Termofor to zamykany pojemnik wypełniony gorącą wodą, często zamknięty w materiałowej osłonie, który umieszcza się bezpośrednio przy ciele w celu zapewnienia komfortu termicznego. W niektórych krajach - np. w Wielkiej Brytanii i Japonii - termofor jest nadal powszechnie używany w domach, ale w większości krajów uprzemysłowionych został zapomniany lub lekceważony. Jeśli ktoś wie co to jest, to zazwyczaj kojarzy go raczej z ciepłymi okładami na obolałe miejsce niż z ogrzewaniem, albo postrzega jego stosowanie za przestarzałą praktykę przeznaczoną dla osób ubogich i starszych.

Niemniej jednak, kiedy wysłałem do przyjaciół i rodziny jako prezent świąteczny dwa tuziny termoforów, niemal wszyscy zareagowali entuzjastyczne. Ludzie byli zaskoczeni, że tak niepozorny przedmiot może zapewnić tak wiele komfortu. Napisałem ten artykuł, ponieważ nie mam ani czasu ani pieniędzy, aby wszystkim wysłać po termoforze. Tekst oparłem w dużej mierze na własnym doświadczeniu - od wielu lat używam termoforów i są one jedynym źródłem ciepła w moim mieszkaniu.

Historia termofora

Chorwacki wynalazca Eduard Penkala opatentował w 1903 r. gumowy pojemnik na gorącą wodę, którą nazwał “Termofor”. Nazwa nie pojawiła się znikąd i pochodzi z połączenie greckich słów therme (ciepło, gorąc) i foros (przynoszący, niosący), oznaczających “przynoszący ciepło”. W rzeczywistości historia termofora, występującego w różnych postaciach, sięga tysięcy lat wstecz.

Pierwszymi “termoforami” byli - dosłownie - inni ludzie i zwierzęta. Od niepamiętnych czasów ludzie ogrzewali się nawzajem tuląc się do siebie. Na przykład, powszechne było, że cała rodzina spała wspólne w jednym łóżku - dotyczyło to także potencjalnych gości. ¹ Ludzie korzystali również z ciepła zwierząt - “termoforów” z futrzanym okryciu.

Ludzie przytulali się do krów i świń, które dzieliły z nimi przestrzeń mieszkalną, albo mieszkały w oborach obok. W XVIII wieku zamożne kobiety, aby ogrzać kolana i ręce, trzymały przy sobie specjalnie wyhodowane rasy miniaturowych pudli. ² Osobiste urządzenia grzewcze miały też postać martwej natury: owiniętych w płótno lub papier kamieni, cegieł, ziemniaków ogrzewanych w ogniu (lub w jego pobliżu) i trzymanych na kolanach, w kieszeniach lub w łóżku.

Już w 1500 r. zaczęto używać wszelkiego rodzaju przenośnych pojemników wypełnionych rozżarzonymi węglami. Używano ich jako ogrzewaczy stóp, rąk i łóżek. ³ Większość z nich była wykonana z metalu (mosiądzu lub miedzi) i umieszczana w drewnianych lub ceramicznych obudowach, aby zapobiec poparzeniom skóry. Z czasem rozżarzone węgle zastąpiono gorącą wodą, która jest czystszym i bezpieczniejszym nośnikiem ciepła.

Początkowo te pierwsze “prawdziwe” termofory były wykonane z twardych materiałów, takich jak szkło, metal lub ceramika. Dopiero po wynalezieniu gumy wulkanizowanej w XIX wieku pojawiły się wygodniejsze, lekkie i elastyczne gumowe termofory. Moi hiszpańscy przyjaciele powiedzieli mi, że termofory były kiedyś wykonywane ze skór zwierzęcych, ale nie udało mi się tego sprawdzić. Być może jest to prawda, ponieważ na całym świecie istnieje długa tradycja używania bukłaków do przechowywania płynów.

Współczesne termofory

Dostępny dziś w sprzedaży klasyczny termofor jest wykonany z gumy lub plastiku PCV. Ten drugi materiał ma niewiele zalet. Jest nieco tańszy i może być przezroczysty, ale w przeciwieństwie do gumy, zawiera toksyczne plastyfikatory. Trzeci typ, nieco trudniejszy do znalezienia, to sztywne plastikowe termofory z tworzywa bez plastyfikatorów.

