Из истории отопления

В 1911 г. В. А. Яхимович (1875-1942 гг.) предложил для систем центрального отопления нагревательные приборы, состоящие из стальных труб, заделанных в бетон. Положительные качества этих отопительных бетонных панелей (экономичность, гигиеничность и др.) позволили его автору еще в дореволюционный период построить несколько зданий с такими отопительными приборами.

Интенсивное крупнопанельное жилищное строительство, начавшееся в 50-х годах, привело к более широкому применению бетонных отопительных панелей, совмещенных со строительными конструкциями. Их применение весьма существенно повышало индустриализацию строительства. Было много споров: где располагать отопительные панели - в межкомнатных перегородках или в подоконном пространстве наружных стен (см. рис. 16), и последнее решение оказалось предпочтительнее. В результате к началу 70-х годов были выстроены с расположением отопительных панелей и стояка системы отопления в наружных стенах во время их изготовления тысячи зданий во многих городах - Москве, Челябинске, Мурманске, Горьком, Минске и др. Эта система отопления, в частности, в первом бескаркасном доме конструкции Г. Ф. Кузнецова работает уже 48 лет.

Однако строители в угоду ускорения строительства не обеспечили нужной теплоизоляции между панелью и наружной поверхностью стены. В результате появился 3-5-процентный перерасход тепла на отопление здания. Это совпало с началом энергетического кризиса и приостановило дальнейшее распространение прогрессивного решения. Думается, что оно является неверным, подтверждение этому изложено в статье «Применение панельного отопления с сокращенными теплопотерями».

Во Франции также применяется строительство зданий, имеющих объединенные строительные конструкции с отопительными приборами, но там в качестве такой конструкции принято междуэтажное перекрытие, автор А. Миссенар. Суть состоит в том, что при изготовлении железобетонной плиты междуэтажного перекрытия в него заделывается, ближе к поверхности потолка, греющий змеевик из стальных труб. Происходит лучистое отопление помещения, допускающее снижение температуры его внутреннего воздуха, что может уменьшить теплопотери помещения. Последнее вызывает сомнение, т.к. лучистая теплоотдача потолка будет увеличивать температуру внутренней поверхности наружных ограждений. Вместе с тем эта лучистая теплоотдача неприятно воспринимается головой человека, что существенно ограничивает температуру поверхности потолка и теплоносителя. Кроме того, возникают трудности с удалением воздуха из теплоносителя в змеевике горизонтально располагаемой панели междуэтажного перекрытия.

Центральное отопление, имеющее сейчас повсеместное применение в городских зданиях, может работать со всеми отопительными приборами при разном теплоносителе: горячей воде, паре различного давления, в том числе ниже атмосферного (вакуум-паровое отопление) и даже конденсате (конденсационное отопление) (автор С. В. Ульянинский).

Еще в начале XIX века А. Нартов указал на возможность использования пара как теплоносителя, в 1816 г. уже существовала обогреваемая паром теплица; в 1834 г. П. Г. Соболевским было осуществлено несколько удачных систем водяного отопления. Однако лучшим теплоносителем, конечно, является вода, которая обеспечивает так называемую возможность качественной регулировки системы отопления в зависимости от наружной температуры: при снижении наружной температуры повышается температура воды в отопительном приборе.

Поэтому в подавляющем большинстве случаев применяется водяное отопление. Если имеется пар, то с его помощью подогревают в теплообменниках воду и применяют так называемое пароводяное отопление.

Системы водяного отопления могут быть:
- с естественной циркуляцией, за счет разности температур и объемных весов обратной и горячей воды, проходящей через отопительные приборы, и с насосным побуждением;
- с верхней разводкой, когда горячая линия проходит выше всех отопительных приборов и нижней, когда она проходит ниже их;
- двухтрубными, когда горячая и обратная вода ко всем отопительным приборам подводится и отводится параллельно;
- проточными, когда вода проходит по частям системы, поступая последовательно из одного отопительного прибора в другой;
- однотрубными, когда при проточной системе часть воды поступает в отопительный прибор, а часть - помимо него по замыкающему участку, смешиваясь с ушедшей из предыдущего отопительного прибора обратной водой;
- с поэтажной разводкой и вертикальными стояками;
- с поквартирной разводкой.

На рис. 17 представлены схемы трубопроводов и присоединения отопительных приборов некоторых из встречающихся систем. Таково разнообразие центральных водяных систем отопления, применявшихся во второй половине XX века.

При наладке и эксплуатации систем отопления бывает необходимой их регулировка, состоящая в изменении количества теплоносителя (воды) по ее отдельным частям. Она производилась путем установки в трубопроводах регулировочных шайб. В последние годы вместо них стали применять «балансировочные клапаны», позволяющие резко снизить трудоемкость работы по гидравлической и тепловой регулировке систем.

Регулирование теплоотдачи отопительных приборов, еще в гостинице «Россия» выстроенной в Москве в 1950-х годах, производилось автоматически с помощью клапанов (фирма «Данфос»), работающих под действием датчика, устанавливаемого в отапливаемых помещениях; имеющийся в датчике материал, меняющий свой объем под действием температуры, соответственно воздействовал на клапан, изменяя количество теплоносителя, поступающего в отопительный прибор.

Сейчас аналогичное автоматическое регулирование начали применять во всех строящихся домах и существующих, в которых устраивается новая система центрального водяного отопления.