 pies.
Posteriormente avanza otros 15 pies por debajo del futuro emplazamiento del granero, seguido de otros 10 pies bajo la cabaña antes de ascender a una chimenea situada en el flanco sureste. La longitud total es de 40 pies con revestimiento de piedra en todo su recorrido. Esto implica 40 pies de excavación y 40 pies de mampostería. Tal empresa representa el trabajo de un verano completo, incluso antes de que comience la construcción de las estructuras.
El esfuerzo de un solo verano produce dos décadas de calor. Nuestro sistema de humo se extiende por debajo de todos nuestros edificios. Un solo fuego calienta la bodega de raíces, evitando que las verduras se congelen. El mismo fuego calienta el suelo del granero, asegurando la comodidad de los animales. Este mismo fuego también calienta la cabaña, permitiéndonos dormir con calor.
Una sola llama para tres estructuras. Brangwin examinó el diseño estimando medidas y visualizando el pasaje subterráneo debajo de ella. Colocar la bodega de raíces primero es ingenioso. El humo está a su temperatura máxima inicialmente y las hortalizas de raíz requieren el calor más suave. Al llegar a la cabaña, el humo se ha enfriado lo suficiente como para proporcionar calor sin causar daños.
Precisamente la secuencia es crucial. El humo más cálido va al edificio que requiere menos calor, mientras que el humo más frío se dirige al que necesita más. Antes de su partida, el humo ha transferido todas sus propiedades beneficiosas a la piedra. La noticia de esto llegó a Elias Cranhaw durante la tercera semana de julio.
El ganadero estadounidense, propietario de la tierra adyacente al norte, se consideraba un experto en la colonización de Montana. Llegó un martes por la mañana para descubrir a Daffet sumergido hasta la cintura en una zanja, blandiendo un pico contra el suelo pedregoso desde lo alto de su caballo. Morgan Crencho gritó, “La gente del pueblo dice que estás excavando un túnel a través de tu tierra, sugiriendo que dirigirás el humo de la chimenea bajo tierra como una mina de carbón.
” David salió de la zanja con su pico apoyado en el hombro. No es meramente similar a una mina de carbón, es precisamente como una. El humo transmite calor y la piedra lo absorbe. Me aseguro de que el humo atraviese 40 pies de piedra antes de su liberación. La piedra retiene ese calor. Puedo mantener tres edificios calientes con una sola hoguera.
Solo una hoguera. Crenhaw negó lentamente con la cabeza. Necesitarás tres hogueras solo para pasar diciembre, amigo. El invierno de Montana no se parece en nada al de Gales. Algunos años las temperaturas bajan a 40 gr bajo cer. Una sola hoguera en un pozo ni siquiera calentará una caseta de perro, mucho menos tres estructuras.
Una hoguera solitaria en una chimenea estándar solo calienta el aire de arriba. El humo [carraspeo] asciende, el calor se disipa y las familias tiritan a pocos metros de las llamas. No estoy usando más combustible, solo estoy reduciendo el desperdicio y cuando tu pasaje se derrumbe, cuando el humo asfixie a tu familia dormida, cuando toda la instalación se inunde de agua durante el descielo primaveral, el pasaje está revestido de piedra y correctamente inclinado para el desagü diseño asegura una corriente de aire constante.
He construido túneles que se extienden por kilómetros y nunca se derrumbaron. 40 pies es insignificante. Crencho quiró su caballo. Es tu tierra, tu perdición. Sin embargo, cuando arrastres a tu familia rígida y congelada al pueblo, no digas que no te lo advertí. Brangwen lo vio partir. Luego miró a su marido, que estaba en la zanja.
Había pasado una quincena excavando. Ul no tiene experiencia bajo tierra. Desconoce cómo viaja el calor a través de la roca. Ninguno de ellos lo sabe. Construyen conductos que liberan calor a la atmósfera y lo consideran correcto. Nunca han presenciado cómo se utiliza el humo para su salida. David levantó su pico para la temporada navideña. Lo comprenderán.
Lo que David Morgan aprendió de más de dos décadas de minería en Gales. expertos contemporáneos en calefacción, ventilación y aire acondicionado lo medirían con precisión más tarde. Pero los conceptos fundamentales que él empleó habían sido probados durante cientos de años de trabajo subterráneo. áreas donde la gente o bien aprovechaba el humo o perecía en la oscuridad.
La comprensión central era que el humo representa calor desperdiciado moviéndose por una trayectoria ineficiente. Un hogar o horno típico consumía madera a temperaturas superiores a los 1000 gr Fahenheit. Los gases calientes de la combustión ascendían instantáneamente a través de un conducto vertical, haciendo contacto con la mampostería durante posiblemente 2 segundos antes de disiparse en el aire.
