تدفئة مركزية

الهواء الساخن

علاوةً على ذلك، صمم ويليام ستروت بناء طاحونة جديد في ديربي مع فرن هواء ساخن مركزي في عام 1793، مع أن الفكرة كانت قد اقتُرحت سابقًا من قبل جون إيفلين قبل نحو مئة عام. تكون تصميم ستروت من فرن كبير يسخن الهواء المجلوب من الخارج عبر ممر كبير تحت أرضي. كانت تجري التهوية عبر المبنى عن طريق ممرات (دكتات) كبيرة مركزية.

وفي السياق ذاته، في سنة 1807، تعاون مع مهندس بارز آخر يدعى تشارلز سيلفستر على بناء مبنى جديد لمشفى ديربي الملكية. كان سيلفستر أساسيًّا في تطبيق نظام ستروت المبتكر في تدفئة المشفى الجديد. نشر أفكاره الجديدة في فلسفة الاقتصاد المنزلي؛ كما تتمثل في وضع التدفئة والتهوية والغسيل والتنشيف والطبخ،... في مستشفى ديربيشاير العامة في سنة 1819. وثق سيلفستر الطرق الجديدة في تدفئة المشافي التي كانت متضمنة في التصميم، والمزايا الأكثر صحية كالمراحيض ذاتية التنظيف أو المراحيض ذات الهواء المتجدد. سمح نظام التدفئة الجديد في المشفى للمرضى باستنشاق الهواء المنعش المدفأ في حين كان يمرر الهواء القديم عبر قنوات إلى قبة من الزجاج والحديد في المركز.

في هذا الإطار، تركت تصميماتهما أثرًا كبيرًا. نسخت على نطاق واسع في طواحين إنجلترا الوسطى واستمر تطويرها، حتى وصولها إلى حالة النضج مع عمل دي شابانس على تهوية مجلس العموم في العقد الثاني من القرن التاسع عشر. بقي هذا النظام معيار تدفئة المباني الصغيرة لبقية القرن.

أنظمة التدفئة المركزية المعاصرة

من جهة ثانية، طورت الطرق الثلاث الرئيسية للتدفئة المركزية في أواخر القرن الثامن عشر إلى منتصف القرن التاسع عشر.

البخار

من جانب آخر، وفر مرجل مركزي بخارًا مرتفع الضغط كان يوزع بعدها الحرارة ضمن المبنى عبر نظام أنابيب مدمج في الأعمدة. طبق جيمس واط النظام على نطاق أوسع بكثير في مصنع نسيج في مانشستر. كتب روبرتسون بوشانان الوصف المفصل لهذه الأنظمة المركبة في أطروحاته المنشورة في سنة 1807 وعام 1815. حدد توماس تريدغولد في كتابه مبادئ تدفئة وتهوية المباني العامة طريقة تطبيق التدفئة بالبخار الساخن على أبنية غير صناعية أصغر. تفوقت هذه الطريقة على أنظمة الهواء الساخن بحلول أواخر القرن التاسع عشر.

إضافةً إلى ذلك، اقترح الكاتب الإنجليزي هيو بلات نظام تدفئة مركزية يعمل على البخار لبيت دفيئة في عام 1594، لكن هذه كانت حادثةً وحيدة لم يتبعها أي تطوير حتى القرن الثامن عشر. اقترح الكولونيل كوك نظام أنابيب يحمل البخار حول المنزل من مرجل مركزي، ولكن جيمس واط المخترع الإسكتلندي أول من بنى نظامًا عاملًا في منزله.

الماء الساخن

كذلك، كانت الأنظمة الأولى تستعمل أنظمة ماء منخفض الضغط، وكانت تتطلب أنابيب كبيرة جدًّا. ركب أنغير مارتش بيركنز واحدًا من أول الأنظمة العصرية للتدفئة المركزية باستخدام الماء الساخن في لندن في ثلاثينيات القرن التاسع عشر لمعالجة هذا العيب. في ذلك الوقت كانت التدفئة المركزية تبدأ بالانتشار في برلين، حيث كانت تستعمل غالبًا أنظمة البخار أو الهواء الساخن.

في هذا الإطار، كانت أنظمة الماء الساخن الأولى تستعمل في روسيا للتدفئة المركزية في قصر الصيف (1710–1714) لبطرس الأكبر في سان بطرسبرغ. فيما بعد بقليل، في عام 1716، ظهر أول استخدام للماء في السويد لتوزيع التدفئة في الأبنية. استعمل مارتن تريوالد، وهو مهندس سويدي، هذه الطريقة لدفيئة في نيوكاسل. قدم المعماري الفرنسي جان سيمون بونمين (1743-1830) التقنية للصناعة في جمعية تعاونية في قلعة بيك قرب باريس.

ومن ناحية أخرى، هذه المحاولات المبعثرة كانت معزولة وانحصرت بأغلبها في تطبيقها على بيوت الدفيئة. صرف تريدغولد في البداية النظر عن استخدامها بوصفها غير عملية، لكنه غير رأيه في سنة 1836، حين دخلت التكنولوجيا إلى مرحلة تطور سريع.

