Как возникли первые отопительные приборы
Тепло ли тебе, девица, тепло ли тебе, красная?
Сказка «Морозко»
В ХХI веке уже никто не представляет свой жизни без различного рода отопительных приборов и систем. В средних и северных широтах планеты так это точно. И даже те, кто живут в южных широтах земного шара, никогда не видели снега и пурги и не ощущали на себе температуру ниже 10 градусов тепла, знают про печи, котлы, батареи и прочие достижения цивилизации в сфере отопления.
Немного мифологии. Из древнегреческой мифологии мы знаем, что огонь людям подарил титан Прометей – двоюродный брат царя богов Зевса. Пожалел Прометей людей, которые не могли столетие за столетием ни согреться, ни приготовить еду на огне, ведь огонь был только на Олимпе и в молнии Зевса. Выбрав момент, Прометей украл искру огня у кузнеца Гефеста, спрятав ее в стебле сухого камыша, а потом передал ее людям, научил разводить костры и с помощью золы сохранять огонь.
Солнце и огонь всегда были и остаются основными источниками тепла для всех живущих на планете. С течением времени менялись лишь способы передачи этого тепла от источника к потребителю. Солнечное тепло присутствует не везде и не всегда, а вот огонь можно сохранять рядом с собой и «включать и выключать» в нужные моменты.
Огонь и камень первых столетий человечества
Как только человечество из Африки, где оно зародилось по версии антропологов и археологов, стало перемещаться в более северные районы планеты, то вместе с пищевым и квартирным перед ним сразу же стал вопрос обогрева жилищ и себя в них.
От банального костра надо было переходить к более совершенным и эффективным методам отопления. А ведь костры были первыми обогревательными приборами, которые еще люди каменного века использовали в своих пещерах или хижинах. Огонь щедро обогревал наших предков и нагревал камни, на которых они готовили пищу.
Древние римляне (как же без них в данном вопросе) еще до нашей эры в своих банях-термах сооружают первый теплый пол (еще одно яркое доказательство цивилизационной спирали – теплый пол снова вернулся к нам, но в другом виде). Этот пол долго хранил и потом отдавал свое тепло благодаря тепловым свойствам нагреваемого снизу камня. Римляне же создали и прообраз современного центрального отопления, посылая теплый воздух в помещение от подпольного источника по сети каналов.
Там же в Древнем Риме приобретает популярность и распространение камин. Камин (от лат. caminus – открытый очаг) размещался в средине комнаты и окружался различными каменными приспособлениями: дымоходами, стенками, то есть тем, что хорошо вбирало и потом отдавало тепло. Камины благополучно дожили до наших дней, но уже больше как вспомогательные или декоративные устройства.
Теплый воздух холодных средних веков
В средние века, когда металлические трубы уже не были большой редкостью, огромные и холодные европейские замки пытались обогревать с помощью теплого воздуха. Его направляли в систему труб или каналов, расположенных под полом и в стенах, выложенных булыжником или базальтом.
В пятнадцатом веке города расширялись, становились все более населенными, количество домой стремительно возрастало. Из-за дороговизны земли и больших налогов за землепользование дома строили двух- или трехэтажные. В таких домах камины начали заменять на печное отопление, так как оно лучше обогревало, и из печей не так сильно дуло, как из каминов.
Вначале, и особенно это касалось бедных граждан, печи в домах конструировались и топились «по-черному». Так называемым «черным» способом избы или дома обогревались за счет получающегося в процессе горения теплого воздуха и дыма, а вытяжка предусматривалась только через естественные щели дома либо специальное отверстие в потолке. Однако получающиеся продукты сгорания торфа, угля или дерева подрывали здоровье домочадцев, а часто такой способ был и причиной пожаров.
Поэтому позже и была придумана печь, конструкция которой почти неизменна вот уже 600 лет.
