Когда появилось центральное отопление?

Когда появилось центральное отопление?

Отопительные приспособления относятся к числу самых ранних изобретений человека. Этнографы обнаружили у одного из первобытных племен Замбии приспособление, которое является прообразом современных отопительных систем. Оно представляет собой воздухонепроницаемый ящик, сложенный из камней или кирпича и примыкающий к стене дома. В стене имеются два отверстия.

В нижнее отверстие вдвигается зажженная жаровня, а верхнее плотно закрывается. Примерно через час ящик нагревается, и жаровню удаляют. Нижнее отверстие закрывают, и ящик отдает свое тепло воздуху, находящемуся в доме.

Ближайший аналог этой системы применялся много веков назад в Древнем Риме, где его называли гипокаустом. Считают, что он был изобретен еще древними греками, которые встраивали в стены баки с горячей водой, обогревавшие помещения.

В Древнем Риме этот способ отопления усовершенствовали. С I века до нашей эры в домах стали устраивать каналы для прохождения нагретого в центральной топке воздуха. По системе отверстий и труб он пропускался под полом и в стенах зданий. В качестве топлива использовался малодымящий древесный уголь.

Изобретателем гипокауста считается Сергий Ората (80 год до нашей эры), который использовал его для обогрева аквариумов при разведении рыб.

Однако гипокаусты были достаточно небезопасны: даже небольшая трещина могла привести к тяжелым отравлениям угарным газом. Вот почему довольно быстро на их основе был изобретен калорифер. В нем тепло к комнатам передавалось посредством нагревания воздуха, движущегося за счет разности температур.

Пламя разогревало систему из тонких труб, по которым проходил воздух. Нагретый до высокой температуры, он поднимался к жилым комнатам. Эта система применяется и поныне для отопления больших помещений.

Заменив воздух нагретой водой, а каналы – трубами, инженеры пришли к современной системе центрального отопления.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Как давно появилось водяное отопление?

Как давно появилось водяное отопление? Водяное отопление впервые устроил в 1716 году в теплице для растений Мартин Тривальд, надзиратель угольных копей в Швеции. С 1820 года такое отопление стали использовать для жилых домов в Англии, затем в других

Когда появилось искусство гобелена?

Когда появилось искусство гобелена? Интерьеры старинных замков украшались коврами-картинами. Шелковые или шерстяные, они могли быть вытканными на станке либо вышитыми вручную. Сюжеты для ковровых изображений выполнялись профессиональными художниками.Искусство

Когда появилось искусство гобелена?

Когда появилось искусство гобелена? Интерьеры старинных замков украшались коврами-картинами. Шелковые или шерстяные, они могли быть вытканными на станке либо вышитыми вручную. Сюжеты для ковровых изображений выполнялись профессиональными художниками.Искусство

Когда появилось огнестрельное оружие?

Когда появилось огнестрельное оружие? Слово «оружие» означает предмет для защиты или нападения, поэтому мы можем утверждать, что некоторые животные обладают оружием: у ежа есть иголки, у черепахи – панцирь, у хамелеона – меняющаяся окраска. Пещерные люди защищались

Когда появилось шампанское?

Когда появилось шампанское? Создателем шампанского считают Пьера Периньона, виноградаря из бенедиктинского монастыря Отвильер в французской провинции Шампань. Из-за особенностей климата виноград в Шампани имеет меньшее содержание сахара, чем на юге страны. Поэтому

Как и когда появилось слово «роман»

Как и когда появилось слово «роман» Но одновременно с тонкой провансальской поэзией развивался и еще один популярнейший литературный жанр, которому выпала более счастливая доля — рыцарский роман, поначалу всегда стихотворный, а затем и прозаический. Кстати, и само

Как и когда появилось слово «роман»

Как и когда появилось слово «роман» Но одновременно с тонкой провансальской поэзией развивался и еще один популярнейший литературный жанр, которому выпала более счастливая доля — рыцарский роман, поначалу всегда стихотворный, а затем и прозаический. Кстати, и само

Когда впервые появилось вино?

Когда впервые появилось вино? Вино — перебродивший сок винограда. Тысячи летчеловек наслаждался его вкусом. Возможно, первыми, кто начал делать вино, были персидские крестьяне, жившие у Каспийского моря. Египтяне переняли от них искусство делать вино в 3000 году до нашей

Когда появилось «пупоискание»?

Когда появилось «пупоискание»? Возможно, популярность Говерлы возросла еще вот с каким событием. В конце прошлого века австрийский географ задался целью определить центр Европы. Высоты гор и истоки рек к тому времени были зафиксированы – «белых пятен» на материке не

Глава 4. ЦЕНТРАЛЬНОЕ ОТОПЛЕНИЕ: РАБОТА, НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Глава 4. ЦЕНТРАЛЬНОЕ ОТОПЛЕНИЕ: РАБОТА, НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ Неисправности системы и их устранение Система отопления должна обеспечивать расчетную (требуемую по нормам) температуру воздуха в квартире. Расчетная температура воздуха в квартире должна

Как давно появилось водяное отопление?