تدفئة طابقية

انظر كذلك

روما القديمة واليونان

ومن ناحية أخرى، بعد انهيار الإمبراطورية الرومانية، عادت التدفئة عبر روما بدرجة كبيرة إلى استخدام المواقد البدائية لمدة نحو ألف عام.

إضافةً إلى ذلك، في مرتفعات الألب في أوائل القرون الوسطى، استُخدم نظام تدفئة مركزية أبسط تنتقل فيه الحرارة عبر قنوات تحت أرضية من غرفة الفرن بدل الهيبوكاوستوم الروماني في بعض الأماكن. في كنيسة دير رايشناو كانت شبكة من القنوات المتصلة تحت الأرضية تسخن غرفة كبيرة بمساحة 300 متر مربع يجتمع فيها الرهبان في شهور الشتاء. حُسب أن درجة فعالية هذا النظام 90%.

ومن جهة أخرى، استمر استخدام الهيبوكاوستوم الروماني على نطاق أضيق أثناء العصور القديمة المتأخرة ومن قبل دولة الخلافة الأموية، في حين استعمل بناؤو المسلمين اللحاقين نظامًا أبسط من الأنابيب تحت الأرضية.

وفي هذا السياق، طور اليونانيون القدماء في الأصل التدفئة المركزية. كان معبد إفسوس يسخن بممرات دخان مزروعة في الأرض تدير الحرارة التي كانت تولد بالنار. استعملت بعض المباني في الإمبراطورية الرومانية أنظمة التدفئة المركزية بحِمل الهواء المسخن في أفران عبر مساحات فارغة تحت الأرضيات ومن الأنابيب (تدعى ممرات هواء ساخن) في الجدران –نظام يعرف باسم هيبوكاوستوم.

كذلك، في القرن الثالث عشر، أعاد رهبان السيسترسية إحياء التدفئة المركزية في أوروبا المسيحية باستخدام فروع الأنهار مع أفران تشعل من داخل المباني. توفر كنيسة دير رويدا (شيدت عام 1202) جيدة الحفظ في منطقة أراغون من إسبانيا مثالًا ممتازًا عن هذا النظام.

كوريا القديمة

وفي هذا السياق، بدأت الأوندولات الأولى على شكل غوديولات كانت توفر الحرارة للبيت وللطبخ. عند إشعال النار في الفرن لطبخ الرز لأجل العشاء، كان اللهب يتمدد أفقيًّا لأن مدخل الهواء كان إلى جانب الفرن. كانت طريقة التركيب هذه ضرورية؛ لأنها لم تكن تسمح للدخان أن يصعد إلى الأعلى، ما كان ليسبب انطفاء الشعلة بسرعة. مع مرور الشعلة عبر مدخل الهواء، كانت توجه عبر شبكة ممرات مع الدخان. كانت غرف بأكملها تبنى على مصرف هواء الفرن لتكون أرضيات الغرف من الأوندول.

علاوةً على ذلك، كان الأوندول تقليديًّا يستعمل كغرفة معيشة للجلوس والأكل والنوم وأوقات التسلية الأخرى في أغلب المنازل الكورية قبل ستينيات القرن العشرين. الكوريون معتادون على الجلوس والنوم على الأرض، والعمل والأكل على طاولات قصيرة بدل الطاولات المرتفعة مع الكراسي. كان الفرن يشعل باستخدام قش سنابل الرز بشكل رئيس، والنفايات الزراعية من المحاصيل، والكتلة الحيوية أو أي نوع آخر من حطب الإشعال المجفف. للطبخ على المدى القصير، كان يفضل استخدام قش سنابل الرز أو نفايات المحاصيل، في حين كانت الساعات الطويلة من الطبخ والتدفئة تحتاج حطب إشعال أطول احتراقًا. خلافًا لسخانات الماء المعاصرة، كان الوقود يحرق إما بصورة متقطعة أو بانتظام (مرتين إلى خمس مرات في اليوم)، حسب عدد مرات الطبخ أو حسب الظروف الجوية الموسمية.

ومن جهة أخرى، العناصر الرئيسية للأوندول التقليدي هي الأغونغي (صندوق النار أو الفرن) الذي يمكن الوصول إليه من غرفة مجاورة (تكون عادةً المطبخ أو غرفة النوم الرئيسية)، وأرضية حجرية مرتفعة مبطنة بممرات دخان أفقية، ومدخنة شاقولية حرة على الجدار الخارجي المقابل توفر سحب الهواء. الأرضية المسخنة، الواقفة على دعامات أو عوارض لتوزيع الدخان، مغطاة بألواح صخرية وطين وطبقة كتيمة كالورق المشبع بالزيت.

علاوةً على ذلك، وجد استخدام أوندول في مواقع أثرية على أراضي ما يعرف اليوم باسم كوريا الشمالية. يُظهر موقع أثري يعود للعصر الحجري الحديث (نحو 5000 ق. م.) اكتُشف في أونغي الواقعة في هامغيونغبوكدو في كوريا الشمالية، أثرًا واضحًا للغوديول في المساكن المكتشفة.