Отопление с ее помощью называют «по-белому», а саму печь начали располагать не в центре помещения, а возле стены в специальной нише. Продукты сгорания в таких печах выводились наружу через специальные дымоходы. Такая система в Европе еще назвалась «русской». В 1718 году известный своими прогрессивными проевропейскими взглядами царь Петр I издал в России указ о запрете строительства домов с печами без дымоходов и с деревянными трубами. Так он внедрял «шведские печи» с кухонной плитой и вытяжной системой.
Эпоха возрождения приборов отопления
Водяное отопление стало совершенно новым и важным этапом на пути к современным приборам и системам отопления. В 1777 году французским инженером М. Боннеманом была применена первая система водяного отопления с естественной циркуляцией, основная конструкция которой успешно дожила до наших дней, и, чуть доработанная, применяется даже в наши дни.
Серьезным «спусковым крючком» для внедрения парового и водяного отопления в то время становятся повсеместно применяющиеся паровые машины. Их отработанный пар нашел благодатное применение при отоплении больших производственных площадей массово строящихся заводов и фабрик. Также на развитие парового отопления повлияли научные труды и статьи немецкого профессора Мейснера, который активно занимался этим направлением и развивал его.
Интересно, что в 30-е годы XIX века российский генерал-майор Николай Амосов изобрел печи для отопления домов «пневматическим» способом, что можно считать прообразом первого калорифера в мире. Таких печей уже через десять лет насчитывалось около пятисот. Амосов даже соорудил их в Академии Художеств, Зимнем Дворце и Придворном Манеже, за что был особо награжден императором. Правда «амосовские печи» принципиально не отличались от предыдущих систем и так же, за счет разности плотностей, поднимали теплый воздух по трубам и каналам из подвалов в залы и комнаты. Но они имели и некоторые недостатки в работе: шумели при топке, пересушивали атмосферу в помещении, а главное, раскаленные металлические воздуховоды перегревали и портили стены и настенные украшения, выбрасывали в комнаты сажу и неприятный запах пережженной пыли.
Поистине революционный этап в отоплении наступил в 1855 году, когда русско-немецкий предприниматель Франц Карлович Сан-Галли изобрел отопительный радиатор. На вид радиатор отдаленно напоминал современные батареи. Это был металлический короб из труб с поперечными дисками. Радиаторы стали завоевывать популярность, и вот уже через 20 лет появилась первая в Европе квартира с собственной системой водяного отопления, где радиаторы были выполнены в виде плоских настенных пилястр, а вода подогревалась в специальном нагревателе, расположенном в кухонной печи.
Еще один знаменательный этап в становлении отопительных систем – это начало XX века, когда появились и начали промышленно выпускаться электродвигатели, а значит и ручные до этого времени насосы стали электрическими. С их помощью возникают системы принудительной циркуляции, обеспечивающие постоянное перемещение воды по контуру систем отопления. Использование насосов значительно снизило затраты на нагревание носителя и увеличило эффективность работы разных отопительных систем, вплотную приблизив их к существующим вариантам.
И сегодня, через сто с лишним лет, при всем разнообразии отопительных приборов системы парового и водяного отопления являются главенствующими. Но прогресс не остановить. Современные ученые и инженеры, используя опыт своих предшественников, создают все более совершенные устройства и технологии обогрева промышленных, коммунальных и жилых помещений в любых условиях и в любых точках нашей планеты. А мы с удовольствием греемся у разного рода новых приборов и батарей, с благодарностью и теплом вспоминая костры, камины, печи, изобретателя первого радиатора и конструкторов первых систем отопления!
«Все искусства у людей от Прометея», – сказал когда-то давно Эсхил в своей трагедии «Прометей прикованный». Позволим себе не согласиться со знаменитым древнегреческим драматургом. Все искусства у людей от собственного ума, любознательности и тяги к новому и неизведанному! Вся приведенная выше история возникновения и становления отопительных приборов и систем этому прямое доказательство.