Введение.
Развитие систем отопления

Именно история позволяет оценить тенденции формирования теплофикации и теплоснабжения и быть уверенными, что за ними — будущее. 100 лет теплофикации и централизованному теплоснабжению в России. // Сб. статей под ред. В. Г. Семенова . — М.: Новости теплоснабжения, 2003. Процесс перехода от очагов, обогревавших помещения, к жаровням, печам, каминам, конвекторам, излучателям и другим отопительным… Читать ещё >

Введение. Развитие систем отопления ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Современные теплофикация и теплоснабжение, как и современное учение о теплоте, самым тесным образом связаны с развитием научной и инженерной мысли. Благодаря трудам ученых и инженеров складывался самостоятельный путь развития теплоснабжения различных государств.

Цель работы — показать развитие теплотехники в течение периода средних веков.

Процесс перехода от очагов, обогревавших помещения, к жаровням, печам, каминам, конвекторам, излучателям и другим отопительным приборам сопровождался улучшением способа сжигания топлива и совершенствованием конструкции приборов.

Вместе с тем конкретные способы отопления помещений трудно отнести к какому-нибудь определённому этапу развития человеческого общества. В одно и то же время встречались различные по техническому уровню устройства отопления. Простой и древний способ отопления путём сжигания топлива внутри помещения соседствовал с центральными установками водяного и воздушного отопления.

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска

Наименование:

Реферат/Курсовая История развития систем отопления

Информация:

Тип работы: Реферат/Курсовая. Добавлен: 08.05.13. Год: 2012. Страниц: 21. Уникальность по antiplagiat.ru:

Описание (план):

История развития систем отопления.
Приблизительно за пару веков до нашей эры появились первые отопительные печи с отводом продуктов горения через дымовые трубы. Эти печи, постоянно совершенствуясь, долгое время служили (и служат по наше время) основным способом отопления. За все время использования печей их эффективность сильно увеличилась. Так, например, КПД классической двухъярусной русской печи (самый высокий КПД среди всех известных) составляет от 60 % до 80 % — то есть приближается к КПД современных твердотопливных котлов.

Особый вклад в историю отопления внесли инженеры Римской Империи. Именно здесь зародились системы центрального отопления и теплого пола. Эти системы работали благодаря сети специальных каналов, размещенных под полом и в стенах, по которым пропускались горячие дымовые газы из печи. Вместо того, чтобы строить печь для каждого отдельного помещения, римские инженеры использовали одно специализированное помещение и сеть каналов. Это был важный этап в истории отопления.

С XV в. уже применялось воздушное отопление с подачей в помещение горячего воздуха, нагревавшегося при соприкосновении с поверхностями печи. В XVIII веке появились системы водяного и парового отопления. Первые примеры применения водяного пара для обогрева помещений в России приводятся в книге Николая Львова «Русская пиростатика», вышедшей в 1799 году. С начала XIX века пар находит все большее применение как для отопления помещений, так и для обогрева теплиц. Но широкое распространение они находят лишь во второй половине XIX в. В это же время, приблизительно в 1855 году, был изобретен первый отопительный радиатор. Выглядел первый радиатор как прямоугольная коробка из толстых металлических труб с вертикальными дисками. Изобретателем был русский немец итальянского происхождения Франц Карлович Сан-Галли, проживавший в то время в Санкт-Петербурге.

К началу XX века относится создание лучистого и панельного отопления. Но основное направление в развитии отопительных систем было направлено на усовершенствование котлов, печей и радиаторов. Получают свое развитие системы центрального отопления, теплофикации и централизованного теплоснабжения. К концу XX века особую популярность получает новый вид топлива – природный газ.

Современные пути развития отопительных систем направлены на поиск новых источников топлива (например, солнечные коллекторы, производимые компаниями Buderus, Wolf, Vaillant), энергосбережение и учет.Первым источником теплоты считается открытый очаг. В начале нашей эры в Риме была разработана очень дорогостоящая система отопления. Через пол прокладывались каналы, по которым пускали отработавшие газы одной или нескольких топок. Эту систему назвали гипокаустовым отоплением.
С упадком римской культуры эта система отопления была забыта. Прошло несколько веков, прежде чем стало возможным говорить о появлении другой системы отопления.
Первым стало развиваться индивидуальное печное отопление, которое из открытых очагов под дымоходом превратилось сначала в открытые камины, а потом и в закрытые печи.
Кафельные печи
Применение кафельных печей из керамических материалов значительно улучшило использование теплоты.
В 1763 г. Фридрих Великий — вследствие первого дефицита топлива — в то время, прежде всего, древесины начал применять меры по улучшению использования источников отопительной энергии. Результатом стало создание прототипа берлинской печи, который был оборудован несколькими дымоходами.
Применение каменного и бурого угля в качестве топлива привело к дальнейшему повышению тепловой мощности.
С развитием металлургической промышленности примерно в конце XVIII в., настало время железных печей.
Наряду’ с развитием индивидуального печного отопления в это время стали обдумывать и возможность создания центрального отопления.
Швед Мартин Тривальд считается изобретателем первого центрального водяного отопления (1716).
Пар
В конце XVIII в. с появлением паровой машины была исследована возможность применения пара в качестве теплоносителя.
В 1770 г. Джеймс Ватт применил пар для отопления здания своей фабрики, при этом он использовал секционные радиаторы в качестве нагревательных приборов.
В это же время в Англии появились первые чугунные котлы.
Первые патенты на систему парового отопления были получены в 1791 и 1793 гг., при этом система отопления воздухом уже была запатентована.
Несмотря на это, индивидуальное отопление повсеместно доминировало, так как оно было существенно дешевле.
Паровое отопление низкого давления
В течение XIX в. с развитием техники паровое отопление низкого давления получило самое широкое практическое применение как способ центрального отопления.
В 1831 г. Перкинс получил первый патент на систему отопления горячей водой. Он также выполнил исследования с расширительными баками для компенсации изменения объема воды из-за теплового расширения.
Центральное отопление теплой водой
Центральное водяное отопление было разработано в 1833 г. англичанином Паль- комом. Его система состояла из котла с очень длинным трубопроводом, радиатором также был трубопровод. Предложенная конструкция представляла собой полностью закрытую систему.
Первая система центрального отопления из серийно изготовленных деталей была построена в 1860 г. в США. В это же время началось производство чугунных котлов и радиаторов.
Закон о паровых котлах
В 1870 г. чугунные котлы и радиаторы появились и в Германии. В 1871 г. был издан первый закон о паровых котлах, который содержал в том числе и стандарты безопасности трубопроводов.
Литые котлы
В 1875 г. Кёртинг освоил производство первых немецких чугунных котлов. В 1898 г. Будерус начал серийное производство чугунных котлов по собственному патенту.
В начале XX в. прогресс ускорился: во-первых, повысились требования к комфорту; во-вторых, были разработаны научные основы для расчета систем водяного отопления или парового отопления низкого давления. Профессор Герман Ритшель стал очень известным после выпуска своего «Руководства по расчету устройств отопления и вентиляции».
Первые предписания по расчетам
Первые предписания по расчету систем отопления появились в 1926 г. с выходом стандарта DIN 4701 «Правила для расчета теплопотребления зданий».
В 1901 г. в Дрездене была построена первая в Европе районная паровая отопительная котельная.
В 1906 г. Тихельман построил первую районную водяную отопительную котельную, которая работала на принципе естественной циркуляции.
Насосы
В связи с разработкой насосов (В. Оплэндер) в 1930 г. начали внедрять системы насосного отопления.
В 1950 г. были разработаны циркуляционные насосы. При этом значительно расширилось применение систем водяного отопления. Начиная с 1955 г., эти системы совершенно вытеснили в жилищном строительстве системы парового отопления низкого давления. Но внедрение централизованного водяного отопления увеличивалась достаточно медленно.
В качестве отопительных батарей применялись, прежде всего, чугунные или стальные радиаторы. Первые стандарты в этой области появились в 1936— 1938 гг.
Плоские отопительные батареи
С середины 50-х гг. начали применять плоские отопительные батареи из стали.
Как для изготовления отопительных батарей, так и для производства котлов стало предпочтительным использование стальных конструкций. Это произошло потому, что в качестве основного источника энергии использовалась нефть. С увеличением доли применения газа также выросло значение чугунных котлов.
После первого энергетического кризиса в 1973 г. начались поиски альтернативы ископаемому топливу и возможностей энергосбережения.
Одной из таких альтернатив стали новые источники энергии, например солнечная энергия или теплота окружающей среды; с другой стороны, стали применять меры по уменьшению тепловых потерь. Это привело к значительным изменениям в расчете теплопотребления и разработке новых конструкций отопительных приборов.
Благодаря развитию экологии как науки и осознанию вреда, который наносится окружающей среде при сжигании горючих ископаемых, развитие техники сжигания также стало изменяться в определенном направлении. Например, уменьшилось количество выбросов отработанного газа, оксидов азота при горении, серы. Добыча горючих ископаемых становится все меньше, и это также ведет к появлению новых разработок в области топочной техники.
1.2. Дальнейшее развитие техники центрального отопления
Будущее отопительной техники из-за появления множества различных тенденций спрогнозировать очень трудно.
топка с поддувом;
топка с дутьевым вентилятором;
топка с использованием атмосферного воздуха;
электрическое отопление;
солнечная энергия (теплота солнечной радиации);
солнечная энергия (фотоволь- таика);
теплоэлектростанция на горючем топливе;
тепловые насосы; топливные элементы
Возобновляемая энергия Энергия горючих ископаемых
Возможное развитие отопительной техники
никаких технических изменений; 2) целевые техничэские приспособлении, 3; существенная техническая перестрой^
Энергоснабжение
тепловой комфорт (высокая динамика);
удобство эксплуатации;
безупречная гигиена
Важным моментом в рыночных и общих условиях является ожидаемое развитие жилищного фонда.
Увеличение количества нового снабжающего оборудования сопровождается все более строгими законодательными условиями. Несмотря на увеличение количества новостроек, реконструкция старого жилищного фонда будет оказывать большое влияние на изменение отопительной техники.
Введение общих условий, например, требований по повышенной теплозащите зданий, установка терморегуляторов, регулирование приборов и теплоизоляция трубопроводов, ведет к тому, что доля потребления топлива, а вместе с этим и количество вредных выбросов в атмосферу будут увеличиваться, но не в той же мере, как количество новых отопительных приборов. Потребляемая мощность будет постепенно уменьшаться.
Эта тенденция к меньшим, хорошо регулируемым мощностям ведет также к изменениям в применении теплоносителей и к новой структуре отопления, к более централизованной системе отопления и использованию газа в качестве топлива
Рис. 1.3. Стоимость сэкономленной тепловой энергии при применении различных мероприятий
При этом следует отметить, что изоляция оказывает влияние только на потери теплоты при передаче, а потребность в нагревании воздуха остается неизменной. Из этого следует, что только совместное применение нескольких мер окажется эффективным. Дальнейшее увеличение изоляции принесет лишь незначительную экономию.
На все эти соображения влияют также и финансовые условия владельцев строения, так как спрос на доступные по цене, но надежные отопительные системы постоянно растет.
Решающим фактором является постоянное влияние потребностей покупателя, т.е. тепловой комфорт, простое обслуживание, быстрое введение в эксплуатацию, низкое водопотребление, модульность системы и полный сервис.
Из-за законодательных барьеров или в зависимости от дальнейшего наличия топлива появляются другие ограничения технологических предложений по отопительной технике. С точки зрения сокращения использования топлива и тем самым уменьшения количества вредных выбросов в атмосферу отопительная техника должна быть все больше ориентирована на будущую энергосистему.
Наряду с энергосистемой, использующей горючие ископаемые, применение возобновляемой энергии приобретет все возрастающее значение, так как это повысит экологичность и предоставит возможность использования более дешевых источников альтернативной энергии.
При выборе системы энергоснабжения значительную роль играют стоимость энергии и использование первичной энергии, как
Прогнозы
На основании вышеперечисленных тенденций можно сделать два прогноза:
доминирование сокращения затрат;
доминирование сокращения выброса С02.
История развития тепловых сетей МосквыУгольная жаровня
У нас нет каких-либо документальных данных о том, когда именно человек стал переходить к сколько-нибудь организованным методам отопления своего жилища и возникавших уже тех или иных общественных зданий.
Указания и вещественные доказательства более совершенных способов отопления относятся к сравнительно близким нам эпохам.
Этими доказательствами являются найденные в довольно значительном числе и в самых разнообразных странах древесно-угольные жаровни. Не имея, конечно, никакого представления о химических реакциях горения и о химическом составе продуктов сгорания, древний человек чисто опытным путем убедился в безвредности сжигания древесного угля непосредственно в отапливаемом помещении с выпуском продуктов сгорания прямо в это последнее.
И действительно, как мы это знаем теперь достоверно, при равномерном притоке воздуха к тонкому слою тлеющих, хорошо предварительно выжженных, древесных углей продуктом сгорания является только относительно безвредный и не обладающий запахом угольный ангидрид (углекислота, СО2). Крайне любопытно то, что этот, с нашей точки зрения, первобытный способ отопления имел такой коэффициент полезного действия, о котором мы в наших современных системах отопления можем только мечтать, ибо у древесно-угольной жаровни, в которой полностью использовалась вся теплотворная способность угля, КПД был равен 1, — в отношении, конечно, древесного угля, а не того дерева, из которого этот уголь был получен.
Этот метод отопления помещений получил весьма широкое и крайне длительно удержавшееся распространение, охватив, видимо, весь европейский материк и далекую Азию с Китаем и Японией. По крайней мере, найденные в этих странах угольные жаровни свидетельствуют об этом.
Являясь внутрикомнатным прибором отопления, отапливая, конечно, и помещения богатых сановников и вельмож, эти жаровни достигли высокой степени художественного совершенства: изготовлялись они из лучшей бронзы. Об этом свидетельствуют бронзовые жаровни, найденные в Помпее. Так, римской бронзовой треножной жаровней, имеющей диаметр 500 мм, глубину 120 мм и высоту 1000 мм можно было отапливать помещение с теплопотерями около 10 ккал/ч, т.е. кубатурой примерно в 1000 м3.
Насколько прочно удерживался этот способ отопления, свидетельствует тот факт, что, зародившись, видимо, задолго до нашей эры, — он встречался в Англии еще в ХУШ в. Где в 1790 г. парламентские залы в Лондоне отапливались угольными жаровнями, т.е. тогда, когда уже существовали довольно совершенные воздушные и паровые централизованные системы отопления, колыбелью последней из которых была та же самая Англия.
Хюпокаусты
Первые признаки более организованного отопления зданий мы встречаем примерно за 2200 лет назад, т.е. в последних столетиях до нашей эры.
Археологические раскопки на территориях современных Италии, Франции, Швейцарии, Германии и Англии открывают перед нами картину довольно значительных в те времена достижений в области отопления, и даже вентилирования зданий. Это — огневые системы отопления подпольными камерами, изобретенные, несомненно, римлянами за несколько столетий до нашей эры. Несмотря на римское изобретение, эти системы отопления носят греческое название «хюпокаустум», обозначающее «снизу согретый».
Об этой системе отопления очень подробно пишет в своем сочинении «Об архитектуре» (de Archictura) военный инженер времен римских императоров Цезаря и Августа знаменитый Марк Витрувий Поллио (конец 1 века до н.э.).
Остатки такой системы отопления найдены в бывшей римской колонии, в нынешней Германии (Тюрингии), в городе Заальбурге. Как по описаниям Витрувия, так и при раскопках было видно, что отапливаемое «хюпокаустами» помещение имело подполье, перекрытое по столбикам из камня или гончарных труб гончарными же плитами толщиной 50 мм, поверх которых сделана сплошная смазка толщиной 150 мм. В этой конструкции был лаз, очевидно для прочистки и ремонта, закрывавшийся песчаниковой плитой. Подполье это служило сплошным дымоходом для очага, находившегося вне здания в углублении в грунте. В стенке этого углубления помещалась топка для сжигания древесного угля. Подземный канал, подводивший горячие продукты сгорания угля в подполье, выходил в последнее до первого ряда кирпичных столбиков. Форма этого канала в плане своеобразна, так как она имеет последовательно расположенные два расширения и сужения. В первом из них, ближайшем к топочному углублению, очевидно, сжигался уголь. Есть основания полагать, что такой формой канала римляне стремились оградить от лучистой теплоты подпольную конструкцию, оберегая ее этим от разрушения. Продукты сгорания угля, омыв и обогрев перекрытие, столбики и стенки подполья, выходили наружу по гончарным вертикальным дымоходам. По прекращении горения угля, эти дымоходы перекрывались, видимо, глиняными плитками, а отверстия открывались снятием с них таких же плиток. Наружный воздух проходил по тому же пути, по которому раньше шли продукты горения, но выходил, согревшись в подполье, в отапливаемое помещение. Последнее и объясняет необходимость пользования древесным углем как топливом, в целях сохранения в возможной чистоте поверхностей конструкции подполья. При сжигании в топке дров они покрывались бы налетом сажи и смол, что портило бы качество выпускаемого в помещение воздуха.
