Система отопления — прошлое и настоящее

От печей до радиаторов

На рубеже XIX-XX веков централизованная система парового и водяного отопления стала пользоваться спросом не только в Европе, но и в Российской империи. Отопительные приборы, как грибы после дождя, начали появляться в домах состоятельных граждан, а также в административных зданиях. Причём внешний облик и функции дореволюционных радиаторов за два века абсолютно не изменились. Их чугунные потомки по типовой схеме выпускались в СССР в огромном количестве, некоторые благополучно дожили до наших дней в домах старой постройки, «сталинках» и «хрущёвках».

Технические характеристики чугунных радиаторов той эпохи отражены в справочнике Hütte 1917 года (часть III): «Подробные испытания на теплопередачу вышеуказанных приборов и потери в них напора (расход силы) были произведены в Королевском техническом университете в Берлине» (см. немецкое техническое издание «Уведомления Испытательного института систем отопления и вентиляции» 1910–1913 годов [1]).

Приобрести и установить подобную передовую систему отопления в начале ХХ века могли позволить себе лишь «избранные», а остальные продолжали греть чугунные и кирпичные печки и использовать другие системы отопления. В Советском Союзе дедовские печки не исчезли, наоборот, их стало больше у жителей деревень, посёлков и провинциальных городов. Многие продолжали готовить на печках пищу. Их теплоотдача регулировалась через тягу, а в некоторых «дымовые газы направлялись книзу для нагревания пола», что отмечено в справочной книге Hütte.

В Hütte приводятся коэффициенты полезного действия печей в единицах тепла (ЕТ): изразцовые печи — от 500 до 600 ЕТ, чугунные печи — 2500 ЕТ, печи продолжительного горения — от 1000 до 1500 ЕТ. Однако самыми эффективными считались отопительные приборы, подключённые к водяному отоплению низкого давления (ВОНД) с температурой воды до 100°C или водяному отоплению среднего давления (ВОСД) с температурой воды до 120°C. Подробнее о системах ВОНД и ВОСД будет рассказано ниже.

Альтернативные системы отопления

До повсеместного внедрения паровых и водяных систем отопления в жилых и административных зданиях, хозяйственных и других постройках применялась разная техника обогрева. Информация об этом изложена в справочнике Hütte (часть III) на стр. 558–559. Ниже приводятся некоторые отрывки.

1. Отопление каналами. «Горизонтальные или восходящие каналы из кирпичной кладки или чугуна, по которым проходят продукты горения (эта система чаще всего применялась в оранжереях, теплицах, церквях)». Однако отопление каналами считалось негигиеничным и обладало низкой степенью полезного действия.

2. Отопление газом. Эта система применялась в частных случаях для помещений, нагреваемых редко и в течение непродолжительного времени. Тепло в помещения поступало непосредственно от газовых печей. Преимуществом данной системы являлась лёгкая регулируемость теплопередачи, быстрое достижение необходимой температуры, отсутствие потерь тепла в трубопроводах, простота в техническом обслуживании и ремонте. Отопление газом не нашло широкого применения из-за большой стоимости эксплуатации, высокой опасности утечки газа и риска взрыва.

3. Отопление нефтью. Эта система использовалась лишь для топки котлов в системах центрального отопления. Отметка в справочнике: «Для местного отопления не рекомендуется ввиду негигиеничности, проникания продуктов горения в отапливаемые помещения и опасности взрыва».

4. Отопление электричеством. Ввиду дороговизны эксплуатации эта система применялась только в исключительных случаях, например, для обогрева салона электрических трамваев, небольших нагревательных приборов из проволочных сопротивлений, применяемых в больничных помещениях и т. д.

Кто бы мог подумать, что спустя 100 лет, в технически «продвинутом» XXI веке электричество вновь подорожает и станет ресурсом, который нужно экономить.

В этой связи спрос на электрические обогреватели, конвекторы и тёплые полы резко снизился, особенно в странах Западной и Северной Европы. Чрезмерная расточительность электрических отопительных приборов стала ощутимо бить по карману потребителей.

Многие европейцы начали переключаться на альтернативные системы обогрева, в частности, на водяной тёплый пол, циркуляция теплоносителя в котором осуществляется с помощью электронасоса. Причём этот насос не всегда входит в готовый комплект арматуры для тёплого пола. Некоторые производители выпускают насосно-смесительные узлы без насоса, чтобы потребитель мог самостоятельно выбрать электроприбор, в зависимости от своего бюджета, условий и параметров помещения, в котором планируется установить водяной тёплый пол. На рынке можно найти недорогие и экономичные насосы.