Как давно появилось водяное отопление? Водяное отопление впервые устроил в 1716 году в теплице для растений Мартин Тривальд, надзиратель угольных копей в Швеции. С 1820 года такое отопление стали использовать для жилых домов в Англии, затем в других

Центральное отопление и централизованное теплоснабжение

Несколько сотен лет назад возможность организовать центральное отопление было бы оценена как небывалая по комфорту инновация. Сейчас трудно представить себе все неудобства, связанные с необходимостью растапливать дровяные и угольные очаги в каждой комнате для того, чтобы содержать большие здания тёплыми.

История и эволюция

Самой древней системой отопления был очаг с открытым огнём. Такой источник тепла вместе с каминами, печами и современными инфракрасными обогревателями относится к устройствам прямого нагрева, так как преобразование энергии происходит непосредственно на отапливаемом участке.

До древних греков и римлян большинство культур полагались именно на местные системы обогрева. Дымоходы, первоначально представлявшие собой простое отверстие в трубе, эволюционировали в дымовые трубы. Это позволило создать к XIII веку камин — одно из самых совершенных отопительных приспособлений с использованием открытого огня. Первые замкнутые печи около 600 лет до н.э. заменили собой очаги в Китае и оттуда распространились по России и в Северную Европу.

Центральное отопление было изобретено ещё в Древней Греции, а древние римляне создали гипокаусты — самые масштабные и совершенные теплотехнические сооружения античности.

Суть подобных систем отопления заключалась в устройстве полов с воздушными каналами, через которые направляли горячие газы от печи, расположенной за пределами обогреваемых помещений. Гипокаусты исчезли вместе с Римской Империей, и системы центрального отопления были забыты на полторы тысячи лет.

Ниже представлено занимательное видео о том, как подают центральное отопление в наше время:

К ним вернулись снова в начале XIX века, когда промышленная революция потребовала больших зданий для производств, а последующая урбанизация вызвала небывалый спрос на многоэтажные жилые и административные здания. Хронологическая шкала, иллюстрирующая эволюцию внутренних систем обогрева, выглядит так:

1. 1900000 л назад — начало использования людьми огня.
2. 23000 л назад— первое доказанное использование угля в качестве топлива.
3. 7500-5700 л до н. э. — появление открытых очагов в домах.
4. 2500 л до н. э. — в античной Греции появляются первые сооружения с дымоходами в грунте.
5. I век до н. э. — усовершенствование древнегреческих систем обогрева до гипокаустов.
6. 400-е гг. — вместе с падением Римской империи вернулись более примитивные способы отопления.
7. 1400-1500 гг. — распространение в Европе кирпичной кладки дымоходов.
8. 1741 г. — Бенджамин Франклин представил печь, значительно превышавшую по эффективности существующие до этого.
9. 1855 г. — российский предприниматель Сан-Галли изобрёл радиатор отопления.
10. 1919 г. — Элис Паркер патентует первую систему централизованного отопления.
11. Конец 1940-х гг.— Роберт С. Уэббер создаёт геотермальный тепловой насос прямого обмена.
12. 2000-е гг. — продвижение интеллектуальных технологий, позволяющих домовладельцам регулировать тепло удалённо с помощью электронных устройств.

Уголь с древних времен был основным источником тепла

Современные системы

Центральное отопление отличается от местного нагрева тем, что генерация тепла происходит в отдельном помещении или здании, а затем вместе с теплоносителем подаётся к точкам обогрева. Сейчас такие системы стали обычным явлением. И хотя сама инсталляция является одной из самых дорогих, при правильном использовании это весьма экономичный способ отопления с высоким тепловым комфортом. По масштабам и задачам можно выделить три вида систем:

1. Индивидуальное отопление. Служит для одного собственника в отдельно стоящем здании или для локального обогрева небольшого количества помещений.
2. Коллективное отопление. Обслуживает несколько пользователей, расположенных, как правило, в одном здании.
3. Централизованное теплоснабжение. В этом случае котёл или группа котлов обеспечивает тепловую энергию для нескольких зданий или даже целых кварталов, населённых пунктов или районов.

Полезная информация о процедуре перехода на индивидуальное отопление:

Виды по теплоносителю

С конца XVIII века до начала XIX были разработаны и внедрены три основных метода передачи тепла от источника к потребителям, которые, непрерывно совершенствуясь, успешно применяются сейчас в качестве основных. Их смело можно назвать классическими.

Паровое отопление

Впервые было предложено в 1745 г. Уильямом Куком, а в 1784 г. Джеймс Уатт оборудовал такой системой свой дом.

Дальнейшее развитие состоялось после начала производства радиаторов. Суть его в том, что при конденсации водяного пара выделяется большое количество тепла. Котёл генерирует пар, подаваемый по линиям питания к радиаторам, в которых и происходит конденсация. Вода (конденсат) самотёком или при помощи насосов возвращается в котёл.