Durante ese breve intervalo de 2 segundos, el humo solo impartía una pequeña porción de su calor al interior del conducto. La mayor parte, entre el 80 y el 90% de la energía térmica, desaparecía en los cielos, llevando consigo un calor que podría haber sostenido un hogar durante muchas horas. Los cálculos eran contundentes. Una hoguera que quemaba una cuerda de madera emitía aproximadamente 20 millones de BTU de energía térmica.
Un conducto estándar podría retener solo entre 2 y 3 millones de esas ETU. Los otros 17 millones ascendían al cielo calentando nubes, cuerpos celestes y el aire vacío. Mientras los hogares temblaban a pocos metros de fuegos intensos, la innovación de David invirtió esta dinámica al obligar al humo a atravesar un conducto subterráneo de 40 pies revestido de piedra antes de su liberación.
Esencialmente aumentó la duración de la interacción entre los gases calientes y el material absorbente de calor en al menos 20 veces. El humo entraba en el pasaje subterráneo a temperaturas superiores a los 500º. Salía a aproximadamente 150º. Esta variación de 350º significa la energía térmica. transferida a las superficies rocosas y al suelo circundante.
La roca absorbía el calor gradualmente, pero también lo liberaba a un ritmo lento, una barrera de granito que absorbía el calor del humo en movimiento durante 6 horas. Luego emitiría ese calor a los edificios cercanos durante 12 horas completas. El material que retenía el calor funcionaba como una pila.
acumulando energía mientras el fuego estaba activo y descargándola lentamente durante toda la noche. Esta configuración progresiva mejoró aún más su eficacia. El área de almacenamiento subterráneo estaba ubicada más cerca del pozo de fuego, recibiendo así el humo más cálido. Las hortalizas de raíz requerían protección contra las heladas, pero no calefacción directa.
Temperaturas que oscilaban entre 35 y 45º Fahrenheit mantenían frescas las patatas, navos y zanahorias durante varios meses. El segmento más cálido del túnel estaba situado directamente debajo de esta estructura, elevando la temperatura del suelo lo suficiente para evitar las heladas sin coser los productos.
El granero estaba situado en la parte central, recibiendo humo que ya había liberado su calor más intenso. El ganado requería temperaturas por encima del punto de congelación, pero podía soportar el frío mejor que los humanos. El calor moderado que llegaba a esta sección del túnel mantenía temperaturas confortables en el suelo del granero para el ganado y los caballos, evitando el desperdicio de energía en calefacción excesiva.
cabaña. Al final del túnel recibía humo que, a pesar de enfriarse tras más de 30 pies de recorrido, aún conservaba un calor considerable. La piedra debajo del suelo de la cabaña absorbía este calor residual y lo irradiaba hacia arriba a través de las tablas del suelo. La familia se beneficiaba del calor que llegaba desde abajo, un método excepcionalmente eficiente, ya que el aire caliente sube naturalmente a través de los espacios habitables.
La quimenea en el extremo más alejado generaba la corriente de aire crucial. El aire caliente ascendía. La hoguera estaba situada más abajo que la salida de la chimenea, estableciendo una diferencia de presión natural que arrastraba el humo por todo el sistema sin ayuda mecánica. Mientras ardiera un fuego en la hoguera, el humo recorría el túnel.
transfiriendo calor a la piedra a lo largo de sus 40 pies de recorrido. En consecuencia, el sistema solo necesitaría un único fuego avivado tres o cuatro veces al día para mantener temperaturas confortables en las tres estructuras. La misma cantidad de leña que los vecinos quemaban en tres fuegos separados, con la mayor parte de la energía perdida por tres chimeneas distintas, calentaría en su lugar toda una propiedad a través de un único pasaje subterráneo.
Sus vecinos veían a un loco cabando zanjas. David, sin embargo, veía un sistema de ventilación minera adaptado para la vida en la superficie, obligando al humo a ceder calor por cada pie que recorría antes de escapar al cielo improductivo. La construcción comenzó en serio durante la primera semana de julio con el calor del verano cosciendo la tierra de Montana hasta una dureza manejable.
David comenzó en el lugar designado para la hoguera, excavando un agujero de seis pies de profundidad y cuatro pies de ancho en la esquina noroeste de su propiedad. Esta sería la cámara de combustión, el punto inicial donde el humo emprendía su camino de 40 pies. Revistió la hoguera con piedras planas de granito unidas con arcilla, formando un recinto sellado diseñado para contener el fuego y dirigir todo el humo hacia la entrada del túnel.
El trabajo de Sano, en su punto más profundo casi lo agotó. Esto implicó 40 pies de excavación a través de la Tierra de Montana, cuatro pies de profundidad y tres pies de ancho, encontrando roca, raíces y tierra compacta. La arcilla era tan inflexible que rompía los picos y causaba ampollas que reventaban, sangraban y finalmente se endurecían formando callos.
