Heizung

In kalten Jahreszeiten reguliert die Erwärmung der Umgebungsluft die Wärmeabgabe des menschlichen Körpers, um ein Gleichgewicht zwischen der Körperwärme und der Umgebung herzustellen, so dass sich die Person warm und physiologisch wohl fühlt, dh in einer geeigneten physiologischen Umgebung zu sein. Faktoren, die den Komfort beeinflussen, sind neben der Art und Weise, wie sie sich anziehen, auch die Lufttemperatur, die mittlere Wandtemperatur sowie die Bewegung, die Luftfeuchtigkeit und die Luftreinheit. Die Erwärmung kann nur die Lufttemperatur und die mittlere Wandtemperatur beeinflussen. Einzelraumheizgeräte sind Öfen und Heizungen (Heizungen sind regelmäßig tragbar und Öfen sind nicht tragbar oder eingebaut), beispielsweise eine Infrarotheizung oder eine Infrarotheizung, ein Wärmetauscher und dergleichen, und mehrere Räume oder mehrere Gebäude werden durch ein Zentralheizungssystem beheizt.
Die älteste Form der Holzheizung ist ein offener Kamin, der auf einem geeigneten Sockel in der Mitte des Raumes mit einer Öffnung in der Decke aufgestellt wird. Hier wird die Wärme hauptsächlich durch Wärmestrahlung von Flammen und Glut übertragen. Der Nachteil dieses Feuers ist der Rauch des ganzen Raumes. Diese Art der Beheizung der Räume wird verbessert, indem auf die Beheizung mit Holzkohle in speziellen Metallschalen umgeschaltet wird. Holzkohle, die außerhalb des Raumes glüht, wird in einer dünnen Schicht auf Schalen (Tabletts) abgelegt, wo sie bei geringer Luftzufuhr und niedriger Verbrennungstemperatur langsam verbrennt. Schon die alten Griechen nutzten die Holzkohleheizung, die sich in den meisten südlichen Ländern bis nach Asien in Waldgebieten ausbreitete. Diese Heizschalen haben unterschiedliche Namen, zum Beispiel im spanischen Brazero, im italienischen Scaldino und im zentralasiatischen Mangal. Im Laufe der Zeit wurde diese Art der Beheizung zunehmend durch den Bau von speziellen Stein- oder Keramikkachelöfen verfeinert, die bis heute in Gebrauch sind (Kachelofen). Bereits im 17. Jahrhundert wurde mit ihnen der Raum eines kohlebefeuerten Eisenofens beheizt. Öfen werden mit nützlicherer Formgebung, besserer Wärmeabgabe und Temperaturkontrolle weiterentwickelt und verfeinert.
Moderne Öl- (Gas-) und Gasöfen bieten erhebliche Vorteile, und ihre Verwendung hat sich in jüngster Zeit verbreitet.
Die erste Zentralheizung kann als Hypokaust bezeichnet werden, ein altes Heizgerät. Unterhalb der Räume, die beheizt werden sollten, befand sich ein besonderer Keller, der sogenannte Hypocaust mit Säulen (lat. Pilae) aus 740 mm hohen Ziegel- oder Lehmrohren. Auf den Pfeilern, die eine 150 bis 200 mm dicke Decke trugen, wurden Ziegelplatten installiert. Die Feuerkammer befand sich neben dem Gebäude. Der Brennstoff war Holz oder Holzkohle.

Heiße Rauchgase strömten zwischen den Pfeilern des Hypocaust und strömten durch Öffnungen in den Wänden ab. Wenn die Säulen und teilweise die Decke ausreichend beheizt waren, hörte das Feuer auf, Rauchabzüge schlossen sich und Öffnungen im Boden oder in den Wänden des Raumes. In diesem Moment wurde frische Außenluft in den Raum gebracht und erwärmt, während sie an den glühenden Säulen des Hypocaust vorbeiging.
Die Dampfheizung hat ihren Ursprung in England (1745). Zunächst wurde eine Dampfentlüftung mit einem Druck von ca. 2 bar verwendet. Die Heizelemente hatten die Form von Rohrrahmen oder Rippenrohren. Später wurde in speziellen Gusseisenkesseln (1870) speziell Niederdruckdampf von 1,1 bis 1,3 bar erzeugt, und die Heizkörper bestanden aus Gusseisenartikeln, den sogenannten Heizkörpern.
Die Warmwasserbereitung wurde bereits 1777 vom Franzosen Bonnemain erfunden. Die Weiterentwicklung und Erweiterung dieses Systems erfolgte jedoch erst nach 1850. Die Warmwasserbereitung über 100 ° C wurde vom Engländer Loftus Perkins erfunden. Es handelte sich um ein geschlossenes Rohrsystem in Sonderausführung für hohe Drücke bis 200 bar. Es wurde hauptsächlich in der Industrie eingesetzt. In jüngerer Zeit wird Heißwasser zur Fernwärme von Stadtteilen mit Wassertemperaturen von etwa 150 bis 180 ° C und Drücken von etwa 10 bar verwendet.
Die ersten experimentellen Elektroöfen erschienen mit den ersten Anwendungen von Elektrizität. Die Widerstandsheizung wurde erstmals 1861 von dem Amerikaner G. B. Simson patentiert, aber nur die Erfindung des Dynamos lieferte genügend Strom für elektrische Öfen. Die elektrischen Öfen waren Ende des 19. Jahrhunderts in ihrer Konstruktion den heutigen Glühöfen sehr ähnlich. Ursprünglich wurde Eisendraht zur Herstellung der Heizung verwendet, und erst später ersetzte Eisen eine Vielzahl widerstandsfähigerer Legierungen wie Chromnickel. Die Betriebstemperatur der ersten Öfen war mit rund 200 ° C recht niedrig. Elektrische Züge gehören zu den ersten Objekten, die vollständig elektrisch beheizt wurden. Bis zum Zweiten Weltkrieg galt die elektrische Raumheizung nur als Sonderausstattung, obwohl in den 1920er Jahren, als die Elektrifizierung zunahm, versucht wurde, Speicheröfen und sogar elektrisch beständiges, lichtbogen- und induktives Zentralheizungswasser zu heizen billiger Nachtstromtarif. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die elektrische Heizung an einigen Stellen als Haupt- und einzige Stelle eingesetzt.
Das Solarwarmwassersystem nutzt Sonnenenergie als erneuerbare Energiequelle, um Brauchwasser, Warm- und Heißluftraumheizung, Raumkühlung, Schwimmbadheizung, Dampfheizung zur Stromerzeugung und mehr zu erwärmen. Das Solarwarmwassersystem mit Zwangsumwälzung besteht hauptsächlich aus Solarwarmwasserkollektoren, einem Solarwärmespeicher, einer Zusatzheizung, Warmwasserrohren und einer Pumpe und einer Steuereinheit, die es regelt. Es gibt auch Konstruktionen von Heißwassersystemen, die den Betrieb des Systems ohne Pumpe und ohne Steuereinheit ermöglichen, die als Thermosiphon- oder Solar-Heißwassersystem mit natürlichem Wasserkreislauf bezeichnet werden