Ingineria termică ( germană Wärmetechnik ) este o disciplină tehnică generală care studiază metodele de obținere, conversie, transfer și utilizare a căldurii , precum și principiul de funcționare și caracteristicile de proiectare ale generatoarelor de căldură și abur ale mașinilor , unităților și dispozitivelor de căldură.
Deja în paleoliticul inferior , oamenii ( erectus ) stăpâneau focul , folosindu-l pentru încălzire ( vatră ) și gătit. De fapt, vatra a devenit primul generator de căldură („producător de căldură”). În epoca neolitică a apărut o oală de lut sau ceramică , care a devenit un analog al ceaunului apărut în epoca metalelor [1] . Cazanul a devenit un generator nominal de abur („producător de abur”). Tandoorul (vatra închisă) și forja (cuptorul de topire) au o origine străveche . În mileniul II î.Hr. în cuptoare, oamenii au reușit să ridice temperatura la 900 C, ceea ce a făcut posibilă trecerea la topirea fierului [2] .
În epoca Antichității, au apărut ipocaustele - sisteme de încălzire ale băilor romane . Unul dintre primii care a folosit forța motrice a aburului a fost inginerul roman Heron , care a creat aeolipilul , un prototip al unei turbine cu abur, care, totuși, îndeplinea funcții de divertisment.
În Evul Mediu , forja a evoluat treptat într-un furnal (mai întâi în China și apoi în Europa). În același timp, apare și Hornul
Denis Papin a observat că un cazan cu abur , atunci când este încălzit, creează presiune, pe acest principiu el a creat un mecanism cu abur pentru ridicarea greutăților în 1690 , care includea un piston . În 1698 Savery a brevetat pompa de abur. În 1712, a fost creată pompa de abur Newcomen ( motor atmosferic englezesc ). În 1783, balonul Montgolfier a ieșit în aer . În același an, motorul cu abur a fost folosit pentru prima dată pentru deplasarea șlepului „Piroskaf” [3] . Motorul universal cu abur a fost inventat de James Watt în 1784 . În 1803, Richard Trevithick a inventat primul model de locomotivă cu abur ( în engleză Steam Carriage : steam carriage ).
În 1824, Sadi Carnot a pus bazele termodinamicii (baza teoretică a ingineriei termice), scriind un tratat „Reflecții asupra forței motrice a focului și asupra mașinilor capabile să dezvolte această forță”.
În 1859, a apărut primul motor cu ardere internă , care funcționa fără ajutorul aburului. În 1864 este inventat cuptorul cu vatră deschisă . În 1882, prima centrală termică a fost pusă în funcțiune în New York City . În 1884, apare turbina cu abur Parsons . În paralel, creează o turbină cu abur Laval . Spre deosebire de un motor cu abur, într-o turbină cu abur, aburul a accelerat datorită duzei Laval, a accelerat și a răsucit palele rotorului . În 1894, Hugo Junkers a început să producă un încălzitor de apă pe gaz . Motor diesel introdus în 1897
Din 1930, departamentele de inginerie termică au fost create într-un număr de universități tehnice sovietice ( Universitatea Tehnică de Stat Irkutsk [4] , Universitatea Tehnică de Stat Samara [5] ). Adesea, departamentele de inginerie termică au fost create ca urmare a reorganizării departamentelor de termodinamică și apoi au fost redenumite în departamente de inginerie termică. Din 1966, Institutul de Inginerie Termică din Moscova există
Secțiunile teoretice ale ingineriei termice, în care sunt investigate legile de transformare și proprietățile energiei termice, precum și procesele de propagare a căldurii, sunt termodinamica tehnică și teoria transferului de căldură .
O varietate de inginerie termică este ingineria energiei termice . O altă ramură a ingineriei termice generale este ingineria termică a clădirilor. Aceasta este o disciplină aplicată care studiază metodele de protecție termică a clădirilor și structurilor, metode de calcul a performanței termice și a eficienței energetice.