Существуют условия, без которых повседневная жизнь человека не будет считаться полноценно комфортной. Прежде всего, это различные системы жизнедеятельности, к которым относятся отопление и источник горячей воды в помещениях. Первые конструкции, которые позволяли эффективно отапливать внутренние пространства зданий, появились еще во времена Древнеримской империи.
Изначально для этого процесса использовалось твердое топливо (дрова, уголь и так далее), но развитие цивилизации привело к возможности использования для подобных целей электричество, жидкое топливо, энергию солнца, природный газ. В статье мастер сантехник расскажет историю развития газовых котлов отопления.История развития газовых котлов
Считается, что первый отопительный котёл появился в XVII веке в Италии, но изобрёл его француз – физик Дени Папен. Выглядел агрегат как большой чайник с предохранительным клапаном для регулирования уровня давления. Привычный современным людям вид отопительные агрегаты приобрели в XIX веке, но именно газовые котлы появились лишь в конце столетия. Зато благодаря доступности топлива они быстро вышли на лидирующие позиции.
Последующее развитие газового котельного оборудования можно представить следующей хронологией.
1892–1920 гг
В 1892 году профессор Аахенского Императорского Технического Университета (сейчас Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen) доктором Хуго Юнкерсом (в будущем это - тот самый создатель легендарных немецких самолетов, авиаконструктор, инженер, изобретатель) изобретает прибор калориметр.
Принцип действия калориметра (проточный нагрев воды за счет выделяемой теплоты при сгорании природного газа), был использован изобретателем в создании проточного газового водонагревателя. Юнкерс сразу понял и оценил преимущества постоянного наличия крана с горячей водой на кухне и в ванной.
Изобретатель был вынужден сам налаживать выпуск газовых водонагревателей, создав для этого одну из первых собственных фирм, так как поначалу население было весьма скептически настроено к новшеству.
В 1895 г. Хуго Юнкерс открывает фабрику Junkers, начавшую выпуск первых в мире газовых водонагревателей. Хороший старт коммерческой деятельности новой компании повлиял на создание целого ряда моделей. Стремительно возрастали темпы и возможности производства, и, например, в 1904 году фабрика Junkers выпускала 19 моделей газовых водонагревателей, а также охладители (по сути кондиционеры) и разнообразное вентиляционное оборудование. Применение автоматики дало возможность внедрить систему управления подачей газа в зависимости от расхода горячей воды. И это в начале XX века! А налаженное серийное производство проточных водонагревателей позволило сделать их доступными по цене практически для любого немецкого дома уже к началу 1910-х годов.
К началу 1912 году фирмой профессора Юнкерса было выпущено сто тысяч единиц газовых водонагревателей различных моделей.
1921–1940 гг
После I Мировой Войны, в середине 20-х годов XX века, газовыми водонагревателями Junkers оснащают, к примеру, учебный корпус и новые дома мастеров-преподавателей знаменитой высшей школы строительства и художественного конструирования Bauhaus в германском городе Дессау. Одним словом, фабрика Юнкерса продолжала успешно существовать и развиваться, даже несмотря на Мировую Войну. В 1929 г. на колонках Junkers впервые начинают применять термоэлектрический выключатель газа, что позволило сделать эти приборы самыми безопасными в мире.
В это же время в Германии увидели свет настенные модели газовых колонок. Люди с недоверием отнеслись к новому виду оборудования, так как в то время были распространены чугунные накопительные водонагреватели, впечатляющие размерами и массой. Покупатели опасались, что настенная модель Юнкерса просто сорвётся под собственным весом. Помог нетривиальный ход: изобретатель посадил своего сотрудника на одну из смонтированных моделей водонагревателя. Техника выдержала, а сделанные фотографии убедили скептиков.
Несмотря на большие успехи в области выпуска водонагревательного и другого оборудования, Великая депрессия (мировой экономический кризис), начавшаяся в 1929 году в США и 1930-м докатившаяся до Германии, сделала для компании Junkers то, что не смогла даже I Мировая Война. Немецкая экономика, сильно зависимая на тот момент от американской, пострадала в Европе сильнее других и спрос на газовые водонагреватели профессора Юнкерса, конечно же, упал очень сильно. Многие предприятия в Германии обанкротились, в том числе и должники Юнкерса. В результате в 1932 году доктор и изобретатель Хуго Юнкерс продает завод по производству газовых водонагревателей фирме Robert Bosch Gmbh и полностью уходит в самолето- и моторостроение, которые уже давно являлись для него главным занятием в жизни.
Примерно в это же время отопительные котлы стали производить компании, давно занимавшиеся производством металла: французская De Dietrich и чешская «Мора Моравия». В Америке наибольшую долю рынка газового отопительного оборудования занимали компании механика и изобретателя норвежского происхождения Эдвина Руда (Edwin Ruud).
Перед Второй мировой войной и сразу после неё газовые колонки приобрели современный вид, их эксплуатация стала безопасной и доступной.
1941–1960 гг
Если первые полвека в конструировании и производстве газового оборудования на лидирующих позициях были немецкие инженеры, то в 1940-х годах в авангард вырвалась Франция. Именно в этой стране в 1948 году изобретатель Морис Фриске разработал компактный настенный газовый котёл, обладающий невероятной для того времени функцией – он автоматически управлял температурой теплоносителя.