Do tego typu sztywnych termoforów zalicza się japoński termofor o charakterystycznym kształcie - “yutampo”. Jego użycie datuje się na XV wiek. Wykonywano go dawniej z metalu lub ceramiki. Oczywiście każdy szczelnie zamykany pojemnik może pełnić funkcję termofora. Ja z powodzeniem używałem metalowych butelek po napojach, a nawet plastikowych butelek PET - więcej na ten temat później. > Mimo nieciekawego wizerunku, termofor doczekał się ostatnimi czasy kilku interesujących innowacji.

Typowy termofor ma kształt prostokąta i mieści do dwóch litrów wody. Mimo nieciekawego wizerunku, termofor doczekał się ostatnimi czasy kilku interesujących innowacji. Pierwszą nowością są znacznie mniejsze pojemniki, mieszczące od 0,2 do 0,8 litra wody. Sądząc po ich obudowach, są one przeznaczone głównie dla dzieci, ale mogą być równie przydatne dla dorosłych, którzy mogą je nosić w kieszeniach lub wkładać pod ubrania.

Dzisiaj można kupić także większe termofory mieszczące do trzech litrów wody lub więcej. Najbardziej udana nowinka, według mnie, ma postać hot-doga: jest to termofor o długości 80 cm. Można go owinąć wokół bioder, ale jest równie praktyczny jako towarzysz na kanapie lub w łóżku. Z łatwością mogą z niego korzystać dwie osoby, a jego kształt sprawia, że jest niezwykle wygodny. Mieści do dwóch litrów wody.

Jak używać termofora?

Osoby, które znają termofory, zazwyczaj myślą o nich jako o towarzyszach snu. Mogą one jednak utrzymywać ciepło przez cały dzień, gdziekolwiek się znajdujesz, nie tylko w łóżku. Może to być oczywiście kanapa, ale można też wykorzystać je przy biurku czy stole, kładąc obok siebie jeden lub otaczając się kilkoma.

W zależności od temperatury w pomieszczeniu ja używam jednego, dwóch, a nawet trzech termoforów jednocześnie. Zazwyczaj umieszczam je na kolanach, za plecami i/lub pod stopami. Chociaż bezpośrednio ogrzewane są tylko niektóre części ciała, to krew rozprowadza ciepło z pojemnika po całym ciele. Termofory można używać razem z kocem, co dodatkowo zwiększa komfort termiczny. Jeśli siedząc przy biurku, przykryję dolną część ciała kocem, zatrzymuje on ciepło z pojemnika i utrzymuje je dłużej.

Jeszcze lepszy jest koc z otworem w środku, przez który można włożyć głowę - zwykłe poncho - lub koc z rękawami. Jeśli jest on wystarczająco duży, tworzy strukturę przypominającą namiot, dzięki której całe ciało znajduje się w ciepłym mikroklimacie stworzonym przez termofor. Zakładanie długich ubrań na osobiste źródło ciepła było powszechną strategią zapewniającą komfort w dawnych czasach.

Można pójść jeszcze o krok dalej i położyć na biurku lub stole duży koc, a następnie podłożyć pod niego nogi. Takie rozwiązania grzewcze były stosowane w różnych częściach świata, zwykle z rozżarzonymi węglami jako nośnikiem ciepła. Przykładem może być japońskie “kotatsu”, bliskowschodnie “korsi” i hiszpańskie “brasero de picon”.

Pierwsze dwa są niskie - ludzie siadają na podłodze - podczas gdy ostatni pasuje do wysokości siedzenia typowej dla świata zachodniego. Łatwo jest zbudować taki system grzewczy, a kilka termoforów będzie dla niego doskonałym źródłem ciepła.

