Historia kotłów grzewczych

Wynajdowanie wciąż nowych sposobów na ogrzanie się w chłodniejszych okresach znaczy historię rozwoju naszej cywilizacji. Umożliwiło chociażby ekspansję na tereny teoretycznie człowiekowi nieprzychylne, bo cechujące się nieprzyjemnie niskimi temperaturami. Panujący w Europie surowy przez dużą część roku klimat wymagał od naszych przodków rozpalania ognisk – początkowo w jaskiniach, później zaś w szałasach i chatach. Z czasem zaczęły pojawiać się bardziej wyrafinowane rozwiązania…

Należą do nich chociażby gliniane paleniska. Powstające w nich ciepło już od czasów starożytnych Rzymian próbowano rozprowadzić po większej liczbie pomieszczeń umiejscowionymi pod poziomem podłogi kanałami, którymi wędrowały rozgrzane gazy spalinowe. – Pomysł ten wykorzystano chociażby do ogrzewania komnat zamku krzyżackiego w Malborku – mówi przedstawiciel zajmującej się produkcją kotłów firmy Kamen.

Piece ceramiczne i metalowe

Konstrukcyjne zamknięcie takiego paleniska z gliny dało początek piecom ceramicznym, w których glinę suszoną zastąpiono kaflami. Rozwiązanie to było niezwykle popularne zwłaszcza w XIX stuleciu, a także w pierwszej połowie wieku XX, kiedy to udoskonalono technologię tak, że piece potrafiły osiągać wydajność równą niemal 6900 W/m ². Alternatywą dla pieców ceramicznych w początkach XIX wieku stały się też odlewane piece żeliwne oraz spawane stalowe. Około 100 lat później podjęto natomiast próby połączenia technologii stalowej tudzież żeliwnej z ceramiczną, konstruując piece kaflowe z kaflami blaszanymi oraz glinianą wylepką. Ich stosunkowo niska wydajność sprawiła jednak, że nie cieszyły się zbytnim powodzeniem.

Czym się różni piec od kotła?

Warto w tym momencie zaznaczyć, że piec zasadniczo ogrzewał wyłącznie pomieszczenie, w którym się znajdował. Pewnym sposobem zwiększenia jego zasięgu była budowa okrągłego pieca w miejscu, w którym stykały się naroża czterech sąsiadujących ze sobą pomieszczeń. Rewolucję w tym zakresie przyniosło dopiero wykorzystanie najpierw pary wodnej, a później (dzięki zastosowaniu pomp) samej wody jako nośnika ciepła rozprowadzanego rurami po całym budynku. Właśnie tutaj przebiega różnica między piecem a kotłem, który oddaje ciepło nie swoją powierzchnią, ale do czynnika pośredniego, czyli rzeczonej wody. Pierwszy kocioł grzewczy został skonstruowany w 1878 roku w Kopenhadze przez inżyniera W.E. Recka. Cztery lata później zaś powstał pierwszy żeliwny kocioł członowy autorstwa inż. J. Strebla. Charakterystycznie półokrągłe w górnej części kotły na jego licencji spotkać można było funkcjonujące gdzieniegdzie jeszcze w latach 80. XX wieku.

Różne paliwa, różne technologie

Początkowo oprócz drewna paliwem zarówno w piecach, jak i pierwszych kotłach były brykiety torfowe, torf, węgiel brunatny i kamienny, a z czasem także koks. Wkrótce pojawiły się jednak kotły na paliwa płynne i gazowe. Wobec rosnących cen oleju i gazu zaczęto intensywnie na powrót udoskonalać technologie wykorzystujące paliwa stałe. Obecnie obok kotłów gazowych i olejowych mamy więc do wyboru także kotły na węgiel i drewno, w tym wykorzystujące zjawisko zgazowania drewna (tzw. holzgas), w których spalanie przebiega trójfazowo, a sprawność osiąga 90%. Wyróżnić można też kotły ze spalaniem górnym, gdzie komora zasypowa jest tożsama z komorą spalania (sprawność na poziomie 70-75%), a także efektywniejsze (ok. 80%) kotły ze spalaniem dolnym. Znakiem naszych czasów są również kotły spalające biopaliwa. Do najpopularniejszych należą te zasilane pelletem (sprasowane cząstki drzewne), aczkolwiek spotkać można się też z kotłami na biomasę w postaci resztek z produkcji rolnej (np. słoma, pestki), czy wykorzystującymi chociażby etanol bądź metanol pozyskiwany w drodze fermentacji niektórych roślin.