Для регулировки интенсивности прогрева подполья и обогрева самого отапливаемого помещения служило наружное воздухозаборное отверстие. Наружный воздух проходил через него в подпольное помещение и отсюда через отверстие в самый хюпокаустум. Здесь он отклонялся отбоем в целях, очевидно, лучшего смешения с горячими газами, приходящими из угольной топки. Отверстие заслонялось глиняной плитой в целях регулировки притока наружного воздуха. Это же устройство совместно с каминообразным хайлом и идущими от него керамическими каналами, выходившими, видимо (стена сохранилась лишь на высоту 1 м), сверх кровли, служило приточно-вытяжной системой вентиляции после того, как прекращалось горение угля в топке. Подобными системами римляне отапливали как на своей родине, так и в более северных странах, своих колониях, как то: в теперешних Франции, Швейцарии, Германии, Англии, как жилые, гражданские, так и разного рода военные постройки своих военных поселений и крепостей («кастеллум»).
Археологические раскопки древнего города Геркуланеум (у подножия горы Везувия, в 7,5 км от современного Неаполя) показали, что хюпокаусты применялись даже для отопления двухэтажных зданий. Так, в одной вилле, открытой в Геркуланеум, найдена такая установка, подводившая согретый воздух из подполья по гончарным трубам в кладке стен в комнату второго этажа. Выходные душниковые отверстия в этой комнате обработаны львиными головами, в пастях которых были затворы.
Подпольно-канальное отопление
В дальнейшем, и видимо параллельно с продолжением существования системы отопления хюпокаустами, эта система развилась в систему отопления подпольными, уложенными в грунте каналами, обогревавшимися также продуктами сгорания древесного угля, сжигавшегося аналогично с хюпокаустами во вне домовых заглубленных в землю топках.
От этой топки подземный канал подводил горячие продукты горения угля к центру отапливаемого помещения. Здесь канал заканчивался небольшим расширением, от которого шли также подпольно два канала к двум удаленным углам помещения, где продукты сгорания переходили в два угловых вертикальных дымохода. Очевидно, эти дымоходы и работали поочередно, так как при одновременной их работе трудно было ожидать, чтобы в одном из них не устанавливалась обратная тяга. От той же центральной камеры шли к двум углам помещения два других канала, переходившие в этих углах также в вертикальные, но заканчивавшиеся на высоте человеческого роста и здесь закрывавшиеся глиняными плитками. Подземные каналы перекрывались гончарными плитами с тонкой
смазкой поверх них. Нормально эта система отопления работала, в отличие от хюпокаустов, только теплопередачей от горячих продуктов сгорания угля в воздух помещения через перекрытие подземных каналов. Короткие вертикальные каналы применялись для впуска в помещение наружного согретого воздуха после прекращения горения угля. Коэффициент полезного действия такой системы отопления был, конечно, очень низок, так как три стороны канала, прилегавшие к грунту, отдавали тепло последнему.
Римляне применяли и комбинацию систем отопления хюпокаустами, и подпольными каналами, как это было видно по найденным в Заальбурге остаткам римского кастеллума.
В системах отопления хюпокаустами и подпольными каналами, ввиду сжигания в них древесного угля, не дававшего сажевых и смолистых отложений на стенках подполий и каналов, можно уже видеть соединение системы отопления с системами освежающей вентиляции. По своему существу подпольно-канальное отопление является прародителем печного, так как здесь впервые использована теплоотдача внешней поверхности согретого дымохода, но только в данном случае печь зарыта в грунт лежа, а «на ноги» она встала лишь около 1000 лет спустя. Таким образом, стоячая комнатная печь возникла около 2000 лет тому назад и в усовершенствованном, конечно, виде жива поныне.
В наших сведениях о дальнейшей последовательности развития дела отопления после подпольно- канальной системы наступает весьма значительный пробел. Известно одно, что падение Римской империи привело к падению культуры и техники, и у древних германцев, например, мы вновь встречаем отопление открытыми дровяными очагами без отводящего дымохода, а с выпуском дыма через отверстие в перекрытии.
Падение культуры и техники особенно заметно в начале средних веков. Ярким примером этого регресса может служить тот факт, что после того как римлянами несколько веков до начала нашей эры были достигнуты огромные успехи в деле, например, удаления из населенных мест сточных вод и нечистот подземными канализационными сооружениями, остатки которых даже в настоящее время используются в Риме, в виде знаменитой «cloaka maksi-ma» (магистральный сточный канал), — в ранние средние века, т.е. почти через 1000 лет, нечистоты из домов выпускались прямо с фасадов зданий в открытые уличные сточные канавы. В те времена у тогдашней интеллигенции было привычной необходимостью носить всегда с собой флакон с «благовониями» для того чтобы, поднося этот флакон к носу, заглушать уличное зловоние.

