Prieš du tūkstančius metų turtingo romėno viloje grindys būdavo šiltos. Ne perkeltine prasme – po jomis cirkuliavo karštas oras, o vergai kūreno krosnį rūsyje.
Po Romos žlugimo Europa šios technologijos neteko beveik tūkstančiui metų. Grįžta ji tik devynioliktame amžiuje, ir jau visai kitokia forma.
Kaip keitėsi šildymo idėja
Šildymo istorijoje išsiskiria keturi principiniai etapai: atviras židinys patalpos viduryje, kanalinis šildymas po grindimis, akumuliacinė krosnis su dūmtakiais ir galiausiai šilumos perkėlimas iš aplinkos. Kiekvienas etapas sprendė ankstesnio problemą: židinys šildė, bet pripildydavo patalpą dūmų; hipokaustas dūmus pašalino, bet reikalavo nuolatinės priežiūros; krosnis leido kaupti šilumą, bet vis tiek reikėjo kuro. Ketvirtasis etapas pakeitė patį klausimą – vietoj to, kaip pagaminti šilumą, imta klausti, kaip ją perkelti.
Romėnų hipokaustas
Sistemos principas buvo paprastas ir brangus.
Grindys būdavo pakeltos ant molinių stulpelių, o po jomis iš krosnies sklido karštas oras ir dūmai. Sienose įmūryti tušti čerpiniai kanalai vedė juos aukštyn ir į lauką, todėl šilo ir sienos.
Sistema veikė puikiai, bet reikalavo trijų dalykų vienu metu: daug kuro, nuolatinės priežiūros ir statybos, suplanuotos iš anksto. Būtent dėl to ji liko elito ir viešųjų pirčių technologija, o ne kasdienybė.
Tūkstantis metų su dūmais
Ankstyvaisiais viduramžiais grįžta paprasčiausias sprendimas – atviras židinys patalpos viduryje.
Dūmai keliavo pro angą stoge, o kartu su jais išeidavo ir didžioji dalis šilumos. Patalpos būdavo suodinos, o kvėpavimo takų ligos – įprastos.
Persilaužimas įvyko maždaug dvyliktame–tryliktame amžiuje, kai plačiau paplito kaminas. Jis atrodo kaip smulkmena, tačiau pakeitė namo struktūrą iš esmės: atsirado galimybė daryti antrą aukštą ir atskiras patalpas, nes dūmams nebereikėjo laisvos erdvės iki stogo.
Krosnis, kuri kaupia šilumą
Kitas didelis žingsnis buvo padarytas ne padidinant ugnį, o ją sulaikant.
Koklinėje krosnyje dūmai eina ilgu vingiuotu keliu ir atiduoda šilumą masyviai konstrukcijai. Užkūrus vieną kartą per parą, krosnis atiduoda šilumą palaipsniui visą laiką.
Aštuonioliktame amžiuje Švedijoje ši idėja buvo išplėtota valstybiniu lygiu – šalis susidūrė su malkų trūkumu ir ieškojo, kaip iš to paties kuro gauti daugiau. Rezultatas buvo krosnis, kuriai reikėjo kelis kartus mažiau medienos nei ankstesnėms konstrukcijoms.
Devynioliktas amžius ir centrinis šildymas
Pramonės revoliucija atnešė garą, o su juo – vamzdynus.
Pirmieji centrinio šildymo sprendimai buvo įrengti fabrikuose ir viešuosiuose pastatuose, vėliau perėjo į gyvenamuosius namus. Šiluma pirmą kartą tapo perkeliama iš vienos pastato vietos į kitą, o katilinė atsiskyrė nuo gyvenamųjų patalpų.
Tuo pačiu metu vyko kitas, tuomet mažai pastebėtas įvykis. 1852 metais Williamas Thomsonas, žinomas kaip lordas Kelvinas, aprašė principą, kurį pavadino šilumos daugintuvu: mechaninė energija gali būti panaudota šilumai perkelti iš šaltesnės aplinkos į šiltesnę.