Brangwin trabajó a su lado cuando los chicos de las propiedades vecinas no estaban disponibles para el trabajo diario, [resoplido] sus dos hijos, Re y Ctherine, diligentemente cargaban cubos de tierra y roca de la zanja hasta que sus brazos se cansaban. Estos mismos dos niños, Iris y Ctherine, continuaron transportando tierra y piedra de la excavación hasta que sus brazos temblaban por el esfuerzo.
La familia trabajó arduamente desde el amanecer hasta el anochecer durante tres semanas consecutivas, apresurándose a finalizar la excavación antes de que la llegada de agosto trajera la necesidad imperiosa de construir las estructuras superiores. Durante este periodo, la familia trabajó incansablemente desde el amanecer hasta el anochecer durante tres semanas seguidas con el objetivo de completar la excavación antes de la fecha límite de agosto para construir los componentes superiores.
El revestimiento interior del túnel exigía la atención más meticulosa. Vid recogió losas planas de granito de un lecho de arroyo situado 2 millas al este, transportándolas repetidamente en carreta. Primero colocó el suelo del túnel disponiendo piedras planas con una ligera inclinación descendente desde la hoguera hasta la salida de la chimenea.
Esto aseguraba que cualquier agua que entrara drenaría hacia el extremo más alejado en lugar de acumularse dentro del pasaje. A continuación se erigieron las paredes compuestas por losas de granito apiladas y unidas con una mezcla de arcilla y cal. Había sufrido quemaduras por depósitos de piedra caliza encontrados cerca del arroyo.
El techo requería una ingeniería meticulosa. David cortó troncos de pino y los colocó a lo largo del túnel, espaciados cada dos pies. Posteriormente, él colocó piedras planas sobre los troncos para formar una cubierta robusta. Luego se aplicó una capa de arcilla de 6 pulgadas sobre esta cubierta de piedra, fuertemente compactada para sellar todos los intersticios.
La tierra excavada se colocó luego sobre la arcilla, restaurando el terreno a su elevación original. Esta misma tierra excavada se extendió posteriormente sobre la capa de arcilla, devolviendo la superficie a su nivel. Se prestó especial atención a tres áreas específicas. Debajo de donde estaría el sótano de raíces, David amplió el ancho del túnel a cuatro pies, estableciendo así una superficie más extensa para el intercambio de calor.
Para maximizar la transferencia de calor, revistió esta parte con piedras más oscuras que absorbían el calor fácilmente. Estas piedras fueron elegidas por su superior absorción de calor, garantizando una distribución óptima del calor al suelo de la bodega directamente encima. Situado directamente debajo de donde se levantaría el granero, el túnel fue construido con un camino sinuoso y serpente, extendiendo la distancia de recorrido del humo a través de este segmento en ocho pies.
Esta ruta extendida de ocho pies para el humo facilitó una mayor transferencia de calor al suelo del granero. Además, incorporó una compuerta básica, una piedra plana diseñada para obstruir parcialmente la abertura del túnel. Debajo del sitio previsto para la cabaña se construyó una cámara compacta para regular el flujo de aire. particularmente en días más cálidos, cuando se requería calefacción.
Este espacio se expandía a un ancho de cinco pies antes de estrecharse de nuevo al acercarse a la salida de la chimenea. Sirviendo como un depósito térmico, esta cámara permitía que el humo desacelerara, liberando su calor residual antes de salir por la chimenea. La chimenea misma, construida con el idéntico granito utilizado para el túnel, ascendía desde la esquina sureste, elevándose ocho pies sobre el suelo.
Su altura era crucial para establecer un tiro efectivo. A diferencia total de altura de 12 pies entre el hogar y la salida de la chimenea fue diseñada para aspirar aire de forma natural a través de todo el sistema. La construcción subterránea concluyó a finales de agosto, comprendiendo un túnel revestido de piedra de 40 pies que unía el hogar con la chimenea.
Esta estructura se extendía por debajo de los sitios designados para la bodega de raíces, el granero y la cabaña. El 1 de septiembre, David encendió un fuego de prueba observando un tenue hilo de humo acer la lejana chimenea después de 20 minutos. Luego colocó su mano sobre la tierra directamente encima del punto central del túnel.
Un calor distinto emanaba del suelo. La piedra ya había comenzado a absorber el calor de la hoguera inicial. Branwin, de pie junto a él percibió el calor que impregnaba la tierra. Funciona, comentó, el humo está cumpliendo su cometido. Esto es solo una prueba preliminar. La verdadera eficacia de 40 pies de humo activo será evidente en diciembre.
A finales de septiembre, la propiedad de Morgan había ganado notoriedad como la construcción más controvertida del condado de Granite. El túnel subterráneo, ahora oculto bajo tierra recién colocada, ya no era visible. A pesar de su naturaleza oculta, todos sabían lo que había debajo. El minero galés había diseñado un conducto de humo que recordaba a los encontrados en las minas de carbón de su tierra natal.