Без электричества

Более расчётливые европейцы, строго контролирующие свой семейный бюджет, подключают к системе отопления в своих домах компактный прибор, который не присоединяется к электросети и не расходует электроэнергию, поскольку работает в автоматическом режиме. Он помогает обогреть не только пол, но и подоконник, и даже стены. Речь идёт о регулировочном модуле для комбинированных систем отопления, на российском рынке он пока мало известен.

Интересную информацию об этом приборе можно найти в интернете:

«Дополнительные петли (контуры) с тёплым полом, стеной или подоконником с обогревом являются эффективной, экономичной и недорогой альтернативой системой отопления, способной заменить в доме громоздкие, энергорасточительные электрообогреватели и сплит-системы. К тому же модули — это не электроприборы, они работают в автоматическом режиме и не требуют подключения к электросети, что благоприятно сказывается на семейном бюджете. Эти устройства позволяют врезать дополнительную петлю (контур) с тёплым полом, стеной или подоконником с обогревом в высокотемпературную и низкотемпературную системы отопления. В обеих системах температура в неотапливаемой зоне будет контролироваться автоматическим регулятором температуры теплоносителя, встроенным в оба модуля. Причём один модуль даёт возможность смонтировать несколько петель (контуров), например, тёплый пол со стеной, обогреваемую стену с подоконником или подоконник с тёплым полом».

Следует отметить, что автоматический модуль можно установить только в действующей системе радиаторного отопления в частном доме или на даче, чтобы охватить неотапливаемые зоны и помещения, где нет радиаторов, но есть труба центрального отопления. Дополнительную петлю с прибором можно также установить в помещении с радиатором, который не справляется с обогревом помещения, поэтому пол или стены, например, в туалете или ванной комнате, требуется также утеплить.

Развитие централизованного отопления

А теперь вернёмся на 100 лет назад. В части III, в отделе 6 «Вентиляция и отопление», подразделе II «Отопление» справочной книги Hütte приведены нормативы «Наружная и внутренняя температуры». В них регламентируется температура, которая должна соблюдаться внутри помещений с наступлением холодного сезона во всех регионах Российской империи:

«Температура t помещения на высоте 1,5 м от пола (должна составлять):

• в больничных палатах +22°;
• в жилых и торговых помещениях +20°;
• в аудиториях и местах заключения +18°;
• в залах для собраний, выставок, проходов, лестничных клетках от +10° до +18°;
• в теплицах +15°;
• в оранжереях +25°;
• в церквях от +10° до +12°;
• для ванных помещений +22°;
• в сараях +15°».

Для поддержания внутри помещений предписанных температур в Российской империи развернули программу установки «Системы центральных отоплений». Отрывок из её преимуществ: «Топка и обслуживание достигается в одном центральном месте (подвале), внутри отапливаемых помещений не приходится перемещать угля, золы, шлаков, достижение равномерной и легко регулируемой температуры помещения, нет сквозняков, возможность выгодной эксплуатации, применение дымосжигающих топок, уменьшение сажи и дыма в городах».

В царской России предпочтение отдавали системе водяного отопления низкого давления (ВОНД). В её преимущества входили:

• температура нагревательных поверхностей менее +100°C (большей частью менее +85°C);
• не происходит пригорания пыли;
• умеренная и равномерная теплопередача;
• безукоризненная в гигиеническом отношении отопительная система;
• хорошая регулировка;
• бесшумность;
• экономная эксплуатация;
• длительная продолжительность службы.

Система ВОНД устанавливалась в жилых помещениях, школах, больницах, зданиях для управлений, музеях, торговых домах и т. д. Данная система распределяла тепло через нагревательные приборы, которые «снабжались клапанами, допускающими двойную их установку; одна установка служит для разового урегулирования всей системы, вторая — для частичного регулирования каждого отдельного нагревательного прибора», — отмечено в справочнике Hütte.

За прошедшие 100 лет классическая система радиаторного отопления не устарела, и даже регулировочные клапаны, изобретённые на рубеже XIX-XX веков, по-прежнему в строю. Хотя некоторые детали и материалы, конечно, усовершенствовались. Теперь, посредством современных полимерных труб, в систему радиаторного отопления частного дома можно врезать отдельные петли тёплого пола, подоконника, стен, однако сама идея, родившаяся в далёкие годы технической революции, остаётся неизменной.

С выходом в космос и изобретением ядерного оружия человек продолжает получать тепло от старого доброго радиатора с циркулирующей внутри горячей водой, и никакие кризисы, войны и санкции не могут изменить этого уклада.