«Автоматическими регуляторами температуры можно при центральном отоплении (как паровом, так и водяном) точно устанавливать по желанию постоянную температуру помещения».
Эта инструкция приведена в справочной книге HÜTTE, часть III 1917 года, в отделе 6 «Вентиляция и отопление» (стр. 553) со сноской на более ранний источник на немецком языке за 1910 год. Судя по документам, централизованное отопление с автоматическими регуляторами температуры (нынешние настроечные и термостатические клапаны) уже действовало в Германии и царской России на рубеже XIX-XX веков, то есть этой технологии более 120 лет. А какие еще достижения технической революции того времени дожили до наших дней? (Фото 1).
От печей до радиаторов
На рубеже XIX-XX веков централизованная система парового и водяного отопления стала пользовалась 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. Причем внешний облик и функции дореволюционных радиаторов за два века абсолютно не изменились. Их чугунные потомки по типовой системе выпускались в СССР в огромном количестве, некоторые благополучно дожили до наших дней в домах старой постройки, сталинках и хрущевках (фото 2 и 2.1).
Технические характеристики чугунных радиаторов отражены в справочной книге HÜTTE, часть III 1917 года: «Подробные испытания на теплопередачу вышеуказанных приборов и потери в них напора (расход силы) были произведены в Берлинской Высшей Технической школе (см. Mitteilungen der Prüfungsanstalt für Heizungs- und Lüftungseinrichtungen – Уведомления испытательного института систем отопления и вентиляции, Ольденбург, 1910)».
Однако приобрести и установить передовую систему отопления в начале ХХ века могли себе позволить лишь избранные, а остальных продолжали греть чугунные и кирпичные печки и другие системы отопления. В Советском Союзе дедовские печки не исчезли, наоборот, их стало больше у жителей деревень, поселков 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 HÜTTE.
В справочнике 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, подключенные к водяному отоплению низкого давления (ВОНД) с температурой воды до 100 градусов или водяному отоплению среднего давления (ВОСД) с температурой воды до 120 градусов. Более подробно 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, в части III на стр. 558-559. Ниже приводятся некоторые отрывки (фото 3).
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 с низкой степенью полезного действия.
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 легкая регулируемость теплопередачи, быстрое достижение необходимой температуры, отсутствие потери тепла в трубопроводах, легкость в техническом обслуживании и ремонте. Отопление газом не нашло широкого применения из-за большой стоимости эксплуатации, высокой опасности утечки газа и рисков взрыва.
Отопление нефтью. Эта система применялась 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».
Отопление электричеством. Ввиду дороговизны эксплуатации эта система применялась только в исключительных случаях, например для обогрева салона электрических трамваев, небольших нагревательных приборов из проволок сопротивления, 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 теплые полы резко снизился, особенно в странах Западной и Северной Европы. Чрезмерная расточительность электрических отопительных приборов стала ощутимо бить по карману потребителей. В этой связи многие европейцы начали переключаться на альтернативные системы обогрева, в частности, на водяной теплый пол, который приводится в действие посредством электронасоса. Причем этот насос не всегда входит в готовый комплект арматуры для системы «теплый пол». 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 теплый пол. На рынке вполне можно найти недорогие и экономичные насосы.
Без электричества
Более расчетливые европейцы, строго контролирующие семейный бюджет, подключают к системе отопления в своих домах компактный прибор, который вообще не расходует электроэнергию и не присоединяется к электросети, так как работает в автоматическом режиме. Он помогает обогреть не только пол, но и подоконник и даже стены. Речь идет о регулировочном модуле для комбинированных систем отопления, на российском рынке он пока мало известен (фото 4, 4.1, 4.2).
«Дополнительные петли (контуры) с теплым полом, стеной или подоконником с обогревом являются эффективной, экономичной и недорогой альтернативой, способной заменить в доме громоздкие, энергорасточительные электрообогреватели и сплит-системы. К тому же регулировочные модули – это не электроприборы, они работают в автоматическом режиме и не требуют подключения к электросети, что благоприятно сказывается на семейном бюджете. Регулировочные модули позволяют врезать дополнительную петлю (контур) с теплым полом, стеной или подоконником с обогревом в высокотемпературную и низкотемпературную систему отопления. В обеих системах температура в неотапливаемой зоне будет контролироваться автоматическим регулятором температуры теплоносителя, встроенным в оба модуля. Причем один модуль дает возможность смонтировать несколько петель (контуров), например теплый пол со стеной, обогреваемую стену с подоконником или подоконник с теплым полом».
Следует отметить, что модуль устанавливается только в действующей системе радиаторного отопления в частном доме или на даче для охвата неотапливаемых зон и помещений, где нет радиаторов, но есть труба центрального отопления.
Дополнительную петлю с прибором можно также установить в помещении с радиатором, который не справляется с обогревом, поэтому пол или стены, например в туалете или ванной комнате, требуется также утеплить.
Развитие централизованного отопления
А теперь вернемся на 100 лет назад! В части III, отделе 6 «Вентиляция и отопление», подразделе II «Отопление» приведены нормативы «Наружная и внутренняя температуры». В них регламентируется температура, которая должна соблюдаться внутри помещений с наступлением холодного сезона во всех регионах Российской империи (фото 5).
Температура t помещения на высоте 1,5 м от пола (должна составлять):
• в больничных палатах +22 °С;
• в жилых и торговых помещениях +20 °С;
• в аудиториях и местах заключения +18 °С;
• в залах для собраний, выставок, проходов, лестничных клетках от +10 до +18 °С;
• в теплицах +15 °С;
• в оранжереях +25 °С;
• в церквях от +10 до +12 °С;
• для ванных помещений +22 °С;
• в сараях +15 °С.
Для возможности поддержания внутри помещений предписанных температур в Российской империи развернули программу установки «Системы центральных отоплений». Отрывок из ее 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 ВОНД – водяное отопление низкого давления. В ее преимущества входили:
• температура нагревательных поверхностей менее 100 °С (большей частью менее 85 °С);
• не происходит пригорания пыли;
• умеренная и равномерная теплопередача;
• безукоризненная в гигиеническом отношении;
хорошая регулировка;
• бесшумность;
• экономная эксплуатация;
• 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, даже регулировочные клапаны, изобретенные на рубеже XIX-XX веков, по-прежнему в строю. Хотя некоторые детали и материалы, конечно, усовершенствовались! Теперь посредством полимерных труб в систему радиаторного отопления частного дома можно врезать отдельные петли теплого пола, подоконника, стен, однако, сама идея, родившаяся в далекие годы технической революции, остается неизменной.
С выходом в космос и изобретением ядерного оружия многие потребители продолжают получать тепло от старого доброго радиатора с циркулирующей внутри горячей водой, и никакие кризисы, воины и санкции не могут изменить этого уклада.
Размещено в номере: Вестник арматуростроителя, №6 (75)