La opinión pública estaba dividida, debatiendo si su empresa provenía de la brillantez o la locura. “Va contra la naturaleza”, proclamó la esposa de un ranchero en la tienda general de Philipsburg. El humo, entiendo, asciende por las chimeneas, no atraviesa horizontalmente los túneles, se arriesga a envenenar a su familia con humos que se filtran por las tablas del suelo.
A medida que el otoño avanzaba, las críticas técnicas se intensificaron. Elias Crenshaw llegó a principios de octubre, su aliento empañándose en la fría mañana, trayendo una nueva aprensión. Desde su caballo, Crenchw se dirigió a Morgan. “He estado considerando tu sistema”, preguntó. “¿Qué ocurre cuando se acumula creosota dentro de ese túnel? Una chimenea es accesible para la limpieza, pero un pasaje subterráneo de 40 pies.
Terminarás con un fuego incontrolable ardiendo debajo de tus estructuras. David había previsto este problema. La pendiente del túnel está diseñada específicamente para mantener un flujo de aire ininterrumpido. La acreosota se forma cuando el humo se enfría rápidamente y se condensa en superficies. frías. Sin embargo, mis paredes de piedra retienen el calor debido a su funcionamiento continuo.
El humo nunca alcanza una temperatura lo suficientemente baja para una deposición significativa de creosota y he incorporado tres puntos de acceso para la limpieza a lo largo del pasaje. ¿Y qué hay del tiro entonces? ¿Qué pasa si el viento cambia de dirección? haciendo que el humo retroceda hacia tu hogar en lugar de ser aspirado.
La salida de la chimenea está situada 12 pies por encima del punto de entrada del hogar. Dado que el aire caliente asciende naturalmente, el tiro se mantiene constante independientemente de los vientos superficiales predominantes. Determinó este diferencial utilizando los mismos principios aplicados por los ingenieros de minas para los pozos de ventilación.
A mediados de octubre, Owen Prichard, un granjero galés que había inmigrado el mismo año que Dafid, hizo una visita. A diferencia de los escépticos estadounidenses, Priter comprendió el concepto subyacente. La principal preocupación de Richard era práctica. He sido testigo de cómo fallan los sistemas de ventilación de las minas”, afirmó mientras caminaba por la propiedad con Daffet.
Las rocas se mueven, los túneles se derrumban y el agua se infiltra convirtiendo los pasajes en barro. Estás apostando la supervivencia de tu familia a que una estructura subterránea de piedra de 40 pies resista el invierno de Montana. Yo soy quien la construyó. La generación de mi padre construyó túneles de drenaje en la región de Ronda, piedra a piedra, usando mortero de arcilla, y con la inclinación adecuada para el desagüe.
Esos conductos duraron medio siglo, canalizando agua a través de la roca de la montaña. Este túnel, sin embargo, transporta humo a través del suelo superficial. La ingeniería involucrada es más sencilla, no más difícil. La prueba rigurosa inicial ocurrió el 3 de noviembre. Una repentina ola de frío hizo que las temperaturas nocturnaran cayeran a 12 ºC.
Fue la noche más fría desde el marzo anterior. David encendió la hoguera al atardecer. La alimentaba constantemente con troncos de pino partidos. Dentro de la cámara revestida de piedra, las brasas irradiaban un brillo anaranjado. El humo luego se desvió hacia la abertura del túnel y desapareció bajo tierra. La familia se retiró a pasar la noche incierta de lo que traería el nuevo día.
Brownwin fue la primera en despertar justo antes del amanecer. permaneció inmóvil bajo las sábanas, anticipando la acostumbrada sacudida de aire helado contra su piel. Esa sensación nunca llegó. La vivienda tenía una sensación distinta. Cuando se levantó para inspeccionar a los niños, las tablas del suelo bajo sus pies emitían un calor sutil pero definido.
No era abrasador ni genuinamente caliente, pero superaba la temperatura de cualquier suelo de madera que hubiera encontrado desde que partió de Gales. Luego inspeccionó el sótano de raíces a través de su panel de acceso exterior. Las patatas y los navos se almacenaban en una atmósfera que recordaba al otoño, no al invierno.
No había escarcha en los productos ni hielo en los recipientes de almacenamiento. El termómetro del granero indicaba 38 gr. El ganado permanecía tranquilo. A diferencia de los graneros típicos no estaban apiñados buscando calor. Volvió a la vivienda y despertó a David. El suelo está caliente, el sótano de raíces está caliente, el granero está caliente, una sola hoguera en el pozo y todo está calentado.
David puso su mano en las tablas del suelo. El calor emanaba a través de la madera desde el conducto de piedra de abajo. El sistema de humo es efectivo. 40 pies de humo funcional. Enero de 1889 comenzó con una severidad que los veteranos recordarían durante muchos años. Una masa de aire ártico descendió de Canadá el 8 de enero, haciendo que las temperaturas bajaran de unos tolerables 15 gr.
