Эволюция отопления: от пещерных костров до современных технологий

Все началось с костра

Началом истории отопления и первой отопительной установкой можно считать костер внутри первобытного жилища. По мере развития цивилизации, люди стали использовать для обогрева угольные жаровни. Они были относительно безвредны (древесные угли были предварительно выжжены, и продукты их сгорания не были ядовитыми) и имели весьма неплохой КПД. Угольными жаровнями пользовались достаточно длительное время: в Англии их использовали вплоть до 18 века, и когда уже существовали паровые системы отопления, в Лондоне парламентские залы все еще отапливались угольными жаровнями.

Теплый пол по-древнеримски

Новый подход к отоплению жилищ изобрели древние римляне: в первом веке до нашей эры они придумали прототип теплого пола — гипокауст. Снаружи возле помещения строилась печь, дымоходом ей служил подвал этого помещения. Горячие дымовые газы из печи нагревали каменный пол и проходили по специальным каналам в стенах помещения, нагревая и их. Разумеется, такой способ отопления могли себе позволить далеко не все, поэтому гипокаустами отапливали городские термы (бани) и дома состоятельных жителей. С помощью гипокауста отапливали жилище также в Китае и Корее, там эта система называлась «ондоль». Такой вид отопления — одна из причин, почему вся жизнь восточных азиатов проходит на полу.

Революционная «русская система»

После падения Римской Империи гипокаусты остались в прошлом, а в дома пришли камины и печи. Люди поняли, что если очаг окружить теплоаккумулирующими материалами (каменные стены, каменный дымоход), то помещение будет прогреваться равномерно и остывать медленно. В 15 веке революцию в истории отопления произвела так называемая «русская система». Холодный воздух поступал в печь через воздухозаборную шахту, и потом, нагретый печкой, проходил через помещения дома по кирпичным каналам. Остывший воздух и продукты сгорания выводились из дома через вытяжные каналы. «Русская система» не только отлично отапливала жилье, но и служила неплохой вентиляцией помещений: воздух в системе циркулировал естественным способом за счет разницы плотностей горячего и холодного воздуха. «Русская система» отопления используется в некоторых домах до сих пор, в немного переработанном виде, конечно: кирпичные шведки, русские печи и голландки, металлические буржуйки и закрытые камины.

Истоки водяного отопления

Первыми догадались использовать для отопления воду французы в системе отопления с естественной циркуляцией в 18 веке. И только столетие спустя — в конце 19 века — в России появилась первая в мире квартира с автономной системой водяного отопления: вода грелась в большом баке, который был установлен на кухонной печи. В 18 веке вместе с водяным появилось паровое отопление. С помощью систем с отработанным паром отапливали большие промышленные помещения.

А к середине 19 века в Нью-Йорке была создана крупнейшая система центрального парового отопления, которая, кстати, до сих пор функционирует. Что же касается истории отопления в России — уже к началу 20 века многие доходные дома обогревались большой котельной с помощью водяного и парового отопления. Но естественной циркуляции теплоносителя было недостаточно: тепло распределялось неравномерно, медленно и на ограниченную площадь, к тому же стоило довольно дорого. Это неизбежно привело к появлению циркуляционных насосов. Для их работы требовалось электричество, и это сильно тормозило распространение таких отопительных систем. Решила эту проблему советская власть: с началом индустриализации строились первые ТЭЦ, на которых происходила совместная выработка тепла и электричества. Благодаря этому к 1950-м годам чугунные батареи — «гармошки» и централизованное отопление пришло во многие жилые дома.

В поисках идеального радиатора

После изобретения первой чугунной батареи в середине 19 века, казалось, что ничего лучше для отопления придумать нельзя. Но регулировать теплоотдачу чугунных радиаторов было сложно, и с началом применения насосов чугун уже не казался столь безупречным материалом. Поиски идеального отопительного прибора привели к созданию стального трубчатого радиатора. Отличие от чугунной батареи было очевидно: новый прибор весил меньше, его изготовление стоило дешевле, и выглядел он более привлекательно. На этом попытки изобрести идеальный радиатор не прекратились. Настоящим открытием стало использование алюминия. Алюминиевый радиатор был гораздо легче своих предшественников и лучше отдавал тепло. Но из-за привередливости алюминия (он быстро разрушается из-за некачественного теплоносителя и блуждающих токов) применялись такие батареи и применяются до сих пор только в автономных системах отопления.

Изобретение нового и усовершенствование старого

С середины прошлого столетия ТЭЦ и котельные перешли с твердого топлива на более экологичный природный газ — самый популярный и экономичный вид топлива на сегодняшний день. Что касается отопительных приборов, здесь прогресс тоже не стоит на месте: в 1970-х годах популярность получили водяные конвекторы, которые оказались более практичными в использовании и выгодными по сравнению с радиаторами. Но и про старые отопительные приборы никто не забывает, их постоянно совершенствуют. Например, недавно был создан алюминиевый радиатор с циркониевой защитой внутренней поверхности — более долговечный и устойчивый к коррозии. Из последних новинок — анодные алюминиевые радиаторы. В их изготовлении используется алюминий высокой степени очистки (около 98%), поэтому такие радиаторы защищены от коррозии, блуждающих токов и образования водорода. 

Знаете ли вы ...

• В Европе существует праздник День отопления. Отмечается он 1 октября — в этот день большинство людей включают радиаторы на зимний период.

• Первую закрытую систему водяного отопления использовали для инкубации куриных яиц. Это было во Франции в 18 веке.

• В Исландии большинство домов отапливается с помощью геотермальной энергии. То есть энергии земли, которая поставляется в здания прямо из недр нашей планеты.