История отопления

Отопле́ние — обогрев помещений с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта и(или) требованиям заказчика.

(по материалам Википедии)

В наше время уже невозможно представить себе комфортного существования без сложных отопительных приборов, обогревающих наши дома и рабочие места в прохладную погоду.

Первичные «отопительные системы» появились еще и в каменном веке. Древние люди разводили в своих жилищах костры, которые согревали их в непогоду (а заодно и служили «плитой» для приготовления пищиJ )

С развитием человеческого общества эволюционировали и приспособления для обеспечения его комфортного существования. Так примерно за пару веков до нашей эры появились первые отопительные печи с дымовыми трубами для отвода продуктов горения. Эти печи используются и по сей день, претерпевая различные усовершенствования, направленные на увеличение их эффективности. К примеру, классическая двухъярусная русская печь имела самый высокий КПД среди своих «сестер» — 60-80%, то есть была близка по КПД к современным котлам.

Большой вклад в «отопительную историю» человечества внесли инженеры Древнего Рима. Там имелись свои аналоги «теплого» пола — сети специальных каналов, проходящая в стенах и под полом, через которые пропускались горения от печи.

Так же именно римляне придумали центральное отопление. Они не стали строить печки в каждом помещении, а сделали в отдельном, специализированном помещении, печь, от которой и пускали сеть каналов. К слову сказать, это было настоящим прорывом и важным этапом в истории отопления. Сейчас, конечно, эта система, имеющая звучное название «гипокауст», утрачена в Европе (в Испании она называлась «глория» и сохранялась вплоть до ХХ века).

Интересно, что именно в Древнем Риме приобрел свой современный вид и камин (от лат. Caminus — открытый очаг), который устанавливался в центре помещения и максимально окружался теплоаккумулирующими материалами (каменный портал, каменный дымоход, каменная противоположная стена), что предотвращало как перегрев во время топки, так и быстрое потухание огня. Камин имел и еще одну немаловажную функцию — вентиляционную, она осуществлялась за счет тяги в дымоходе.

Своеобразную революцию произвело изобретение огневоздушной системы отопления, получившей название, безусловно, ласкающее слух всем русским людям, «русская система». Смысл ее был в том, что холодный воздух через воздухозаборную шахту подводился к печи, нагревался, касаясь ее раскаленной поверхности, и по вертикальным и горизонтальным воздухораспределяющим каналам проходил в обогреваемые помещения. Оттуда отдавший теплоту воздух по вытяжным каналам отдавался обратно в атмосферу. В этой системе циркуляция воздуха была естественной благодаря разности плотности горячего и холодного. Эта система так же помимо обогрева помещения осуществляла его вентиляцию.

В XV-XVIII веках были распространены глиняные и кирпичные печи, в богатых домах, правда, можно было встретить изразцовые, считавшиеся большой роскошью, а на Тульском заводе изготавливали чугунные и стальные нетеплоемкие печи.

Первые «шведские» печи (они представляли собой печь, оснащенную вытяжной камерой и «кухонной плитой») с более доступными изразцами были изготовлены по указу Петра I в 1706 году, они, кстати, имеют несколько видов конструкций и популярны до сих пор. Широкое распространение в Петербурге в 30х годах того времени получили «дровосберегающие» печи с горизонтальным змеевиком дымохода, однако уже после 1742 года люди отдали свое предпочтение печи с «колодцами» (вертикальным змеевиком).

Наряду с огневоздушным отоплением, которое применялось в вышеназванных печах, в XVIII веке стало развиваться и водяное отопление. В 1777 году была изобретена водная система отопления с естественной циркуляцией. Свою новаторскую идею французский инженер М. Боннеман применил для обогрева инкубаторов. Здесь следует отметить, что в дальнейшем основные принципы и инженерные решения этой системы нашли свое применения в отоплении жилых помещений и используются и в наши дни.

Первой оригинальной русской работой по отоплению стала книга «Русская пиростатика», написанная Н.А. Львовым в 1795 году. В ней автор раскритиковал увлечение весьма неэффективными иностранными фигурными печами и предложил изобретенные им усовершенствования отопительных установок, а так же основы конструирования и расчеты систем огневоздушного отопления. Так как в этот период распространились многоэтажные здания, появилась необходимость в централизованном отоплении. Здесь пришлась как нельзя кстати «русская система», используемая ранее для двухэтажных сооружений. В 1799 году Львов выпускает свое второе «детище» — книгу «Русская пиростатика или употребленiе испытанныхъ каминовъ и печей», в одном из разделов которой он предложил конструкцию, напоминающую калорифер, к несчастью, оказавшуюся недостаточно эффективной.

