Ogrzewanie podłogowe - jak długą historię ma ten sposób ogrzewania?

Najstarsze odkrycia

Pierwsze systemy ogrzewania podłogowego stosowane były już podczas trwania ery polodowcowej i neolitu. Dowody na istnienie tzw. pieczonych podłóg w 5000 roku p.n.e. w Korei Północnej pokazują, w jaki sposób ludzie radzili sobie z ocieplaniem swojego schronienia. Pod prowizorycznymi mieszkaniami znaleziono rowy z kamienia, w których rozpalano ogień. Nagrzane głazy przenosiły ciepło do namiotów, natomiast powstający dym przechodził przez komin, który znajdował się poza pomieszczeniami. Co więcej, temperatura wytwarzająca się podczas tego procesu była wykorzystywana do gotowania i przyrządzania jedzenia. Rowy również często służyły do spania oraz spędzania wolnego czasu. Późniejsze metody ocieplania zakładały stosowanie dwóch palenisk, z czego jedno z nich traktowane było jak piekarnik. W XXX wieku p.n.e. kamienne rowy rozbudowano w taki sposób, żeby ogień nie gasł zbyt szybko, a płomienie zamiast w górę, rozchodziły się na boki. Sama metoda nie należała do bezpiecznych. Często dochodziło do pożarów oraz zatruć spowodowanych wdychaniem dymu, a sam system nie pozwalał na wystarczające ogrzanie schronienia. Wbrew licznym wadom wykorzystywanie dwóch palenisk do podnoszenia temperatury domu oraz przygotowywania jedzenia było używane w Korei do XX wieku.

^{Hypokaust - konstrukcje wykorzystywane w starozytnej Grecji i Rzymie}

Europejskie łaźnie

Ogrzewanie w starożytnym Rzymie i Grecji wywodzi się z tamtejszych łaźni z ok. 900 roku n.e. Ciepło wody w basenach miejskich regulowane było od spodu przy pomocy tzw. hypokaustum, czyli przestrzeni pod podłogą. Każdy pokój ze zbiornikiem usytuowany był na podniesionej platformie. Do podtrzymania całej konstrukcji używano słupków z kamienia lub cegły o wysokości ok. 80 cm. W centralnym pomieszczeniu pod budynkiem znajdował się piec, w którym rozpalano ogień. Dzięki rozłożeniu filarów gorące powietrze przemieszczało się do góry i podgrzewało podłogę, na której znajdowały się baseny. Tak, jak gorące łaźnie, podgrzewanie podłogowe zyskało na popularności w większych miastach. Na przestrzeni lat Rzymianie zaczęli montować hypokaustum w swoich domach, szczególnie w bogatszych dzielnicach. Co więcej, w niektórych ścianach tworzone były kanały wykonane z pustaków w celu ogrzania większych komnat, a nie samej podłogi. Ten system rozprzestrzenił się w innych krajach, a najlepiej zachowane hypokaustum można odnaleźć w łaźniach tureckich budowanych podczas panowania Imperium Osmańskiego z około XIV wieku n.e.

Polska część historii

Najstarszy zachowany piec znajduje się na zamku krzyżackim w Malborku. Jest błędnie przez wielu nazywany średniowiecznym hypokaustum, choć korzystano z niego w podobny sposób. Pod Wielkim Refektarzem znajdowała się komora akumulacyjna oraz kocioł, w którym palono węglem drzewnym. Dzięki dokładnie zachowanej dokumentacji krzyżackich kupców wiemy, że to właśnie tego surowca używano do podnoszenia temperatury w komnatach. We wnękach pod podłogą rozłożone były duże kamienie, które nagrzewały się pod wpływem ognia z paleniska. Po zakończeniu całego procesu zamykano otwory znajdujące się na dole pomieszczenia, następnie otwierano klapy w salach. Komnata była wyposażona w 36 specjalnych kanałów służących do regulacji temperatury. Zamknięcia były wykonane z ciężkiego metalu, który nie topił się od gorącego powietrza. Tak jak w Korei, piec na zamku wykorzystywany był do przygotowywania potraw. Podziemia z piecem w Malborku można w dalszym ciągu zobaczyć podczas wycieczek po zamku.