Termofor na zewnątrz i w podróży

Opisane powyżej rozwiązania sprawdzają się tylko w przypadku osób pozostających w jednym miejscu. Zapotrzebowanie na zewnętrzne źródło ciepła maleje, gdy się przemieszczamy i jesteśmy aktywni fizycznie, ponieważ nasze ciało wytwarza wtedy więcej ciepła. Niemniej jednak, termofor może utrzymywać ciepło także wtedy, gdy wykonujemy czynności stojąc lub poruszając się na zewnątrz lub w budynku. Można go nosić pod ubraniem, a nawet włożyć do specjalnie zaprojektowanych kieszeni lub plecaka. Mały plecak z termoforem umieszczony między łopatkami doskonale sprawdza się również podczas siedzenia na krześle.

Termofory sprawdzają się zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz, pod warunkiem, że ciało jest chronione przed wiatrem i deszczem, lub w pomieszczeniach z otwartymi oknami. Nowoczesne systemy centralnego ogrzewania zapewniają komfort cieplny głównie poprzez ogrzewanie powietrza w pomieszczeniu, co oczywiście nie sprawdza się ani na zewnątrz, ani w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. W przeciwieństwie do nich, termofory przekazują ciepło bezpośrednio ludziom poprzez kontakt fizyczny (metoda wymiany ciepła zwana “przewodzeniem”). Ogrzewają ludzi, a nie pomieszczenia. Dzięki temu termofory stanowią bezpieczną i zrównoważoną alternatywę dla grzejników ogrodowych w barach i restauracjach. Inwestycja jest minimalna: komplet termoforów i czajnik - woda może być używany wielokrotnie. Można też przynieść własny termofor i napełnić go w barze.

Termofor to bezpieczna i ekologiczna alternatywa dla grzejników ogródkowych w barach i restauracjach.

Można pójść jeszcze dalej i wyobrazić sobie publiczną infrastrukturę do napełniania termoforów, nie tylko w ogródkach knajp, ale w wielu miejscach, takich jak szkoły, biura i budynki publiczne. Ludzie mogliby gromadzić się wokół dystrybutora gorącej wody, tak jak gromadzą się wokół dystrybutora wody pitnej.

Dawniej termofory, a także ich poprzednicy używający rozżarzonych węgli, były często wynoszone z domu. Używano ich powszechnie w autokarach i pociągach, a także w nieogrzewanych kościołach. Mniejsze pojemniki z gorącą wodą ze sznurkami do noszenia i materiałowymi pokrywkami wkładano do futrzanych mufek lub kieszeni. W dzisiejszych czasach można też przechowywać gorącą wodę w termosie, a po kilku godzinach wlać ją do termofora.

900 termoforów dziennie: oszczędność energii

Szkoda, że istnieje niewiele badań naukowych na temat możliwości oszczędzania energii przez termofory, a właściwie nie ma ich wcale. Naukowcy w ostatnich latach woleli się skupić na zaawansowanych urządzeniach grzewczych, takich jak elektrycznie podgrzewane biurka i fotele, żarówki promieniujące ciepłem lub poduszki cieplne zasilane bateriami. ⁴⁵⁶

Te alternatywne rozwiązania w porównaniu z termoforem wydają się niepotrzebnie skomplikowane. Wodę można podgrzewać na wiele sposobów, zarówno zaawansowanych, jak i mniej zaawansowanych technologicznie, a pojemniki można wykonać z materiałów dostępnych lokalnie. Niemniej jednak, badania pokazują, że osobiste źródła ogrzewania o podobnym działaniu jak termofory mogłyby zaoszczędzić wiele energii przy zachowaniu, a często nawet poprawie, komfortu cieplnego. Na przykład jedno z badań wykazało, że obniżenie temperatury powietrza w biurze z 20,5 do 18,8°C i zapewnienie pracownikom podgrzewanego krzesła w celu zrekompensowania dyskomfortu, prowadzi do zmniejszenia zużycia energii o 35% i wyższej osobistej oceny komfortu cieplnego.

Niewiele jest sposobów na podniesienie efektywności energetycznej budynku, które mogą przynieść tak duże oszczędności energii przy tak niewielkiej inwestycji, chociaż w omawianym eksperymencie obniżenie temperatury powietrza nie było radykalne. Gdyby osobiste urządzenia grzewcze połączono ze dodatkową izolacją kocami lub odzieżą to oszczędności energii mogłyby być jeszcze większe.