Совершенно очевидно, хотя у нас и нет прямых доказательств, что и в области отопления зданий, а тем более их вентилирования, влияние средних веков было столь же пагубным, как и в области канализирования городов.
Камне-печное отопление
В более поздние годы средних веков (1300 г.) мы начинаем встречать признаки возрождения отопительной техники. Примером этого служат найденные в германских рыцарских и орденских замках и монастырях огнекаменные печи примитивного воздушного отопления, представившие весьма ухудшенную переработку римского хюпокаустум.
В наилучшей сохранности такая система отопления обнаружена в руинах рыцарского замка в Марбурге в Германии.
Огнекаменная печь по сути своей очень напоминает нашу булыжную банную каменку. Здесь также надтопочное пространство наполнено по кирпичным колосникам булыжным камнем или кусками базальта. Пол отапливаемого помещения являлся и перекрытием надтопочного пространства. Через отверстия в этом перекрытии, закрывавшиеся со стороны помещения во время топки печи плитками, укладывавшимися в углубленные четверти, внутренняя полость печи могла получать непосредственное соединение с отапливаемым помещением. Продукты сгорания топлива омывали булыжную загрузку печи, раскаляли ее и затем удалялись частично подпольными и частично вертикальным внутристенным дымоходами. Печи эти отапливались дровами, после прогорания которых дымоход закрывался, а половые плитки снимались. Воздух продолжал поступать в топочное пространство, омывал раскаленные камни и согретым выходил через отверстия в перекрытии печи в отапливаемое помещение. Мы видим здесь большое родство с римской системой отопления хюпокаустами. Но ввиду сжигания в огнекаменных печах не древесного угля, а дров, — отложения сажи и смолистых продуктов на каменной загрузке и стенках надтопочного пространства образовывались, несомненно поэтому говорить о чистоплотности и гигиеничности данной системы отопления не приходится, ибо, безусловно, в рыцарских покоях воздух своим запахом был немногим лучше, чем в курной избе.
Но, несмотря на это, огнекаменная печь средневековых германских замков несомненно является прародителем наших современных кирпичных калориферов и печей большой теплоемкости с внутренней кирпичной решеткой-насадкой.
Отопление открытым камином