Para las primeras horas del 9 de enero había bajado a -22, alcanzando -29 para la mañana del 12 de enero. El termómetro exterior del edificio del ensayador de Phillesburg registraba -41 gr. Ráfagas aullaban desde las montañas Sappire a 25 mill porh penetrando cada vivienda en su trayectoria, cada pared enfrentando el vacío helado y cada chimenea expulsando calor a la atmósfera letal.
Los asentamientos construidos con métodos estándar soportaron las dificultades iniciales y más severas. La granja de Ilias Crenchell operaba tres estufas de hierro fundido continuamente. Su esposa y su hijo mayor las mantenían por turnos durante toda la noche, levantándose de sus camas en la penumbra gélida para mantener los fuegos.
La sala de estar principal registraba 29 gr cuando los tres calentadores ardían intensamente, pero caía a 14 gr a las 2 horas de que sus brasas se apagaran. Su ganado se apiñaba en un granero donde las temperaturas bajaban de cero, perdiendo masa constantemente, a medida que sus sistemas gastaban energía combatiendo el frío en lugar de desarrollar músculo.
En todo el condado, las instalaciones de almacenamiento subterráneo para productos agrícolas resultaron inadecuadas. Los productos destinados a durar hasta marzo se congelaron por completo a mediados de enero. Al descongelarse, las patatas se volvieron blandas. Los navos se agrietaron debido a la expansión del hielo.
Las familias vieron como su cosecha de otoño, que duraba meses, se echaba a perder, porque el almacenamiento subterráneo no podía mantener temperaturas por encima del punto de congelación, sin un calor que nadie podía desviar de sus esenciales chimeneas de cabaña. El 14 de enero, un colono solitario llamado Jates fue descubierto congelado en su granero, habiendo perecido mientras inspeccionaba el ganado que ya había sucumbido durante la noche.
El fuego de su vivienda se había extinguido mientras él estaba afuera. Cuando intentó volver a entrar, sus manos estaban demasiado congeladas para manipular el mecanismo de cierre de la puerta. falleció a solo 15 pies de una estufa que permanecía fría e inoperativa. Cada vivienda perdía calor a través de sus paredes y techos.
Cada conducto de humos expulsaba calor a las ráfagas letales. Cada hogar luchaba contra el invierno de forma independiente, consumiendo leña a velocidades alarmantes, alimentando tres edificios distintos con tres fuegos individuales que no lograban prácticamente nada contra el frío que permeaba a cada fisura, abertura y junta.
Durante esos días iniciales y desafiantes, la familia Morgan fue pasada por alto. Estaban preocupados por su propia supervivencia y por mantenerse calientes. El minero galés, conocido por su túnel subterráneo, ya no era recordado. La gente presumía que o bien estaba sobrellevando la situación como los demás o había perecido al igual que Jates, el soltero.
Luego la mañana del 12 de enero, el día más frío de toda la ola de frío, David Morgan se despertó con una temperatura de 52 gr en el suelo de su cabaña. verificó la lectura del termómetro dos veces, convencido de que debía ser inexacta, 52 gr. Esto era gracias a un fuego constante en el pozo, avivado cuatro veces al día, con humo que recorría 40 pies bajo tierra, transfiriendo su calor a la piedra, calentando así tres edificios separados desde una única fuente de calor.
Al entrar en la bodega de raíces y bajar sus escalones, notó que la temperatura era de 41 gr. Las patatas permanecían firmes y sin escarcha. Los navos mostraban signos de daño por hielo y las zanahorias se mantenían crujientes en su almacenamiento de arena, un marcado contraste con las bodegas de raíces de los vecinos que se habían congelado por completo.
Sus productos se almacenaban a temperaturas ideales para su conservación hasta la primavera. Luego se dirigió al granero, donde la temperatura registraba 36 ºC. Sus cuatro vacas estaban plácidamente de pie, rumeando, su aliento ascendiendo en suaves volutas, en lugar de densas y desesperadas nubes. Un calor sutil emanaba del suelo bajo sus pezuñas, originado en el túnel subterráneo de abajo.
De vuelta en la cabaña, Brownwin estaba sentada a la mesa vestida con un camisón de lana sin necesidad de un chal grueso. Los niños desayunaban con su ropa de diario. David comentó suavemente, “Fuera hace 41 grados bajo cero, pero nuestras verduras no se han congelado. Nuestro ganado está contento y nuestros hijos están calientes.” Bronwin respondió.
El humo está cumpliendo su función. 40 pies de calor y el frío no puede alcanzarnos. Mientras tanto, afuera, la chimenea de Crenshaw expulsaba un denso humo al aire gélido, indicando tres fuegos encendidos, pero tres edificios aún congelándose. Elias Crench llegó a la granja Morgan poco después del mediodía del 15 de enero.