Сам по себе пар — хороший и эффективный теплоноситель. Но поскольку системы нуждаются в специфическом оборудовании и выполнении строгих требований при установке, их популярность невелика. В основном паровое отопление используют при высоких рисках замерзания водных систем или когда его применение оправдано наличием уже готового производства пара (прачечные, некоторые фабрики и заводы).

Установка систем парового отопления требует соблюдения строгих правил

Водяное циркуляционное

Наиболее распространённый тип. Температура циркулирующего теплоносителя в трубах — до 100°C (фактически 50-80°C). Нередко интегрируются с горячим водоснабжением. Первые системы были реализованы Петром 1 в России для обогрева Летнего Дворца. Принцип работы таков: котёл (или теплообменник) нагревает воду в системе, с помощью циркуляционного насоса распределяет её на радиаторы, в которых теплоноситель высвобождает тепло. Упрощённо системы водяного отопления представляют собой замкнутый контур, в котором, последовательно нагреваясь и охлаждаясь, циркулирует вода.

Во многих странах густонаселённые районы получают централизованное теплоснабжение на основе горячей воды. В этом случае циркулирующая вода может отбирать избыток тепла у крупных промышленных объектов — тепловых электростанций, установок для сжигания, химических и коксохимических заводов. Как правило, при такой схеме теплоснабжения потребители не имеют резервных способов обогрева зданий в связи с ожидаемо высокой доступностью тепла от систем центральногородского отопления.

Во многих странах наиболее распространен водяной тип отопления

Нагретым воздухом

Принудительное воздушное отопление использует воздух в качестве среды для теплопередачи. Основа этого способа — системы из воздуховодов, вентиляционных отверстий, клапанов, нагнетателей. Разница с обогревом при помощи кондиционеров заключается в том, что воздух забирается через обратные каналы и возвращается к центру его обработки для последующего нагрева. Основное различие между типами центрального воздушного отопления заключается в том, каким образом нагревается воздух. Но независимо от вида нагревательного оборудования, любая система состоит из следующих компонентов:

• воздушного фильтра;
• вентилятора;
• теплообменника;
• распределительных каналов;
• элементов управления.

Принудительное воздушное отопление чаще встречается в Северной Америке. В России и странах Европы традиционным считается центральное отопление циркулирующей горячей водой.

Источники тепла

Применение того или иного первичного источника тепла обусловлено балансом затрат, удобства и эффективности, зависит от климата и доступности того или иного видов топлива. Стоимость энергии для отопления — один из основных расходов на эксплуатацию зданий в холодном климате. Некоторые отопительные установки имеют возможность смены видов топлива для экономии или из резервных соображений.

Одни из основных составляющих системы центрального теплоснабжения – трубы отопления

Печи с принудительным теплообменом

Большинство североамериканских домохозяйств использует печи для организации центрального отопления способом принудительного распределения тёплого воздуха. Внутри печи (газовой, на жидком или твёрдом топливе) пламя нагревает металлический теплообменник и передаёт тепло воздуху в нём. Последний выталкивается из теплообменника с помощью вентилятора, а затем нагнетается в помещения через подпотолочные воздуховоды.

Современные печи оснащаются оборудованием для рекуперации горячих сгоревших газов из дымохода путём возвращения их с помощью вентилятора в теплообменник. Это позволяет экономить до 30% топлива. Существуют также конденсационные печи, возвращающие бо́льшую часть тепла из несгоревших газов способом охлаждения паров воды до их конденсации.

Котельное оборудование

Котлов в системах центподготовленная вода. Распределительная система устраивается таким образом, чтобы нагретая жидкость проходила через линию радиаторов отопления, отдавая в них тепло, а затем, уже охлаждённой, стекала обратно в котёл. Как и в случае с печами, конденсационное и рекуперационное оборудование заметно повышает эффективность котлов.

Котельная – важнейший элемент системы центрального теплоснабжения

Тепловые насосы

Принципиально представляют собой двусторонние кондиционеры. В летнее время они работают, перемещая тепло из помещения в атмосферу, а в зимнее — наоборот. Есть два распространённых вида тепловых насосов: воздушные и геотермальные. Последние более эффективны — получают тепло из грунта, где даже на небольших глубинах температура более или менее постоянна в течение года.

Поскольку электричество в тепловых насосах используется для перемещения тепла, а не его генерации, эти устройства потребляют значительно меньше энергии, чем способны доставить. Полученное тепло распределяется от централизованного источника чаще всего по вентиляционным каналам вместе с нагретым воздухом. Подобные системы отопления актуальны для регионов с мягким климатом и незаменимы как нейтрально воздействующие на природу.

Тепловые насосы помогают доставлять тепло в отдаленные точки системы отопления

Текущее начало XXI века можно охарактеризовать как эпоху зелёных технологий и рационализации существующих ресурсов.

В этом смысле централизованное отопление по-прежнему актуально. Оно может предложить более безвредные для окружающей среды решения: гидротермальные системы, солнечные тепловые станции, экологически чистые комплексы газификации углеводородов.

Познавательная информация об устройте системы теплоснабжения изнутри представлена в видео: