Historia techniki grzewczej
Na początku stosowano ognisko opalane drewnem. Jego celem było ogrzewanie pomieszczenia, a także przygotowywanie posiłków.
Wraz z biegiem czasu nastąpiło udoskonalenie tej metody poprzez obłożenie ogniska kamieniami i spojenie ich gliną — ciepło utrzymywało się przez pewien czas po wygaszeniu ognia. Niestety, dużą wadą formy takiego ogrzewania było wydzielanie znacznych ilości dymu.
Przełomem było wynalezienie węgla drzewnego, który spalany w specjalnych metalowych nieckach nie wydzielał dymu – Rzym. Zamknięcie paleniska od góry i odprowadzenie spalin na zewnątrz to początek budowy pieców i kominów.
W Starożytnym Rzymie od ok. 80 r. p.n.e. był stosowany rodzaj centralnego ogrzewania nazwany hypokaustum, polegający na ogrzewaniu do wysokiej temperatury powietrza w pomieszczeniu pod podłogą.
Schemat ogrzewania typu hypokaustum
Ogrzane w piecu powietrze wraz ze spalinami doprowadzano pod opartą na słupkach podłogę pomieszczeń oraz między ściany w celu ich ogrzewania, bez odprowadzania spalin przewodami kominowymi. Nad komorami paleniskowymi umieszczano zbiorniki wodne, będące pierwowzorami centralnego przygotowania ciepłej wody użytkowej. Ten rodzaj ogrzewania stosowany był głównie w łaźniach publicznych i prywatnych, przez starożytnych Greków i Rzymian.
W Polsce system ten był zastosowany na zamku w Malborku, w Niemczech ogrzewany był w ten sposób ratusz w Luneburgu. Do dziś piece średniowieczne, które niegdyś ogrzewały komnaty ciepłem akumulowanym w zgromadzonych nad paleniskiem kamieniach, a następnie wypromieniowywanym przez kanały z ujściem w posadzkach, wzbudzają zainteresowanie. Niewątpliwie zaletą tego systemu była efektywność, czyli oszczędność opału, przede wszystkim drewna, którego na Żuławach nie było zbyt wiele, przy jednocześnie imponującej sprawności cieplnej. Jednak wraz ze zmianą użytkowników tych wspaniałych komnat zmieniły się również sposoby ich ogrzewania.
Schemat ogrzewania powietrznego w zamkach gotyckich
Wraz z biegiem lat, na przestrzeni wielu wieków, powstawały co raz to nowsze metody ogrzewania.
- X wiek — w Niemczech otwarte ognisko zamieniono na piece z górnym wyciągiem dymowym, wykonywane początkowo z kamienia i gliny, później od ok. XIV w. zaczęto wykonywać piece kaflowe, stopniowo ulepszane.
- XV wiek — powstał piec żelazny, na bazie pieca o żeliwnych płytach który sukcesywnie udoskonalany dał początek obecnym konstrukcjom współczesnych kotłów.
- XVIII wiek — oddzielono spaliny od powietrza, wprowadzono ogrzewanie powietrza piecem wymurowanym w piwnicy. Spaliny odprowadzane były poprzez komin. Powietrze ogrzane od zewnętrznych powierzchni pieca doprowadzane było przez otwory w podłodze do ogrzewanych pomieszczeń (ogrzewanie powietrzne). Później system ulepszono, wprowadzając piece żelazne, w których powietrze omywało żelazne rury z przepływającymi spalinami, odbierając ciepło.
Około 1870 r. w Stanach Zjednoczonych wprowadzono kocioł żeliwny, a dziesięć lat później grzejniki żeliwne. W 1885 roku powstał pierwszy kocioł członowy inżyniera Strebla. Następnie udoskonalano sposób regulacji, wprowadzając regulatory spalania, zawory regulacyjne, paleniska do spalania koksu.
Naukowe podstawy techniki grzewczej powstały przy udziale Hermana Rietschla (1847-1914), który w 1885 r. założył w Berlinie Katedrę Ogrzewnictwa i Wentylacji. Pierwsze ogrzewania zdalaczynne zostały zbudowane w 1898 r. w Niemczech, w Hamburgu (ratusz) i w Berlinie-Charlottenburgu (Wyższa Szkoła Techniczna). W drugiej połowie XIX w. w Niemczech opracowano nowoczesne elementy centralnego ogrzewania — takie jak grzejniki i kotły, a wraz z rozwojem techniki rozwijała się też teoria pozwalająca w lepszy sposób wykorzystywać nowe wynalazki.
Pierwsza duża sieć ciepłownicza powstała w 1900 r. w Dreźnie. Ogrzewano wówczas 11 budynków, największa odległość wynosiła 1040 m. Dużym ulepszeniem było wprowadzenie ok. 1925 r. głównie w Niemczech pomp obiegowych, co spowodowało szybki rozwój centralnego ogrzewania.
Ogrzewanie parowe wypierane jest poprzez zdalaczynne ogrzewanie gorącą wodą, stosuje się je jeszcze tylko w fabrykach. Dalszy rozwój wiąże się z dążeniem do obniżenia kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych, oszczędności energii i zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Cele aktualne do dnia dzisiejszego realizowane są sukcesywnie poprzez wprowadzanie nowych technologii, materiałów, udoskonalanie konstrukcji urządzeń itp.
Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki
Opracowanie redakcja www.klimatyzacja.pl, www.ogrzewnictwo.pl [RK] na podstawie:
Tekst: Babiarz Bożena: „Ogrzewnictwo“ Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 2010
