Теплогенеруючі установки

Доцент Наливайко В.Г.

Трохи історії котлів, їх розвитку, або про те як ми прийшли до твердопаливних котлів і теплогенеруючих установок.

Історія котлів починається з першого джерела тепла для людства, звичайно, це було просте вогнище. Спроби створити систему опалення почалися ще в Римі, де так зване "Гіпокаустове опалення" виводилося через канали в підлозі. Через ці канали проходили відпрацьовані гази декількох топок.
Лише через кілька століть з'явилися каміни. Тепле повітря виводилося через відкриті осередки під димарем. Пізніше каміни відкритого типу трансформувалися в каміни закритого типу.

Внаслідок дефіциту палива, як не дивно – деревини, у 1763-му році Фрідріх Великий поліпшив використання опалення. Так виник прототип "Берлінської печі" з декількома димоходами. Монтаж димоходу такого типу був інноваційним, а використання вугілля призвело до підвищення потужності.
Завдяки розвитку металургії, в кінці XVIII століття з'явилися перші металеві печі. Також з'являються перші ідеї створення централізованого опалення. 1831-го року Перкінс патентує систему опалення за допомогою гарячої води. Досліджує можливість використання розширювальних баків, щоб вирішити проблему зі змінами обсягів води при зміні температур.
1833-го року англієць Палько розробляє систему централізованого водяного опалення. Система складалася з довгого трубопроводу, який відходив від котла і при цьому був радіатором. Конструкція системи була повністю замкнута.
1860-го року у США ставлять на потік виробництво деталей для централізованого опалення, що набуває широкого застосування.
1871-го року видано закон про парові котлі, що містить стандарти безпеки.
1898-го року налагоджено серійне виробництво чавунних котлів за власним патентом Buderus.

на початку XX ст., внаслідок підвищення запитів до комфорту, котли отримують бурхливий прогрес.
1950-ті роки ознаменувались появою перших циркуляційних насосів та впровадженням плоских сталевих батарей.
1973-й рік став знаковим внаслідок настання першої енергетичної кризи, пошуками альтернативних джерел енергії в опаленні. Так, усвідомлюючи завдавання шкоди екології, і розуміючи, що копалини для опалення не є поновлюваними, людство прийшло до сучасного типу опалення.
У 2000-му році Едмунтас Штропайтіс винаходить твердопаливний котел тривалого горіння, в якому повітря подається через трубку телескопічного типу, тому запас палива згоряє дуже повільно з хорошим співвідношенням часу горіння і тепла, що виділяється. На сьогоднішній день сформульовано чіткий тренд: до максимальної оптимізації процесів горіння і виділення тепла. Одним з винаходів, які допомагають підвищити ККД і більш раціонально використовувати теплову енергію, є бак теплоаккумулятор, наприклад. Крім того, є маса інших допоміжних для котла пристроїв.

Якщо зазирнути в майбутнє, швидше за все, інноваційні рішення буде зведено до трьох параметрів:

Максимальне зменшення витрат палива;
Максимальне зменшення викиду шкідливих речовин в атмосферу;
Автономність, котра на сьогоднішній день забезпечується хоча б тим, що навіть при залежності від електрики, проблему незалежної від мережі роботи бере на себе безперебійник для твердопаливного котла або для інших видів котлів.

Теплогенеруюча установка – це комплекс взаємопов'язаного обладнання, що виробляє теплову енергію, незалежно від місця його розташування. У зв'язку з різноманітністю різних видів енергії, теплоносіїв та умов роботи застосовують такі теплогенеруючі установки і відповідні методи виробництва теплової енергії: котельні агрегати, атомні реактори, електродні котли, геліоустановки, геотермальні установки, котли-утилізатори. Для систем теплопостачання також використовують виробництво теплової енергії з біомаси.