Su viaje había durado casi 3 horas a través de un frío tan intenso que congeló la humedad de sus fosas nasales. Cada aliento que tomaba dejaba su rostro áspero, a pesar de estar bien cubierto por dos bufandas. Sus dedos palpitaban dentro de tres capas de guantes. Se había puesto cada prenda de vestir que poseía, pero el frío penetrante aún le llegaba hasta los huesos.
Había hecho el viaje por una necesidad urgente de respuestas. Su suministro de leña estaba casi agotado, su ganado estaba pereciendo y su bodega de raíces había congelado por completo, arruinando meses de productos almacenados. razonó que o bien la familia Galesa había sucumbido a sus inusuales condiciones de vida, o poseían un conocimiento que él necesitaba urgentemente.
Desde la distancia, la granja parecía insignificante. Una delgada voluta de humo ascendía de una chimenea situada en la esquina sureste de la propiedad. Sin embargo, a medida que Crenchw se acercaba, percibió una irregularidad. La quimenea no estaba conectada a ninguna estructura. se alzaba de forma independiente, emergiendo de la tierra a 40 pies de la cabaña.
Además, situados entre el pozo de fuego en la esquina noroeste y esa chimenea remota, tres edificios, la bodega de raíces, el granero y la cabaña, estaban directamente encima del túnel oculto. Todas estas estructuras eran calentadas por el humo transportado a través del pasaje subterráneo. Branwen abrió la puerta justo cuando él estaba a punto de llamar.
La sensación que emanaba de la puerta detuvoas Crenhaw en seco. Un calor constante, tangible y aparentemente imposible fluía hacia la atmósfera gélida. No era el calor intenso de una estufa rugiente luchando contra el frío, sino algo distinto, un calor que ascendía desde abajo, desde el propio suelo, como si se originara de la tierra misma.
“Elias”, dijo Brownwin con calma, “por favor entra antes de que te congeles.” Crenhaw entró y Dafed cerró la puerta tras él. La cabaña estaba profunda y genuinamente cálida. No había una estufa rugiente en la esquina ni una chimenea crepitante contra la pared. El calor ascendía a través de las tablas del suelo, originado en el túnel de piedra de abajo, tan constante e inquebrantable como la propia Tierra.
permaneció inmóvil, sintiendo el calor, presionando suavemente sus piernas heladas desde abajo. “¿Qué temperatura mantienen aquí?”, preguntó Crencho, su propia voz sonándole extraña. David señaló el termómetro fijado en la pared esta mañana hacías 52º, 48 cuando nos despertamos. 52º. La propia cabaña de Cren Shaw no había alcanzado los 50 gr desde el noviembre anterior.
Su familia había celebrado con solo alcanzar los 30 gr. No. ¿Cuánta leña consumen? Preguntó. Avivo el pozo de fuego cuatro veces al día usando unos ocho troncos por cada vez, lo que suma menos de media cuerda cada dos semanas. Crenchwizó inmediatamente el cálculo mental, menos de media cuerda cada dos semanas.
Él, en contraste, estaba quemando dos cuerdas semanalmente, distribuidas entre tres estufas separadas. David estaba utilizando aproximadamente un octavo del combustible para mantener temperaturas que eran 20 gras. Llévame a la bodega de raíces”, solicitó Crenchwell. Al salir, Crench se preparó contra el frío penetrante que se sentía como un asalto físico.
Después de la cálida comodidad de la cabaña, David levantó la puerta del sótano. Una corriente de aire cálido, no abrasador, pero claramente más suave que el frío letal del exterior, ascendió desde abajo. Crench bajó las escaleras a 41 gr. Las patatas permanecían firmes y sin congelar, los nabos intactos y las zanahorias crujientes.
En marcado contraste, su propio sótano de raíces se había congelado por completo solo dos semanas antes, arruinando todo su contenido dentro del granero. Crenhaw relató su viaje al granero. Dentro a 36 gr. Sus cuatro cabezas de ganado estaban plácidamente robustas y respirando sin esfuerzo. El propio ganado de Crench estaba pereciendo, agotando su grasa corporal mientras luchaban contra un frío implacable.
Se paró en el centro del granero, percibiendo un calor sutil que emanaba del suelo penetrando sus botas. Solo un único fuego”, explicó deliberadamente ardiendo en un pozo con su humo canalizado bajo tierra. Esto mantiene tres estructuras calentadas. El humo viaja a pies antes de encontrar una salida, transfiriendo calor a la piedra a lo largo de todo su recorrido.
La piedra, a su vez irradia calor a los edificios, no se desperdicia energía. La voz de Crencho flaqueó mientras confesaba. Te tildé de loco. Afirmé que estabas cavando tu propia tumba continuó. Mi tumba es cómoda. Y la tuya, Crenhaw, sin embargo, no mantuvo sus observaciones en privado. Para el 18 de enero había informado a cada colono a un día de viaje sobre las temperaturas dentro de las estructuras Morgan.