Pirmieji veikiantys įrenginiai
Nuo teorijos iki praktikos praėjo vos keleri metai.
1856-aisiais Austrijoje Peteris Ritteris von Rittingeris pritaikė šį principą druskos garinimo įmonėje Ebenzėje – tai laikoma pirmuoju veikiančiu pramoniniu šilumos siurbliu. Praėjus beveik šimtmečiui, 1938 metais, Ciuricho rotušė buvo pradėta šildyti šiluma, paimta iš Limato upės vandens.
Ketvirtajame dešimtmetyje atsirado ir pirmieji sprendimai atskiram namui. Visa tai vyko dar prieš tai, kai energijos kaina apskritai tapo vieša tema.
Kodėl technologija ilgai neplito
Priežastis buvo ne technika, o kuro kaina.
Kol anglis ir vėliau nafta buvo pigios, sudėtingesnė sistema neatsipirkdavo. Susidomėjimas šoktelėjo aštuntajame dešimtmetyje, per naftos krizes, o vėliau vėl atslūgo kartu su kainomis.
Rimtas grįžimas įvyko jau šiame amžiuje, kai susijungė trys dalykai: pigesni kompresoriai, geresni šaltnešiai ir kintamo dažnio valdymas. Būtent todėl Oras oras tipo įrenginiai, dar prieš porą dešimtmečių Lietuvoje laikyti egzotika, šiandien montuojami ir naujos statybos namuose, ir sovietmečio daugiabučiuose.
Ką istorija rodo apie ateitį
Per du tūkstančius metų kartojasi tas pats dėsningumas.
Kiekvienas naujas etapas atsirado ne todėl, kad ankstesnis nustojo veikti, o todėl, kad pabrango tai, ko jam reikėjo: malkos, anglis, priežiūros darbas. Technologija keitėsi ne dėl komforto, o dėl išteklių.
Antras dėsningumas – nė vienas sprendimas nedingo visiškai. Židinys, krosnis, centrinis šildymas ir šilumos perkėlimas šiandien egzistuoja vienu metu, tik skirtingose nišose.
Dažni klausimai
Ar hipokaustas veikė efektyviai? Šildė gerai, bet kuro sunaudodavo labai daug, o priežiūrai reikėjo nuolatinio darbo.
Kada Lietuvoje paplito kaminai? Kaimo sodybose dūminės pirkios vietomis išliko dar devynioliktame amžiuje, nors mieste kaminai buvo įprasti kur kas anksčiau.
Kas išrado šilumos siurblį? Principą aprašė lordas Kelvinas 1852-aisiais, o pirmąjį veikiantį pramoninį įrenginį sukūrė Rittingeris 1856-aisiais.
Kodėl senos krosnys taip ilgai laiko šilumą? Dėl masės ir ilgų vidinių dūmtakių, kuriuose dūmai atiduoda šilumą mūrui, o ne kaminui.
Ar centrinis šildymas buvo naujiena devynioliktame amžiuje? Iš esmės taip, nors romėnai jau turėjo panašią idėją – tik be vamzdynų ir siurblių.
Kaip šildymas keitė miestų vaizdą
Devynioliktame amžiuje anglis tapo pagrindiniu kuru, ir tai pakeitė ne tik namus.
Londono smogas, dėl kurio miestas gavo pravardę, kilo būtent iš namų židinių ir pramonės kaminų. Panašios problemos kamavo visus sparčiai augusius Europos miestus, o atsakymas ilgainiui tapo centralizuotas šilumos tiekimas – vietoj tūkstančių kaminų liko keli.
Būtent šis sprendimas Sovietų Sąjungoje virto masine praktika, o Lietuvos miestuose jo palikimas veikia iki šiol: dauguma daugiabučių tebešildomi iš centralizuoto tinklo.
Vienas dalykas, kurį verta pastebėti senuose pastatuose
Pažiūrėkite, kur name stovi krosnis arba kur eina kaminas.
Iš šios vienos detalės galima atsekti, kada namas statytas ir kaip jame buvo gyvenama – šildymas beveik visada diktavo planą, o ne atvirkščiai.