Инженерная мысль не стояла на месте, в XIX веке началось широкое распространение водяных и паровых систем отопления. Собственно, толчком для появления последних стало повсеместное использование паровых машин. Промышленные помещения было тяжело отапливать из-за их большой площади, поэтому отработанный пар пришелся как нельзя кстати.

Уже в 1802 году в прессе Российской империи появились заметки о возможности использования пара для отопления помещений, а в 1816 году в г. Петербурге уже существовала теплица, в которой данная идея была реализована.

Значительный вклад в развитие огневоздушного отопления сделал немецкий профессор Мейснер, написавший книгу «Руководство к отоплению зданий гретым воздухом»

В XIX веке появляется еще одно изобретение из разряда «огневоздушных», популярность которого вспыхнула и погасла быстро, подобно звезде — печь Уттермарка. В оригинальном своем варианте она была круглой и плотно выкладывалась особым кирпичом, сделанным по лекалам, в своей конструкции она так же имела медные трубы с коленами, проходя через которые нагревался комнатный воздух. Печь была довольно дорогостоящей, поэтому появился «удешевленный» ее вариант (кстати, именно он и вызвал ажиотаж среди потребителей): печь была сделана из обычного кирпича и имела металлическую «рубашку». Почему же люди разочаровались ней? Это произошло из-за плохих санитарно-гигиенических характеристик: контактируя с раскаленной поверхностью печки воздушная пыль пригорала и плохо пахла).

В 1834 году в России появляется первая система водяного отопления с естественной циркуляцией профессора П.Г.Соболевского, а уже в 1875 году — первая не только в России, но и в Западной Европе квартира, имевшая отдельную систему водяного отопления с использованием плоских отопительных приборов, которые были сделаны в виде пилястр. В этой системе вода подогревалась в небольшом нагревателе, который устанавливался в кухонном очаге.

1835 год знаменуется появлением «амоссовской» печи — первого в мире калорифера, представленного ученым Н.А. Амосовым, который для своего изобретения обобщил идеи Львова и Мейснера. Работала эта система «пневматического» отопления довольно схоже с «русской» системой — нагретый воздух под действием разности плотностей поднимался по «жаровым» металлическим каналам в помещение. Впервые это нововведение было установлено в Императорской Академии художеств. Там оно себя хорошо зарекомендовало и к 1841 году в России насчитывалось уже свыше 420 «больших и малых пневматических печей», установленных в крупнейших зданиях, таких как Эрмитаж, Зимний дворец, Придворный Манеж. Как и любая система, «амоссовская» печь помимо достоинств имела свои недостатки, многие из которых были весьма незначительны: система издавала низкий гул при топке, пересушивала воздух, а так же потрескивала во время грозы. Однако, самым крупным недостатком ее были раскаленные «жаровые» воздуховоды, перегревавшие стены, которые оказывались рядом, уничтожая драгоценные росписи, а пыль на них пригорала, издавая неприятный запах, или, что еще хуже, взлетала, покрывая сажей весь интерьер комнаты. Конечно, сам изобретатель никак не соглашался с нареканиями в адрес своего «детища» и списывал все проблемы с печью на «лень и неряшество истопников».

В XX веке появились системы отопления с принудительной циркуляцией, которая осуществлялась с помощью насосов. Это стало возможным благодаря началу промышленного выпуска электродвигателей.

Сегодняшние передовые технологии позволяют сохранять тепло наших домов без создания какого-либо дискомфорта. Современные ученые успешно используют наработки своих предшественников, с каждым днем совершенствуя технологии обогрева жилищ и рабочих мест населения всего земного шара. Самым лучшим видом отопления в настоящее время является газовое отопление в силу того, что природный газ является наиболее эффективным, экономичным, экологически чистым и безопасным видом топлива.

История отопления

Здраствуйте, уважаемые друзья! Сегодня решил открыть новую рубрику на своем сайте — «История теплотехники». В этой рубрике я буду писать про историю открытий в теплотехнике, про становление и развитие отопительной техники. А также про ярких, неординарных личностей, которые совершали открытия и изобретения, и остались в памяти людей. И сегодня первая статья про историю отопления.

Первые системы отопления, которые можно назвать таковыми, появились в Древнем Риме. Называлась она «гипокауст». Это значит «снизу согретый». Это можно сказать, аналог современных «теплых полов» и «теплых стен». Воздух с улицы поступал в здание и прогревался в особых каналах. Каналы располагались в полу и стенах здания и прогревались от печи, которая располагалась в подвале здания. Но такое отопление в основном было в богатых домах. У людей победнее отопление осуществлялось с помощью обычных печей, которые топились по «черному», то есть без отвода печных дымовых газов. И такая картина наблюдалась в течение многих веков.