Innym sposobem zbadania potencjału oszczędności energii jaki daje termofor, jest obliczenie ile energii potrzeba do podgrzania wody i porównanie tego ze zużyciem energii przez system centralnego ogrzewania. Ponieważ butelki z gumy lub PCV mogą być napełnione tylko do dwóch trzecich, co zapewnia bezpieczne i wygodne użytkowanie, zakładam nieco większy model (3 l) mieszczący w praktyce dwa litry wody. Dzięki temu obliczenia obejmą również pojemniki, które można napełnić do pełna, takie jak japońskie yutampo. Do podniesienia temperatury 1 litra wody o 1°C potrzeba 4200 dżuli, co oznacza, że ogrzanie dwóch litrów wody z 10°C do 60°C wymaga 420 kilodżuli lub 116,7 Wh.

Dla porównania, średnie zużycie energii na ogrzewanie gazowe w gospodarstwie domowym w Belgii (gdzie panuje klimat umiarkowany) wynosi 20 000 kWh rocznie. Zakładając, że przeciętny belgijski system grzewczy jest używany przez sześć miesięcy w roku, dzienne zużycie energii odpowiada 109,6 kWh/d. Energia ta wystarczyłaby na ogrzanie około 900 termoforów każdej doby - wystarczająco dużo, aby zapewnić komfort cieplny całemu sąsiedztwu.

Wyobraźmy sobie, że czterech członków gospodarstwa domowego korzysta jednocześnie z dwóch termoforów i podgrzewa je co dwie godziny przez cały czas czuwania (16 godzin). Całkowite zużycie energii wynosi wówczas poniżej 4 kW, czyli prawie 30 razy mniej niż energia zużywana na ogrzewanie przeciętnego belgijskiego gospodarstwa domowego.

Nie oznacza to, że podgrzewacze wody mają zastąpić system centralnego ogrzewania. Dość krótkie i łagodne zimy w Barcelonie pozwalają mi używać termoforów jako jedynego systemu grzewczego, ponieważ w moim nieogrzewanym mieszkaniu rzadko jest chłodniej niż 12°C. W mniej przyjaznym klimacie można połączyć termofory z systemem centralnego ogrzewania. Termofory tworzą wyspy ciepła dla zmarzluchów, podczas gdy reszta przestrzeni budynku jest dostępna do poruszania się i aktywności fizycznej (aktywnego ogrzewania się).

Bezpieczeństwo

Gorąca woda jest bezpieczniejszym nośnikiem ciepła niż rozżarzone węgle, ale niesie ze sobą jednak pewne ryzyko, więc z termoforów należy korzystać ostrożnie. Na butelkach znajduje się instrukcja, aby nie wlewać wrzącej wody, co jest bardzo rozsądną radą, jednak woda nie musi wrzeć by być niebezpieczna. Woda o temperaturze powyżej 60°C może spowodować oparzenie i doprowadzić do bardzo poważnych obrażeń.

Dlatego zaleca się korzystanie wyłącznie z ciepłej wody z kranu lub innego źródła ciepłej wody o temperaturze poniżej 60°C. Taka temperatura jest wystarczająco wysoka, aby zapewnić komfort termiczny, a jedyną zaletą korzystania z cieplejszej wody jest tylko to, że rzadziej trzeba ją podgrzewać.

Zbyt gorąca woda może być szkodliwa na kilka sposobów. Po pierwsze, zawsze istnieje możliwość, że podczas napełniania pojemnika woda rozleje się na ręce. Po drugie, gumowy lub plastikowy termofor może zacząć przeciekać, albo przez nakrętkę, albo na łączeniach. Po trzecie - i to jest najgorszy scenariusz - termofor może pęknąć i rozlać dwa litry gorącej wody na Twoje ciało. Takie wypadki zdarzają się rzadko, ponieważ obecnie termofory są produkowane zgodnie z normami jakości, jednak zdarzają się, zwykle z powodu zużycia się pojemnika.

Aby bezpiecznie używać gumowych lub wykonanych z PCV termoforów z wodą o wyższej temperaturze, powinieneś je odpowiednio przechowywać i wymieniać po kilku latach użytkowania. Jeśli naprawdę chcesz używać wody o wyższej temperaturze, najbezpieczniejszą opcją będą metalowe pojemniki (z pokrywą zapobiegającą poparzeniu skóry).