Odrzucony projekt

Stosowanie hypokaustum było głównym sposobem na docieplanie budynków nawet na początku XX wieku. Ostatnie użycie tej metody odnotowano w 1904 roku w anglikańskiej katedrze w Liverpoolu. Budowa sanktuarium była jednak drogim i czasochłonnym przedsięwzięciem. Z tego powodu na przełomie lat 80. i 90. XIX wieku próbowano znaleźć nowy sposób na podniesienie temperatury w pomieszczeniach, który zakładałby użycie bojlerów wodnych. Podczas badań brano pod uwagę takie współczynniki, jak przewodzenie, odbicie i emisję ciepła. W 1899 roku, podczas przeprowadzania kolejnych testów, Hans von Pechmann odkrył gęstą maź przypominającą wosk w jednej z probówek. Mimo odrzucenia nowego wynalazku przez naukowca jego współpracownicy poddali wydzielinę dokładnej analizie. Osad nazwali polietylenem, który w reakcji z gazem etanowym pod wysokim ciśnieniem wytworzył polietylen, czyli główny kompozyt wykorzystywany w tworzeniu nowoczesnych systemów ogrzewania płaszczyznowego. W 1939 roku odbył się pierwszy przetarg na patent do wykonywania rurek przewodzących wodę z nowo odkrytego surowca i od tej pory używany jest w procesie produkcyjnym największych marek zajmujących się techniką ocieplania podłogowego.

^{Ogrzewanie ścienne staje się coraz popularniejsze} 

Współczesny rozwój

Współczesna branża ogrzewnictwa odnotowała najbardziej dynamiczny rozwój w drugiej połowie XX wieku. W latach 40., w budynkach na terenie Stanów Zjednoczonych, zaczęto używać systemy z wykorzystaniem wody do regulacji temperatury w mieszkaniach. Ten sposób pokazał architektom, że przy pomocy cieczy i rur można dostosować metodę regulacji temperatury do każdego projektu. 20 lat później w Kanadzie powstał pierwszy model ocieplania płaszczyznowego. W 1960 roku jeden z badaczy NRC zamontował sieć rurek do przewodzenia gorącej wody w podłodze swojego domu. W ramach tej technologii wprowadził innowacyjne rozwiązania, takie jak system promiennego ogrzewania zasilany z automatycznie wypiekanego pieca antracytowego. Po tych rewolucyjnych odkryciach metoda z wykorzystaniem wody zyskała na popularności, a Korea ponownie stała się liderem wśród technik ocieplania.

Dzisiejsze rozwiązania

Do najczęściej używanych metod ogrzewania podłogowego XXI wieku należą systemy z użyciem wody lub energii elektrycznej. Dzięki dużej liczbie różnorodnych rozwiązań dobranie odpowiedniego systemu do naszego domu jest o wiele łatwiejsze. Ogrzewanie płaszczyznowe oddaje ok. 70% ciepła do pomieszczenia, a przy jego równym rozkładzie, dotykając podłogi, odczuwamy jedynie przyjemną temperaturę od 26 do 29°C. 

Czytaj również: Jak dogrzać zimną łazienkę?

–  Kiedyś prowizoryczna instalacja miała zapewniać jedynie ciepło domownikom, dzisiejsze inteligentne systemy dbają o nasze samopoczucie, zdrowie, a także portfel. Chociaż zasada pracy ogrzewania podłogowego znana jest od tysięcy lat, jej kształt cały czas ulega unowocześnieniom, a na rynku pojawiają się rozwiązania, które nie tylko zwiększają komfort użytkowania, ale także poprawiają efektywność energetyczną, która przekłada się m.in. na pozytywny wpływ na środowisko naturalne. – podkreśla Piotr Serafin, ekspert techniczny z firmy Uponor producenta ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego – Nasza rosnąca wiedza w zakresie nowoczesnych technologii, umożliwia konstruowanie systemów odpowiadających potrzebom nawet najbardziej wymagających realizacji. Szerokie portfolio produktów, a także indywidualne podejście do każdej inwestycji, gwarantuje tworzenie rozwiązań „na miarę”. Obecnie dostępna technologia pozwala na montaż ogrzewania płaszczyznowego w miejscach, w których do tej pory było to niemożliwe, jak drewniane domy czy pomieszczenia o szczególnie niskiej wysokości – wyjaśnia Piotr Serafin.     

Mimo widocznego rozwoju funkcja ogrzewania podłogowego pozostała niezmieniona. Ma przynosić komfort domownikom, dostosowując się do ich indywidualnych wymagań. Ilość nowoczesnych rozwiązań pozwoli na wybranie odpowiedniego systemu do każdego budynku. Warto jednak poznać historię branży, aby docenić prostotę i funkcjonalność dzisiejszych systemów ogrzewania podłogowego oraz zobaczyć, jak rozwijały się przez lata.

Czytaj również: Klimakonwektor - połączenie grzejnika i klimatyzatora w jednym

Bibliografia: 

https://underfloorheatingexpert.com/underfloor-heating-systems-history/

https://www.warmyourfloor.com/knowledge-center/the-history-of-underfloor-heating-technology/

https://www.rmf24.pl/tylko-w-rmf24/fakty-z-twojego-miasta/news-sredniowieczne-ogrzewanie-podlogowe,nId,1087937

https://www.underfloorheating.co.nz/design/history/

https://www.easyflow.org.uk/history-of-underfloor-heating/ 

https://zamek.malbork.pl/wystawy-i-wnetrza/sredniowieczny-system-grzewczy-zamku-malborskiego-48