Отопление открытым камином с применением дымохода существовало уже в 820 г. н.э. в монастыре Санкт-Галлен (в Швейцарии), о чем свидетельствуют найденные планы этого монастыря с вышеуказанной датой.
Эпоха централизованных систем
Далее в истории развития методов и систем отопления зданий следует эпоха централизованных систем, хотя все виды до того применявшихся отопительных устройств продолжали существовать параллельно и очень упорно не сдавали своих прочно занятых позиций. Ведь по существу отопление подпольными огнедымовыми каналами живо еще и сейчас в виде отопления боровами в простых теплицах и оранжереях. Между прочим, любопытно то, что все почти последовательно возникавшие централизованные системы отопления зарождались и в первое время существовали почти исключительно для целей отопления оранжерей и теплиц и крайне медленно проникали в жилые и общественные здания, где старушка — кирпичная печь, продолжая совершенствоваться и украшаться во внешности, упорно удерживала завоеванное ею место.
Зачатки водяного отопления
Первые элементы централизованного отопления нашли свое выражение в водяной системе. Вернее, это элементы не системы отопления, а принципа ее действия, легшего в основу много веков спустя изобретенной водяной системы отопления. Эти первичные элементы найдены при археологических раскопках римского города Помпеи, погибшего рядом с городом Геркуланеум от извержения Везувия. Здесь идет речь о найденном в одной из отрытых вилл циркуляционном водогрейном устройстве для столь излюбленных римлянами горячих ванн. В этом устройстве мы встречаем все главнейшие элементы циркуляционной водяной системы.
У римлян существовали, впрочем, и водяные системы отопления, но построенные по совершенно иному принципу. В них использовалась вода природных горячих источников, пропускавшаяся протоком по каналам из пустотелых кирпичей. Этим способом римляне отапливали, видимо, только свои бани, доказательства чего найдены как в Италии, так и в районе бывшей римской колонии в Англии. 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 высокого давления лишь в 1777 г. во Франции.
Дымо-трубная система отопления
Первой по времени возникновения действительно централизованной системой отопления была дымо-трубная система. Дата и изобретатель ее неизвестны, но все литературные источники, упоминающие о начале применения ее в разных странах Европы, указывают на то, что туда она была перенесена из Англии; поэтому Англия является, видимо, родиной этой дымо-трубной системы. Идея ее состоит в следующем. От обычной печи, дровяной или каменноугольной, часто чугунной, продукты горения отводились длинными, горизонтальными железными трубами, проложенными по отапливаемым помещениям, в выводящий вертикальный дымоход. Несмотря на значительную опасность этой системы в отношении возникновения пожара, действительно и уничтожившего, как указывают литературные источники, большое число зданий, она получила в начале XIX века весьма широкое распространение, особенно в Англии, где ею, согласно сведениям, напечатанным в одной лондонской газете в 1829 г., отапливалось, например, четырехэтажное здание ситцевой фабрики. В этой системе от одной печи, расположенной в первом этаже, железные рукава были протянуты последовательно зигзагообразно через все четыре этажа здания и проходили у полов отапливавшихся ими помещений. Последние упоминания об этой системе мы находим в одной немецкой газете в 1847 г., заметка в которой говорит о том, что все же большая пожарная опасность вывела систему из употребления.
Воздушная система отопления