La mayoría seguía sin convencerse. Un ranchero llamado Garret se burló abiertamente. ¿Estás sugiriendo seriamente que el galés calienta tres edificios usando un solo fuego en un agujero, el clima gélido ha afectado claramente tu juicio, replicó Garret. Estoy transmitiendo precisamente lo que experimenté de primera mano.
52 gr en la vivienda. 41 en el almacén subterráneo y 36 gr en el granero. Su ganado está prosperando y gordo, mientras que el mío está sucumbiendo. Sus productos permanecen frescos, mientras que los míos se han descompuesto en pulpa. Todo de un solo fuego en un pozo con humo que funciona durante 40 pies antes de ventilarse.
Después de Crenhaw, Owen Prichard se convirtió en el siguiente visitante. Este granjero galés, que previamente había cuestionado la resistencia del túnel, llegó el 19 de enero con su propio sótano de raíces arruinado, con su suministro de leña críticamente agotado. Sus dudas iniciales fueron completamente disipadas por tres semanas de quema inútil e intensa.
Pasó un par de horas recorriendo las instalaciones con Daffid, inspeccionando el pozo de fuego y la salida de la chimenea. Puso sus manos en los suelos que emanaban calor del túnel subterráneo. Preguntó sobre las medidas del túnel, la elección de la piedra y la pendiente necesaria para un drenaje y circulación de aire efectivos.
David aclaró, “Cualquier tipo de piedra retendrá el calor, sin embargo, el granito es óptimo debido a su densidad y durabilidad. Absorbe el calor gradualmente, pero también lo libera lentamente. Las paredes del túnel miden 18 pulgadas de espesor y su techo está reforzado con vigas de pino, luego sellado con arcilla.
El agua fluye hacia la salida de la chimenea, donde el calor la hace evaporarse. Richard partió con dibujos rudimentarios en papel marrón y una mente rebosante de especificaciones. Su terreno presentaba una topografía diferente, con más inclinación y roca. Sin embargo, el concepto central podría modificarse, quizás un túnel más largo que siguiera las curvas naturales del terreno o un pozo de fuego posicionado más arriba en la pendiente para mejorar el flujo de aire natural, cualesquiera que fueran los ajustes necesarios. Para
finales de enero, Daffet había recibido a 11 invitados, cada uno llegando con dudas. Pero partiendo en silencio, habiendo comprendido el concepto, un ingeniero de minas llamado Hobs llegó con equipo de topografía y registró meticulosamente cada dimensión: el ancho del túnel, la profundidad de la piedra y la variación de temperatura entre el pozo de fuego y la salida de la chimenea.
La ingeniería es robusta”, concedió Hobbs anotando sus hallazgos en un diario encuadernado en cuero. El método de extracción de calor secuencial está ampliamente documentado en el campo de la ventilación minera. Sin embargo, los colonos simplemente nunca habían considerado aplicarlo a edificios sobre el suelo.
La necesidad percibida de separar el fuego del área de vivienda quedó claro, era simplemente ineficiente. Elias Krenhaw fue la primera persona en solicitar ayuda para construir su propio sistema. [grito ahogado] La pendiente de mi terreno difiere de la tuya, afirmó a su llegada a principios de febrero, justo cuando terminaba la ola de frío más severa.
Pero poseo formaciones rocosas que puedo extraer para la piedra del túnel. Explícame los principios fundamentales y los modificaré para mi propiedad. David examinó el dibujo preliminar que Crenhaw había hecho de su terreno. La inclinación en realidad juega a tu favor, observó. Coloca el pozo de fuego en la elevación más alta y la chimenea en la más baja.
La gravedad ayudará al flujo de aire. No necesitarás tanta diferencia de altura en la chimenea. Construye primero el túnel debajo de tu granero, ya que está más cerca de tu suministro de rocas. Luego, extiéndelo hasta la cabaña. La bodega de raíces puede ramificarse desde el pasaje principal. La curva que construiste se integra en tu túnel.
Las curvas extienden el camino sin aumentar la distancia lineal. Esto permite un mayor contacto entre el humo y la piedra, transfiriendo más calor, pero asegúrate de que las curvas sean suaves. Los ángulos agudos interrumpen el flujo de aire y crean zonas estancadas donde se acumula la creosota. Crenhaw asintió lentamente.
Les informé a todos que estabas cavando tu propia ruina. Llamaron locura a 40 pies de túnel. Ese túnel de 40 pies mantuvo calientes tres edificios, mientras que tus tres fuegos no lograron calentar nada. El humo resultó efectivo para mí. también lo será para ti. Los dos hombres se estrecharon las manos en la acogedora cabaña calentada por el humo subterráneo, mientras el viento de febrero ahullaba ineficazmente afuera.