Лишь в XV веке, впервые кстати в России, печь стали топить по «белому», то есть появились дополнительные трубы, которые отводили уходящие дымовые газы в атмосферу. Эта система получила в Европе название «русской» и действовала вкратце так: холодный наружный воздух подводился к находящейся чаще в подвальном помещении печи, нагревался от нее, отапливал помещения здания и удалялся через через вытяжные каналы. Циркуляция происходила естественным путем, за счет разности плотностей холодного и теплого воздуха. Дымовые же газы в этой системе, как я уже писал выше, удалялись наружу через дымовую трубу, и не попадали в помещение. Такая система совмещала отопление с вентиляцией и была революционной для того времени.

В XVIII веке появилось паровое и водяное отопление (в Англии и Франции). В России интенсивнее стало развиваться водяное отопление (паровое использовалось преимущественно для производства, промышленности). В 90х г.г. XIX века появилось центральное водяное отопление. В качестве нагревательных приборов использовались чугунные радиаторы, которые были соединены трубами с котлом. В котле топливом служил уголь, циркулирующая вода нагревалась и самотеком поступала к чугунным радиаторам. После отдачи тепла через стенки радиатора, вода вновь направлялась в котел для последующего нагрева.

В 1903 году произошло знаковое для последующей истории отопления в России событие, профессором В.М.Чаплиным был запатентован водоструйный насос для систем отопления, получивший название гидравлического элеватора. Элеваторная схема подключения внутренних систем отопления очень широко использовалась в советское время при строительстве многоквартирных домов.

После Октябрьской революции, в советское время, теплоснабжение стало развиваться в сторону применения систем отопления с насосным побуждением циркуляции воды. Также повсеместно строились крупные источники теплоснабжение — ТЭЦ (теплоэлектроцентрали). Где то до середины XX века в строительстве при монтаже внутренних систем отопления применялась в основном двухтрубная система отопления.

С развитием массового крупнопанельного строительства в основном стала применяться вертикальная однотрубная система. За счет этого обеспечивалась высокая степень механизации работ, снижение трудозатрат при монтаже отопления. Тогда это было оправдано. И такая вертикальная однотрубная система (чаще с нижней разводкой) досталась современной стране от советских времен. Сейчас теплоснабжение в основном развивается в сторону все большего применения всевозможных методов автоматизации и регулирования расхода теплопотребления.

Буду рад комментариям к статье.

Новости

Отопление издревле использовалось людьми для обеспечения уюта и комфорта в жилищах. Ещё в каменном веке наши прародители обогревали свои пещеры кострами. За пару веков до нашей эры появились первые отопительные печи с отводом дыма через дымовые трубы. Эти печи, постоянно совершенствуясь, долгое время служили и продолжают служить основным способом отопления. За всё время использования печей их эффективность сильно увеличилась ( кпд классической двухъярусной русской печи м.б. от 60 до 80% — то есть приближается к кпд современных твердотопливных котлов ).

Особый вклад в историю отопления внесли инженеры Римской империи. Так называемое «гипокаустовое отопление» выводилось через каналы в полу и стенах. По этим каналам пропускались горячие дымовые газы из печи. Первые элементы циркуляционной водяной системы встречаются при раскопках римского города Помпеи. В открытых виллах прекрасного города для столь излюбленных римлянами горячих ванн использовались циркуляционные водогрейные устройства.

Но далее, на протяжении многих веков, мы не встречаем никаких признаков развития водяной системы отопления. Она была совершенно забыта и родилась вновь позднее воздушной и паровой систем лишь в 1777г. во Франции.

После бурного развития промышленности в Европе и Америке стали появляться дома с личным отоплением. Первой страной, где было открыто производство котлов, является Германия. Хуго Юнкерс, изобретатель и основатель компании, выпускавшей газовое и электрическое водонагревательное оборудование, девизом производства сделал фразу «Тепло для всех». Первые котлы производились из чугуна.

В 1831 году Перкинс патентует систему отопления с помощью горячей воды. Исследует возможность использования расширительных баков, чтобы решить проблему с изменениями объёмов воды при изменении температур.

В России первые системы водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя стали применяться в 1834г (автор Соболевский). В 1909г впервые в России осуществили систему водяного отопления с насосной циркуляцией (автор Мельников). На заре XX века появилась уже чёткая техническая и технологическая база по определению параметров котельного оборудования, а так же «Правила для расчёта теплопотребления зданий» — немецкий стандарт DIN 4701.

Середина 50-х гг. – начало применения плоских батарей. В производстве котлов и батарей отдаётся предпочтение стали. В Советском Союзе первым заводом по производству бытовых отопительных котлов стал «Конорд», который был основан в 1947году.

Предприятие ООО «ЭРДО» ведёт свою историю с 2001года. С тех пор оно успешно выпускает электрокотлы под маркой «ЭРДО».