Однако все эти приспособления размещались непосредственно на земле, что сильно сдерживало развитие многоэтажного строительства.
После изобретения и введения в обиход централизованного водоснабжения были созданы уборные с водяным затвором. Они сразу же получили широкое распространение, поскольку были наиболее удобны и гигиеничны, а главное, могли размещаться на любом этаже здания.
Со временем были изобретены герметические септик-танки. Они позволяли перерабатывать органические отходы и получать из них не только удобрения, но и горючий газ, годный для отопления и освещения.
Для этого отходы помещались в герметически закрытый бункер, где при небольшом подогреве начиналось их брожение. Выходивший из бункера газ фильтровался и использовался для различных нужд, в том числе и для отопления самого бункера.
Подобные приспособления применяются и до сих пор для обработки сточных вод в больших городах.
Вот какая интересная родословная у обыкновенного туалета.
Когда появилось центральное отопление?
Отопительные приспособления относятся к числу самых ранних изобретений человека. Этнографы обнаружили у одного из первобытных племен Замбии приспособление, которое является прообразом современных отопительных систем. Оно представляет собой воздухонепроницаемый ящик, сложенный из камней или кирпича и примыкающий к стене дома. В стене имеются два отверстия.
В нижнее отверстие вдвигается зажженная жаровня, а верхнее плотно закрывается. Примерно через час ящик нагревается, и жаровню удаляют. Нижнее отверстие закрывают, и ящик отдает свое тепло воздуху, находящемуся в доме.
Ближайший аналог этой системы применялся много веков назад в Древнем Риме, где его называли гипокаустом. Считают, что он был изобретен еще древними греками, которые встраивали в стены баки с горячей водой, обогревавшие помещения.
В Древнем Риме этот способ отопления усовершенствовали. С I века до нашей эры в домах стали устраивать каналы для прохождения нагретого в центральной топке воздуха. По системе отверстий и труб он пропускался под полом и в стенах зданий. В качестве топлива использовался малодымящий древесный уголь.
Изобретателем гипокауста считается Сергий Ората (80 год до нашей эры), который использовал его для обогрева аквариумов при разведении рыб.
Однако гипокаусты были достаточно небезопасны: даже небольшая трещина могла привести к тяжелым отравлениям угарным газом. Вот почему довольно быстро на их основе был изобретен калорифер. В нем тепло к комнатам передавалось посредством нагревания воздуха, движущегося за счет разности температур.
Пламя разогревало систему из тонких труб, по которым проходил воздух. Нагретый до высокой температуры, он поднимался к жилым комнатам. Эта система применяется и поныне для отопления больших помещений.
Заменив воздух нагретой водой, а каналы – трубами, инженеры пришли к современной системе центрального отопления.
Как устроена котельная?
Любая котельная состоит из четырех взаимосвязанных частей: котла, горелки, автоматики и обвязки. Котел предназначен для нагревания воды, по устройству он бывает одноконтурными или двухконтурным.
Первый нагревает воду только для отопления. В двухконтурном устанавливают две параллельные системы трубопроводов, одна из которых нагревает воду для отопления, а вторая обеспечивает горячее водоснабжение.
Иногда вместо второго контура рядом с котлом устанавливают теплообменник. Он представляет собой резервуар, предназначенный для нагревания питьевой воды. Обычно температура воды в теплообменнике держится на уровне 60 °C по Цельсию, что считается достаточным для нормальной работы ванны и умывальников.
Важнейшей частью любого котла является горелка. Она рассчитана на жидкое или газообразное топливо. По конструкции различают 3 типа горелок: атмосферные, инжекторные и вентиляторные.
Атмосферные горелки обеспечивают сгорание топлива за счет естественного притока атмосферного воздуха. Обычно они используются в газовых котлах при постоянном давлении газа в газопроводе.
Если давление газа колеблется, то применяют более сложные вентиляторные горелки. Специальный вентилятор создает воздушный поток, который всасывает газ из сопла.
Вентиляторная горелка обеспечивает стабильное пламя даже при колебаниях давления газа. В них гораздо выше сгорание за счет более интенсивного притока кислорода. По экономичности вентиляторная горелка примерно на 30 % превышает обычную.
В жидкотопливных котлах применяют специальную горелку с инжектором. В ней находится не только вентилятор, но и насос, подающий топливо. Полученная смесь вбрызгивается в котел, где и происходит ее сгорание.
Инжекторная горелка обеспечивает полное сжигание топлива, но требует точной регулировки, чтобы уменьшить количество образующейся сажи.
Управление горелками и подачей топлива осуществляется с помощью блока автоматики. Он позволяет увеличивать температуру при понижении температуры воды, а также перекрывает подачу топлива, если по какой-либо причине пламя гаснет.