امروزه تلاش مهندسان، تولیدکنندگان و تأمینکنندگان سیستمهای گرمایشی باعث شده تا دیگر در زمستانهای سرد به تلاشهایی که اجدادمان برای رهایی از مشکل سرما انجام دادهاند کمتر فکر کنیم.
اجداد و پیشینیان ما سختیهای فراوانی را متحمل شدند تا مشکل سیستم گرمایشی را در زمانی که هیچ اثری از پیشرفتهای امروزی بشر مثل برق و تکنولوژی نبود حل کنند. اگر به داستان و تاریخچه سیستم گرمایشی علاقه دارید این مقاله فارمو را مطالعه کنید. ما در این مقاله کوتاه قصد داریم داستان تلاش انسانها را تا آنجا که تاریخ توانسته است ثبت نماید با هم مرور کنیم.
در حدود 1.5 میلیون سال پیش، انسانهای اولیه شروع به استفاده از آتش کردند. چگونگی و چرایی آن را فقط میتوان حدس زد، اما شواهد باستانشناسی نشان میدهد که هوموارکتوس و آسترا لوپیتکوسها در آن زمان از آتش بهعنوان ابزاری کاربردی استفاده میکردند. در نقطهای از تاریخ، آتش به داخل غارها و کلبهها آورده شد. قدیمیترین سیستم گرمایشی یک آتش مرکزی و یک سقف مرکزی برای خروج دود بود.
بعدها آتش به قسمتهای مختلف سرپناهها منتقل شد و با استفاده از سنگ، طرحهای مختلفی برای بهبود بهرهگیری از آتش ساخته شد. بااینحال، آتشها در بهترین شرایط 20 درصد کارآمدی داشتند و بیشتر گرما همراه با دود خارج میشد.
سیستم گرمایش در دوران باستان
شواهد نشان میدهد که گرمایش مرکزی اولیه به چند طریق از قبیل آتشدان و شومینه، اجاقگاز و سیستمهای گرمایش از کف توسعهیافتهاند. حفاریهای یونان باستان نشان میدهد قدمت آتشدانهای ثابت مرکزی به ۲۵۰۰ سال قبل از میلاد میرسد.
شومینه در اوایل سده 800 پس از میلاد مورداستفاده قرار گرفت و تا قرن سیزدهم در اروپا رواج یافت. قلعههایی که در آن زمان ساخته میشدند دارای شومینههایی بودند که با دودکش کوتاهی به بیرون متصل میشدند. تمام شومینههای اولیه به طور کامل از سنگ ساخته شده بودند، اما پیشرفتهای فناورانه در ریختهگری منجر به معرفی شومینههای چدنی شد.
در انگلستان، یکی دیگر از پیشرفتها این بود که هوای گرم را از طریق مجرای بیرونی فراهم کنند. یک کشیش فرانسوی اولین کتابچه راهنمای جامع طراحی شومینه به نام Mechanique du Feu را در سال 1713 نوشت. علم ساخت شومینه با انتشار کتاب «شومینههای دودکشی» در سال 1796 توسط بنجامین تامپسون و کنت رامفورد به اوج خود رسید.
در کنار شومینه، اجاقها نیز برای اولینبار در سده 800 بهعنوان وسایل ساخته شده از آجر سفالی ظاهر شدند. اجاقهای آجری دیواری در اروپای شمالی در سده 1500 رایج شد. این اجاقها که اجاقهای روسی یا سوئدی نامیده میشدند، بسیار بزرگ بودند. نسخههای بعدی آنها بسیار آراسته و با پوشش کاشی ساخته شدند. اولین اجاقهای فلزی که پس از سده 1400 ظاهر شدند، از اجاقهای چدنی متصلبههم ساخته میشدند. بعدها، مقاطع چدنی به طور خاص برای ساخت اجاقگاز طراحی و هلند و آلمان به مراکز پیشرو برای تولید این اجاقها تبدیل شدند.
سیستم گرمایشی تابشی در باستان
به نظر میرسد سیستمهای گرمایشی از کف، برای اولینبار در خاورمیانه ظاهر شدهاند. شاه ارزوا در حدود 1300 سال قبل از میلاد چنین سیستمی را در کاخ خود در بیچسوتان ترکیه نصب کرد. سپس، رومیها در اوایل دهه 80 قبل از میلاد این فناوری را به حد اعلی رساندند. سیستمهای طراحی شده توسط سرجیوس اوراتا در ابتدا فقط کف را گرم میکردند؛ اما رفتهرفته سیستمهای بعدی برای گرم کردن دیوارها نیز استفاده میشدند.
اولین سیستمها، کفپوشی از سنگ را بر روی ستونهایی بر روی محفظهای از آتش نگه میداشتند و گازهای حاصل از احتراق از زیرزمین به بیرون میرفتند. فضای توخالی زیر کف، هیپوکاست نامیده میشد و این نام را به تمام انواع سیستمهای گرمایش رومی که در آن از یک اتاقک زیر کف استفاده میشد، اطلاق میکردند.
سیستمهای بعدی از دودکشهای کاشی یا دیوارههای کاشی توخالی برای هدایت گرمای حاصل از احتراق به دریچههای خروجی استفاده کردند. بعدها، محفظه هیپوکاست حذف و با کانالهایی که از کوره به دودکشهای دیوار منتهی میشد جایگزین شد.
سیستمهای گرمایش هیپوکاست رومی علاوه براینکه برای گرمکردن خانههای رومیان ثروتمند در سرتاسر امپراتوری استفاده میشد برای استفاده بهعنوان سیستمهای گرمایشی حمامهای عمومی نیز موردتوجه قرار میگرفتند؛ بهطوریکه بین سال 10 پیش از میلاد تا سال 324 پس از میلاد، حداقل 17 حمام عمومی بزرگ با استفاده از سیستمهای هیپوکاست ساخته شد. آزمایشی که در یک حمام کنستانتینی بهجامانده از سده 300 در شهر باستانی تریر انجام شده است، نشان میدهد که این سیستمها بسیار کارآمد بودهاند.
هنر و علم سیستمهای هیپوکاست پس از سقوط امپراتوری روم از بین رفت و با ورود غرب به دوران قرونوسطی علم سیستم گرمایش دچار افول گردید.
