История насосной техники
Водоснабжение
C давних времен люди находили методы подъема жидкостей, в особенности воды, на высоту. Это было нужно для полива полей и заполнения фортификационных рвов, окружавших городка и замки. Простой инструмент для забора воды — рука человека, при этом две руки лучше, чем одна! Потому наши изобретательные праотцы стремительно додумались прикрепить глиняные сосуды к устройству для забора воды. Это был 1-ый шаг к изобретению ковша.
Китайское водочерпательное колесо
Несколько таких ковшей были прикреплены к цепи либо колесу. Для вращения такового устройства и подъема воды использовалась мышечная сила людей либо животных. При археологических раскопках такие ковшовые сборочные потоки, изготовленные приблизительно в 1000 г. до н. э., были найдены в Египте и Китае. Приведенная иллюстрация указывает реконструированную модель китайского водочерпательного колеса. Это колесо оборудовано прикрепленными глиняными горшками, из которых при достижении верхней точки выливается ранее набранная понизу вода.
Оригинальное усовершенствование данного устройства было изготовлено в 1724 г. Джакобом Леопольдом (1674–1727), который присоединил к колесу изогнутые трубы. При повороте колеса вода двигалась к его оси. Течение воды в реке, в свою очередь, служило приводом для этой подъемной установки. Особенного внимания в этой конструкции заслуживала форма труб. Она поразительно напоминала форму лопастей современных центробежных водяных насосов.
Водяное колесо Джакоба Леопольда
Архимед (287–212 гг. до н. э.), величавый ученый древности, изобрел винтообразное водоподъемное устройство, позднее нареченное в его честь. Это устройство поднимало воду при помощи вращающегося снутри трубы винта, но некое количество воды всегда стекало назад, т. к. в те времена действенные уплотнения были неопознаны. В итоге, была выведена зависимость меж наклоном винта и подачей. При работе можно было избрать меж огромным объемом поднимаемой воды либо большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности.
Архимедов винт
При всем этом механизм работы механизма был очень похож на тот, по которому работают современные центробежные насосы. Черта насоса имеет аналогичную зависимость меж напором и подачей. Из исторических источников мы знаем, что такие винтообразные насосы работали при углах наклона от 37° до 45°. Они обеспечивали подъем воды на высоту от 2 до 6 м и имели наивысшую подачу около 10 м3/ч.
Отведение сточных вод
Хотя водоснабжение всегда было в особенности принципиально в жизни человека, действенные системы отведения сточных вод появились очень поздно — очень поздно, если сказать поточнее. Всюду, в деревнях, поселках и городках, какашки, грязь и канализационные отходы загрязняли улицы, проходы и другие открытые места. Кроме страшного аромата, это вызывало вспышки заболеваний и эпидемий. Водоемы загрязнялись, а подземные воды становились неприменимыми для питья.
1-ая сточная канава была построена кое-где меж 3000 и 2000 г. до н. э. Под Дворцом Минос в Кноссосе (Крит) были обнаружены кирпичные каналы и терракотовые трубы, служившие для сбора и отвода дождевой воды, воды из ванных и туалетов. Римляне строили канализации на и под улицами — наибольшая и более популярная из их — городская «Клоака Максима», части которой поразительным образом сохранились до наших дней. Вода из нее поступала в реку Тибр (в городке Кельн в Германии до сего времени сохранилось несколько подземных туннелей, выполнявших роль канализации во времена римлян). Так как за прошедшие с того времени тыщи лет особенного прогресса в этой области не было достигнуто, неочищенные сточные воды сбрасывались в реки, каналы, озера и моря прямо до девятнадцатого века.
Индустриализация и рост городов привели к необходимости срочного решения трудности действенного отведения сточных вод. 1-ая в Германии система отведения канализационных и сточных вод была построена в Гамбурге в 1856 г. Но еще в 90-е годы многие бытовые канализации Германии представляли собой септические ямы и дренажные канавы. Позже появились законодательные акты и региональные требования о необходимости подсоединения таких систем к публичной канализационной сети.