Jeśli jednak utrzymujesz temperaturę poniżej 60°C (140°F), najgorszy scenariusz to po prostu zmoczenie się. Jeśli używasz butelek PET, z pewnością powinieneś trzymać się tej maksymalnej temperatury, ponieważ w wyższych temperaturach mogą się one stopić. Ponadto butelki z PET nie należy używać do picia po jej podgrzaniu, ponieważ wyższe temperatury mogą spowodować uwolnienie substancji chemicznych z wody.

Zużycie wody i infrastruktura

Termofory potrzebują źródła wody. Możliwe jest wielokrotne podgrzewanie tej samej wody, co pozwala ograniczyć jej zużycie do kilku litrów w ciągu całego okresu użytkowania butelki. Nie zawsze jest to jednak najbardziej praktyczne rozwiązanie. W nowoczesnych gospodarstwach domowych gorąca woda może pochodzić z czajnika elektrycznego, garnka na kuchence lub kranu z ciepłą wodą. Chociaż gorąca woda z kranu jest najbezpieczniejszym źródłem dla termofora, to po jej ostygnięciu nie da się ponownie wprowadzić jej do rur w celu ponownego podgrzania. Co więcej, mija trochę czasu zanim woda osiągnie odpowiednią temperaturę, a to oznacza, że zużywa się więcej niż dwa litry wody.

Nawet branie prysznica z nieco mniejszą częstotliwością z łatwością zapewni wodę i energię potrzebną do ciągłego korzystania z termoforów.

Używanie czajnika elektrycznego, lub garnka na kuchence, ułatwia wielokrotne wykorzystywanie tej samej wody, ale wiąże się też z pewnymi problemami. Po pierwsze, jeśli czajnik elektryczny nie jest wyposażony w programator temperatury wody, trzeba się upewnić, że woda nie jest zbyt gorąca. Ja rozwiązuję ten problem zanurzając sondę termometru cyfrowego w czajniku podczas podgrzewania wody. Po drugie, jeśli podgrzejesz wodę z termofora, czajnik (lub garnek) nie może być już używany do podgrzewania wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, ponieważ będzie ona miała zły smak. Dlatego należy używać osobnego czajnika do podgrzewania wody do termoforów, albo podgrzewać wodę w jedynym czajniku i wyrzucić go po użyciu.

Nawet jeśli ostygłej wody nie użyje się ponownie do innych celów (np. do podlewania roślin), to i tak straty są mała. Przeciętny prysznic zużywa tyle wody, że wystarczyłoby na napełnienie 37 termoforów. Podobnie zużycie energii podczas przeciętnego prysznica odpowiada zużyciu energii na podgrzanie 17 termoforów (które wykorzystują wodę o wyższej temperaturze niż prysznic). To oznacza, że nawet branie prysznica z nieco mniejszą częstotliwością z łatwością zapewni wodę i energię potrzebną do ciągłego korzystania z termoforów.

Zimne termofory

Termoforów można używać także do chłodzenia. W tym wypadku należy je napełnić zimną wodą lub umieścić w zamrażarce. Chłodzenie ludzi jest znacznie bardziej energooszczędne niż chłodzenie pomieszczeń. Ja nie mam klimatyzacji i w lecie, gdy temperatury zwykle przekraczają 30°C, polegam wyłącznie na wiatrakach i termoforach. Termoforów z zimną wodą używam w podobny sposób jak termoforów z ciepłą - wkładam je do łóżka, pod nogi lub za plecy.

Do chłodzenia używam plastikowych butelek PET i metalowych pojemników na napoje, a nie gumowych termoforów, ponieważ te twardnieją i kruszą się. Pamiętaj, aby nie napełniać pojemnika do końca - woda rozszerza się, gdy jest zamarznięta - i aby umieścić go w ochronnym pokrowcu, aby zapobiec odmrożeniu. Należy również pamiętać, że gdy lód się roztopi termofory będą nieco mokre na zewnątrz, jednak ten efekt tylko wzmacnia chłodzenie. Termofory z zimną wodą, tak samo jak z ciepłą, sprawdzają się zarówno na zewnątrz, jak i w pomieszczeniach.