Blog o ogrzewaniu i wentylacji

Rzadko kiedy zastanawiamy się nad historią i pochodzeniem systemów ogrzewania – nie zdając sobie sprawy z tego, że było ono jednym z kluczowych dla rozwoju naszego gatunku i cywilizacji czynników. To właśnie ciepło – obok odstraszania dzikich zwierząt i przygotowywania żywności – było głównym zyskiem płynącym z opanowania i „oswojenia” ognia przez ludzi – wydarzenia, które miało miejsce pomiędzy 750 a 450 tysiącami lat temu. Od tego czasu ogień towarzyszył ludziom na każdym kroku – w jaskiniach, namiotach i szałasach, na otwartym terenie – by w okolicach 8 tysiąclecia p.n.e. pojawić się w pierwszym znanym miasteczku – Catal Huyk. Otwarty ogień, jak również pierwsze, prymitywne jeszcze piece ogrzewały domy, warsztaty i świątynie – za odprowadzanie dymu odpowiadały proste otwory w dachu lub ścianach.

Rozkwit techniki wpłynął również na metody wytwarzania ciepła – już w II stuleciu p.n.e. w Grecji i Rzymie stosowano centralne ogrzewanie: tak zwany hypocaust (ciepło spod spodu), czyli pierwszy znany system ogrzewania podłogowego.  Ogrzewano tak zarówno domy bogatych obywateli, jak i publiczne łaźnie – w naszym rejonie ruiny takiej łaźni możemy podziwiać w Trewirze. Podobny system rozwinięto w Korei – przy czym niektórzy sugerują, że stosowano go już ponad tysiąc lat p.n.e..

Ogrzewanie podłogowe przetrwało upadek Rzymu – niektóre z barbarzyńskich ludów najeźdźczych doceniły komfort, jaki zapewniało, a ponowny rozkwit zapewnili mu Arabowie.  W Europie ponowny rozwój centralnego ogrzewania obserwujemy w XII i XIII wieku, dzięki działaniom Cystersów oraz zakonów rycerskich (m.in. Krzyżaków – instalację taką odkryto na zamku w Malborku).

Na początku XVIII wieku rozpoczęto użytkowanie instalacji wodnych: w Pałacu Letnim w Sankt-Petersburgu (1710-1714) zainstalowano centralny zbiornik oraz system porcelanowych, bogato zdobionych rur rozprowadzających ogrzaną ciecz. Podobne konstrukcje zaczęły powstawać w Szwecji (1716) i Wielkiej Brytanii. Większą popularność zdobyły jednak kominki – przy czym, z uwagi na duże straty ciepła towarzyszące ich pracy, na ogół musiano ustawiać po jednym w każdym z pomieszczeń.

W połowie XVIII stulecia pojawiły się piece kaflowe, rozwijane i udoskonalane zwłaszcza w Niemczech. Początkowo spalały głównie drewno, chociaż coraz częściej stosowano węgiel – zwłaszcza na terenach miejskich.

Dalszy rozwój ogrzewania nastąpił w XIX wieku – wynaleziono piec gazowy (1855), ogrzewanie słoneczne (1877) i grzejnik elektryczny (1892). Wraz z rozwojem sieci gazociągowej i w związku z niską ceną błękitnego surowca przewagę zdobyło ogrzewanie gazowe – i do dziś pozostaje jedną z głównych form.

Dzisiaj powszechnie stosuje się zarówno tradycyjne, centralne ogrzewanie (paliwa stałe, płynne i gaz ziemny), jak i ogrzewanie elektryczne. Coraz popularniejsze stają się metody ekologiczne – a więc wszelkiego rodzaju biomasa, ogrzewanie słoneczne i pompy ciepła.

Centralne ogrzewanie to system, w którym ciepło wytwarzane jest w jednym miejscu (najczęściej oddzielnym pomieszczeniu), po czym rozprowadzane przez instalację grzewczą do poszczególnych pomieszczeń i tam „uwalniane”. Pod ogólnym terminem kryje się sporo metod tak produkcji, jak i dystrybucji ciepła, o bardzo zróżnicowanych właściwościach i kosztach eksploatacji.

Najpowszechniejszymi i najbardziej znanymi elementami wytwarzającymi ciepło są kotły c.o.. W powszechnej świadomości obecne są głównie jako wielkie, toporne i wymagające skomplikowanej oraz pracochłonnej obsługi urządzenia – i jest to jeden z najbardziej błędnych stereotypów związanych z ogrzewaniem.

Kotły c.o. dzielą się na te używające paliwa płynnego (n.p. olej opałowy), gazowe (propan-butan, gaz ziemny) oraz na paliwo stałe. Szczególnie różnorodne są te ostatnie – wykorzystują one zarówno „tradycyjny” węgiel i koks, miał węglowy, drewno i substancje pochodne (pellety, trociny i wióry etc.) jak i szereg rozmaitych biopaliw – między innymi ekogroszek czy (kontrowersyjny) owies opałowy. Nowoczesne kotły zajmują stosunkowo niewiele miejsca (te o niższej mocy nie potrzebują nawet osobnego pomieszczenia – przy czym dotyczy to raczej kotłów gazowych), a ich obsługa stała się dużo prostsza (specjalne dozowniki umożliwiają dwu- trzydniową pracę bez konieczności uzupełniania opału. Wciąż cechują się przy tym wysoką wydajnością oraz (za wyjątkiem tych zaopatrywanych z sieci gazowej) zabezpieczenie przed awariami sieci i związanym z tym brakiem surowca.

Ciekawą alternatywą jest ogrzewanie kominkiem – przy zastosowaniu płaszcza wodnego i odpowiedniej izolacji domu pojedynczy kominek może zapewnić ciepło dla całego budynku. Nie do przecenienia jest również atmosfera tworzona przez płomienie – i niski koszt całkowity takiej metody ogrzewania.

Nowoczesną i ekologiczną, chociaż bardzo drogą w zakupie i montażu formą ogrzewania centralnego jest pompa ciepła – dzięki wykorzystaniu naturalnych różnic temperatury między gruntem a powietrzem cechuje je bardzo wysoka wydajność (dzięki czemu koszty eksploatacji są bardzo niskie), dodatkowo z łatwością można „odwrócić” tryb pracy i wykorzystać instalację do chłodzenia.

Oprócz samej jednostki centralnej potrzebujemy systemu transportu ciepła – stosowane są trzy odmiany: ciecz (na ogół woda, w wypadku miejsc narażonych na niskie temperatury stosuje się specjalne płyny), para wodna oraz powietrze – tak w obiegu zamkniętym jak otwartym (ogrzewanie nadmuchowe). Tradycyjne instalacje z obiegiem grawitacyjnym w zasadzie nie są już stosowane, w zasadzie zawsze stosuje się już obieg wymuszony – a więc pompy lub (dla instalacji z obiegiem powietrza) dmuchawy czy wentylatory.

Końcową sprawą jest wybór odpowiednich grzejników – ale to już materiał na przyszłość.