Следующей по времени возникновения была воздушная система отопления, отличавшаяся от тоже воздушных систем римских хюпокаустов и германских огнекаменных печей тем, что здесь воздух, согреваемый и подаваемый в отапливаемые помещения, омывал внешние поверхности специальной воздухонагревательной печи, не приходя в соприкосновения с теми поверхностями печи, которые омывались продуктами горения топлива. Такая система представляла не только гигиенический, но и значительный технический прогресс, так как она давала возможность отапливать помещения и во время периода сжигания топлива. Но в своем прообразе эта система являлась непосредственным отпрыском огнекаменных печей, так как печь воздушной системы устанавливалась тоже непосредственно под полом отапливаемого помещения, но в окружающем ее кожухе, перекрытием которого служил пол помещения. Воздух, согревавшийся в пространстве между стенками кожуха и внешней поверхностью печи, выходил через отверстия в полу в отапливаемое помещение. Любопытно, что подвода наружного воздуха в кожух не было; мало того, не было и обратного рециркулярного подвода в кожух канала из помещения.
Иногда вместо отверстий в полу делался просто один канал из кожуха в отапливаемое помещение. В этом канале происходила очень затрудненная циркуляция воздуха и вверх, и вниз. Уроки прошлого, т.е. римские хюпокаусты и подпольно-канальные системы с притоком наружного воздуха, были, видимо, радикально забыты.
Примеры таких систем встречались в большом числе в середине ХУЛ в. в России, и система эта в странах Западной Европы (в Германии и Австрии) называлась «русской системой». Образец ее имеется в Грановитой палате в московском Кремле. Палата эта построена в 1487-1492 гг. итальянскими зодчими. Но была ли описываемая воздушная система отопления сооружена одновременно со зданием — неизвестно.
Несмотря на свою крайнюю примитивность, эта система отопления была перенесена и в Западную Европу, и целый ряд значительных зданий в Вене (Австрия), как то: башня умалишенных, театр и ряд дворцов, распоряжением австрийского императора Иосифа П в 1765-1790 гг. были отоплены ею.
Первая воздушная система отопления с притоком наружного воздуха была осуществлена в 1792 г. профессором Молитор в его клинике в г. Майнц в Германии. Поверхностью нагрева служила одна фарфоровая труба (к сожалению, ее диаметр и длина неизвестны), уложенная в огневом пространстве печи. Через эту трубу протекал наружный воздух, который согревшись или вернее даже накалившись, отводился каналами в отапливаемые вышележащие помещения.
Громадная нагретая поверхность печи оставалась неиспользованной, а одна фарфоровая труба, хотя и раскаленная, как говорится в литературном источнике, должна была через свои стенки передавать тепло для целой клиники. Результат, как и следовало, ожидать, был неудовлетворительный.
Далее воздушные системы с притоком наружного воздуха появляются в Англии, Франции, причем их огневые печи, уже и тогда называемые калориферами, имели подчас чрезвычайно сложную, хитро, но нерационально придуманную конструкцию с применением железных сферических поверхностей нагрева, разных циркуляционных трубок и других мало помогавших делу теплопередачи устройств.
Но во Франции в 1797 г. возник сконструированный Курандо вполне удовлетворительный калорифер, хотя его прообразом и был неудачный калорифер профессора Молитора с его единственной фарфоровой трубой. Курандо проложил в огневом пространстве печи пучок трубок, и не фарфоровых, а медных, и не горизонтально, а наклонно. Получилась конструкция огневоздушного калорифера, и теперь применяемая. Такой системой Курандо вполне удачно отопил в 1797 г. фарфоровую фабрику в Париже.
Гигиенический недостаток таких огневых с накаленными воздушными трубками калориферов, состоящий в пригорании в трубках пыли, оседающей из воздуха, был осознан уже в конце ХVIII века, когда в 1793 г. некий Джон Гойль взял патент на нагрев воздуха паровыми нагревательными приборами.
и т.д.

Перейти к полному тексту работы

Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru

Смотреть полный текст работы бесплатно

Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.

Развитие системы отопления реферат

Введение. Развитие систем отопления