Сейчас канализационные системы практически всех домов соединены впрямую с городской сточной канавой. Там, где это нереально, употребляются установки для водоотведения и напорные системы водоотведения. Промышленные и бытовые сточные воды отводятся через длинноватые канализационные системы, отстойники, очистные сооружения и водоосветлительные резервуары, проходя биологическую либо хим чистку. После обработки вода ворачивается в естественные водоемы. При отведении сточных вод употребляются самые разные насосы и насосные системы.
Вот несколько примеров:
• установки для водоотведения;
• погружные насосы;
• шахтные насосы (с устройствами для измельчения);
• дренажные насосы;
• мешалки, и др.
Отопление 
Система отопления «гипокауст» времен Римской Империи
Системы отопления «гипокауст»
В Германии были найдены такие реликты, как системы отопления «гипокауст» старых римлян. Они представляли собой раннюю форму систем обогрева пола. Дым и жаркий воздух от открытого огня поступали по каналам через особые камеры под пол, таким макаром, осуществляя его обогрев. Потом газы выводились наружу по каналам в стенках.
В следующие века в замках и крепостях дымопроводы над открытыми очагами проводились не строго вертикально ввысь. Жаркие топочные газы проходили по виткам дымопроводов повдоль всех жилых помещений — это была одна из первых форм центрального отопления. Еще одним изобретением было разделение системы за счет устройства в погребах термических камер из камня. Огнь нагревал воздух, который потом направлялся прямо в жилые помещения.
Паровая система отопления
Паровая система отопления была побочным продуктом парового мотора, обширно использовавшегося во 2-ой половине восемнадцатого века. Остаточный пар, не превратившийся в конденсат в паровом движке, направлялся в помещения и жилые комнаты через теплообменники. Тогда же появилась мысль использовать остаточную энергию паровой системы отопления для приведения в действие турбины.
Конвективная система отопления
Последующим шагом эволюции стали конвективные системы отопления. Опыт демонстрировал, что для обеспечения комнатной температуры 20 °C довольно подогреть воду всего до 90 °C, что ниже ее точки кипения. Жгучая вода подымалась ввысь по трубам огромного поперечника. После отдачи части тепла (остывания), вода ворачивалась назад в котел под действием силы тяжести. Движение воды ввысь, а потом вниз осуществляется за счет разности плотностей теплой и остывшей воды.
Сначала двадцатого века для того, чтоб ускорить прогрев таких систем отопления, сделали так именуемые «ускорители циркуляции» с установкой их в трубопроводы систем отопления. Электродвигатели тех времен не могли употребляться в качестве приводов, так как они имели роторы с открытыми токосъемниками. Это могло привести к появлению больших аварий в системах, работавших на воде.
Схема конвективной системы отопления
1-ый циркуляционный насос
Так было, пока швабский инженер Готтлоб Баукнехт не изобрел закрытый либо «закапсулированный» электродвигатель, после этого стало вероятным использовать его в ускорителе циркуляции. Его друг, вестфальский инженер Вильгельм Оплендер, разработал конструкцию такового ускорителя и получил на нее патент в 1929 г. Колесо насоса в форме пропеллера было установлено в извиве трубы. Оно приводилось в движение уплотняемым валом, который, в свою очередь, крутился движком.
Но, тогда еще никто не использовал термин насос для такового ускорителя. Только позднее этот термин начали использовать в таком контексте. Связано это с тем, что, как мы уже удостоверились, насосы ассоциировались с подъемом воды. Такие ускорители циркуляции выпускались приблизительно до 1955 г., и их внедрение позволило понизить температуру нагрева воды для отопления.
Сейчас используются самые различные системы отопления, более современные из которых работают даже при еще больше низких температурах воды. Без сердца системы отопления — циркуляционного насоса — применение отопительных систем такового типа нереально.