Параллельно с изобретением всё новых моделей отопительных котлов в 40–60-х годах XX столетия идёт процесс совершенствования отдельных частей оборудования. Например, в 1953-м изобретена газовая горелка с нагнетаемым воздухом. В неё воздух подаётся принудительно, вентиляторами, что даёт возможность гибко регулировать мощность потока газовоздушной смеси и достигать за счёт этого высоких показателей КПД. Такие горелки по сей день используются при производстве котлов.
Массовый выпуск газовых колонок в СССР был начат в 1956 году московским заводом «Искра» и ленинградском «Газаппарат». Всего до начала 1980-х годов их было установлено около 8 млн шт. После этого периода в новом строительстве газовые колонки не применялись, но в старых домах они ещё используются. Также в СССР выпускались и напольные газовые котлы. В конце 1950-х годов напольные газовые котлы первым стал выпускать завод «Ростовгазоаппарат».
1961–1980 гг.
Идею встроить в котёл блок по приготовлению горячей воды в жизнь воплотили французы в 1960-х годах. По сути, это была уже мини-котельная: такое оборудование способно не только полноценно отапливать дом, но и готовить горячую воду.
В 1967 году на машиностроительном заводе ЖМЗ в городе Жуковский Московской области начали выпускать газовые котлы АОГВ и АКГВ для бытового использования. Аббревиатура АОГВ расшифровывается как «агрегат отопительный газовый», АКГВ — «агрегат комбинированный газовый». Котёл АОГВ используется только для отопления, в то время как котёл АКГВ позволяет производить отбор горячей воды для бытовых нужд.
В то же время повсеместно стали внедрять закрытые двухтрубные системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. К каждой батарее присоединялись подводящая и отводящая трубы. По первой теплоноситель попадал в радиатор, а по второй уходила остывшая жидкость. Такая система помогает организовать отопление максимально эффективно, следовательно, влияет на размер котла, позволяя уменьшить размер теплообменника и камеры сгорания.
Ещё одной важной вехой двадцатилетия стало внедрение пьезорозжига. Той самой «волшебной кнопки», при нажатии которой воспламеняется запальная горелка со встроенным пьезоэлементом и газовый агрегат начинает работать. Кстати, проточные нагреватели с пьезорозжигом выпускаются до сих пор, несмотря на то что технологии давно шагнули вперёд. И сделан был этот шаг в следующее двадцатилетие.
1981–2000 гг
В начале 1980-х годов началось серийное производство конденсационных котлов. На сегодняшний день они считаются вершиной эволюции газового отопительного оборудования. Такой котёл использует для нагрева тепло, полученное при сжигании газа, и энергию пара, содержащегося в отходящих дымовых газах. Эффект достигается за счёт конденсации паров на стенках дополнительного теплообменника. В результате КПД котла доходит до 100–110 %, что позволяет использовать оборудование максимально эффективно и экономить 15–20 % топлива.
Казалось бы, дальше совершенствоваться некуда, пик достигнут. Однако с конца 80-х годов XX века в истории газовых котлов начинается новый виток: детальная проработка функций безопасности, экологичности и экономичности.
В 1988 году на рынок вышел первый котёл, оснащённый автоматическим регулятором температуры горячей воды. Ещё через пять лет появились котлы с электронной системой зажигания и системой газовой безопасности, основанной на ионизационном контроле пламени. Когда гаснет контролируемое пламя и прекращаются ионизационные процессы, отключение подачи газа в горелки котла происходит мгновенно. Ложные сигналы замыкания цепи датчиков в такой системе исключены.
Начавшаяся с малых элементов, безопасность оборудования станет лейтмотивом для производителей на следующие десять лет.
2001–2010 гг
В первое десятилетие миллениума человечество всё больше озадачивается проблемами глобального потепления, загрязнения атмосферы. Мейнстрим не обходит стороной и производителей газовых котлов: в начале нового тысячелетия разрабатываются горелки с низким уровнем выброса оксида азота.
Усилия изобретателей и конструкторов направляются на повышение уровня КПД оборудования, его энергоэффективности, защиту окружающей среды и при этом на максимально удобное использование. Появляются котлы с переключаемой мощностью, позволяющие регулировать этот показатель в зависимости от потребности в температуре отопления и горячей воды. В 2007 году на рынок выходит первый конденсационный котёл с отдельным рекуперативным конденсатором – высокоэффективный агрегат, который обеспечивает возможность горячего водоснабжения в проточном режиме.
В следующее десятилетие котлы продолжили стремительно «умнеть» – и даже научились общаться со своими хозяевами.
С 2010 г. по настоящее время
Эпоха цифровых и «зелёных» технологий. Производители-лидеры разрабатывают экологичные котлы с естественной тягой, совмещающие в себе качества традиционных котлов и соответствующие самым высоким экотребованиям.
Создаются интеллектуальные системы управления отоплением по радиоканалу, которые встраиваются прямо в котлы. Они реагируют на наружную и внутреннюю температуру, позволяют поддерживать разную температуру в трёх контурах отопления (например, радиаторы, тёплый пол и горячая вода). Самые передовые из этих систем умеют регулировать температуру покомнатно: +18 0С в спальне, +22 0С в кухне, +25 0С в гостиной и т. д. Такие системы давно не фантастика, в настоящее время они устанавливаются серийно.
Пика развития цифровые технологии достигли в системах дистанционного управления отопительным оборудованием. Поддерживать двухстороннюю связь с котлом теперь можно с помощью телефона или планшета, отдавая команды и получая обратную связь об их выполнении.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Ремонт и техническое обслуживание газовых котлов отопления