David Morgan vivió 28 años adicionales en esa granja del condado de Granit. Falleció en el otoño de 1916, rodeado de hijos y nietos que habían crecido en estructuras calentadas por humo, que funcionó durante 40 pies antes de disiparse en el cielo indiferente. El túnel original permaneció hasta 1952, cuando su nieto finalmente lo rellenó para instalar un moderno horno de aceite.
El revestimiento de piedra había soportado 64 inviernos sin reparaciones significativas. El humo había prestado servicio durante más de seis décadas. El invierno de 1889 siguió siendo el estándar contra el cual se midieron todos los inviernos posteriores de Montana. Los residentes mayores del condado de Granit a menudo preguntaban, “¿Es tan duro como el del 89?” Y la respuesta casi nunca era afirmativa.
Sin embargo, incluso los inviernos suaves seguían desafiando a las familias que dirigían su humo directamente hacia arriba a través de chimeneas convencionales, consumiendo pilas de leña, mientras el calor se desvanecía en una atmósfera que no tenía consideración por la supervivencia humana. Para 1895, mis nueve granjas en la región habían adoptado alguna variación del conducto de humo subterráneo.
No todos eran idénticos al diseño original de Dafid. Algunos agricultores construyeron túneles más cortos, sirviendo solo a dos estructuras. Otros idearon sistemas de ramificación donde un único túnel principal se dividía para servir a edificios en diferentes direcciones. Un ranchero llamado Whitfield diseñó un sistema con múltiples fogatas alimentando una red de túneles compartida, permitiendo que varias secciones se calentaran independientemente según la necesidad.
Cada modificación reflejaba las condiciones locales y los recursos disponibles, pero el principio fundamental permanecía constante. El humo transportaba calor y la piedra lo absorbía. Este diseño obligaba al humo a pasar a través de la piedra antes de escapar y la piedra transferiría ese calor a cualquier estructura situada encima.
Un solo fuego podía calentar muchos edificios si el humo se utilizaba antes de salir. David, el diseñador principal, entendió que los conductos de humos extendidos eran beneficiosos. Estas vías podían extraer máximo calor posible de los gases de combustión. Este concepto se ve ahora en los sistemas de calefacción modernos de alta eficiencia.
Las estufas de mampostería contemporáneas guían el humo a través de intrincados pasajes internos antes de liberarlo, capturando el 90% de la energía de combustión. Este proceso captura el 90% de la energía de combustión, una mejora significativa sobre el 20% típico de las chimeneas convencionales. David calculó intuitivamente las tasas de transferencia de calor y los principios de almacenamiento de masa térmica.
Nuevas dinámicas de flujo de aire ahora pueblan los libros de texto de ingeniería. Estas son estudiadas por estudiantes que nunca han encontrado un túnel de humo subterráneo, ni experimentado su calor. Este calor sube a través de las tablas del suelo desde 40 pies de piedra que retiene el calor. Lo que David sabía, un conocimiento compartido por generaciones de mineros gales antes que él era que el calor era demasiado valioso para desperdiciarlo.
Sus vecinos americanos, por el contrario, veían el humo como algo que debía ser expulsado. Veían el humo como una molestia que necesitaba la ruta más rápida posible hacia el cielo. David percibía el humo como un trabajador que debía su labor antes de ganarse su liberación. 23 años bajo tierra le habían enseñado el verdadero valor del fuego.
Este valor no residía en la llama misma, sino en cuánto calor llegaba a las personas a las que estaba destinado a confortar. Brownwin sobrevivió a Daffid por 6 años. Pasó sus últimos inviernos en la casa de campo que sus hijos habían construido. Esta casa de campo estaba situada adyacente a la cabaña original. Era moderna y bien aislada.
Contaba con una estufa de hierro fundido que no requería un túnel subterráneo. Después de su fallecimiento, su hija descubrió una nota escondida en la Biblia familiar. Esta nota estaba escrita con la meticulosa caligrafía galesa de Brownwin. Afirmaban que estaba cavando su propia tumba. 40 pies de locura lo llamaron.
Sin embargo, el humo que recorrió esos pies calentó nuestra bodega de raíces cuando la suya se congeló por completo. Mantuvo nuestro granero caliente mientras su ganado perecía. calentó nuestra cabaña mientras sus hijos tiritaban. David aprendió bajo tierra lo que los habitantes de la superficie nunca comprendieron. El verdadero regalo no es el fuego, sino el calor.
El fuego simplemente inicia el viaje del calor. La elección fundamental es entre permitir que se disipe inmediatamente o obligarla a cumplir su propósito por completo. Él aprovechó su poder un esfuerzo de 12 m que mantuvo a nuestra familia sin sentir frío. Nuestros productos permanecieron sin congelar y nuestro ganado siempre sobrevivió.
El humo proporcionó un ingreso constante y recogimos sus beneficios sin falta durante 64 años. M.
