Воздушное отопление

Воздушное отопление — одна из разновидностей систем отопления зданий. В отличие от водяного или парового отопления, теплоносителем является горячий воздух.

История создания

Древний Рим

Римские архитекторы разработали эффективную систему центрального отопления с подогревом пола и стен (лат. hypocaustum, «снизу согретый»), описание принципов работы которой дошли до нас в работе «Десять книг об архитектуре» римского архитектора I века до н. э. Марка Витрувия Поллион. В термах с помощью печи (лат. praefurnium) нагревались вода и наружный воздух, которые затем циркулировали в каналах под полом и в полостях стен. При этом использовались двойные покрытия, чтобы пол не был очень горячим. Верхнее покрытие состояло из больших кирпичей, слоя битой глины и основного покрытия. Все это держалось на небольших кирпичных опорах (лат. pilae), которые сразу размещали в шахматном порядке. В стены были встроены прямоугольные кирпичи, внутри полые (лат. tubuli), которые крепились металлическими скобами. Внутри стены терм были украшены мрамором или оштукатурены.

Европа

В Воуллериме (Швеция) были найдены остатки примитивной системы обогрева пола (IV тысячелетие до н. э.), в которой теплый воздух поднимался по каналам к поверхности земли туда, где спали люди. Подобные прообразы печей были найдены и в поселке Аркаим (III—II тысячелетие до н. э.).

Воздушное отопление использовалось в средневековых замках Германии, теплый воздух поступал из щелей в полу. Так, например, в 1997 году при археологических раскопках замка Ингельхаймер-Кайзерпфальц (de:Ingelheimer Kaiserpfalz) (город Ингельхайм-на-Рейне) была обнаружена система отопления горячим воздухом, датированная XII—XIII веком.

В середине XVIII века шведский изобретатель Кристофер Польгем сделал чертёж отопительной системы с воздушными каналами, расположенными под полом.

Россия

Системы воздушного отопления стали одними из первых систем центрального отопления на территории России. Впервые воздушное отопление было использовано в 1487—1491 годах для обогрева Грановитой палаты Московского Кремля, после чего она получила широкое распространение в Европе и стала известна здесь как «русская система». Начиная с XVIII века воздушное отопление вытесняется системами водяного и парового отопления. Первые примеры применения водяного пара для обогрева помещений в России приводятся в книге Николая Львова «Русская пиростатика», вышедшей в 1799 году.

Современное воздушное отопление

В настоящее время воздушное отопление с успехом применяется для обогрева промышленных, торговых и складских помещений различного объема, а также индивидуальных жилых домов, коттеджей и других строений. Принцип работы системы воздушного отопления основан на принудительном обдуве нагретой поверхности (теплообменника) и непосредственной подаче подогретого воздуха в контролируемую зону. Источником тепла для нагрева может служить электроэнергия (ТЭН), горячая вода или газ (природный или сжиженный). Основным достоинством при этом является непосредственное управление температурой самого контролируемого параметра, то есть воздуха, и оперативное воздействие на него с целью поддержания заданного значения. Наибольший экономический эффект позволяет получить газовое оборудование, в котором воздух нагревается от горячей поверхности теплообменника при сгорании газа. Это исключает промежуточное звено для передачи тепла в виде горячей воды и все возможные проблемы, связанные с эксплуатацией системы водяного отопления - так как в данном случае система полностью защищена от протечек, разморозки, коррозии. Затраты на обустройство и эксплуатацию системы воздушного отопления, как правило, существенно ниже, чем аналогичные затраты для водяной системы.

Оборудование для воздушного отопления может быть двух типов – канальное и локальное. Локальное оборудование устанавливается непосредственно в отапливаемой зоне (локальные воздухонагреватели). Канальное оборудование передаёт тепло в контролируемую зону через воздухораспределительную систему, собранную из воздуховодов. В совокупности это представляет собой централизованную систему для обработки воздуха. Она может обрабатывать полностью рециркуляционный воздух, подавая и забирая его из помещений для доведения до нужной температуры, смешанный - частично подмешивая воздух с улицы к рециркуляционному, или полностью уличный воздух. Центральная система воздушного отопления может подразделяться на зоны., то есть группы помещений или отдельные помещения с индивидуальным контролем температурного режима. В каждой такой зоне устанавливается свой датчик температуры или отдельный блок управления с датчиком температуры для анализа текущего значения и подачи соответствующей команды основному оборудованию и исполнительным устройствам, распределяющим воздушные потоки. Непосредственное управление контролируемым параметром, то есть температурой воздуха, позволяет затрачивать на отопление только такое количество энергоносителя, которое необходимо в данный момент времени.

Отрывок, характеризующий Воздушное отопление

«Уверяю вас, что городу Смоленску не предстоит еще ни малейшей опасности, и невероятно, чтобы оный ею угрожаем был. Я с одной, а князь Багратион с другой стороны идем на соединение перед Смоленском, которое совершится 22 го числа, и обе армии совокупными силами станут оборонять соотечественников своих вверенной вам губернии, пока усилия их удалят от них врагов отечества или пока не истребится в храбрых их рядах до последнего воина. Вы видите из сего, что вы имеете совершенное право успокоить жителей Смоленска, ибо кто защищаем двумя столь храбрыми войсками, тот может быть уверен в победе их». (Предписание Барклая де Толли смоленскому гражданскому губернатору, барону Ашу, 1812 года.)
Народ беспокойно сновал по улицам.
Наложенные верхом возы с домашней посудой, стульями, шкафчиками то и дело выезжали из ворот домов и ехали по улицам. В соседнем доме Ферапонтова стояли повозки и, прощаясь, выли и приговаривали бабы. Дворняжка собака, лая, вертелась перед заложенными лошадьми.
Алпатыч более поспешным шагом, чем он ходил обыкновенно, вошел во двор и прямо пошел под сарай к своим лошадям и повозке. Кучер спал; он разбудил его, велел закладывать и вошел в сени. В хозяйской горнице слышался детский плач, надрывающиеся рыдания женщины и гневный, хриплый крик Ферапонтова. Кухарка, как испуганная курица, встрепыхалась в сенях, как только вошел Алпатыч.
– До смерти убил – хозяйку бил!.. Так бил, так волочил!..
– За что? – спросил Алпатыч.
– Ехать просилась. Дело женское! Увези ты, говорит, меня, не погуби ты меня с малыми детьми; народ, говорит, весь уехал, что, говорит, мы то? Как зачал бить. Так бил, так волочил!
Алпатыч как бы одобрительно кивнул головой на эти слова и, не желая более ничего знать, подошел к противоположной – хозяйской двери горницы, в которой оставались его покупки.
– Злодей ты, губитель, – прокричала в это время худая, бледная женщина с ребенком на руках и с сорванным с головы платком, вырываясь из дверей и сбегая по лестнице на двор. Ферапонтов вышел за ней и, увидав Алпатыча, оправил жилет, волосы, зевнул и вошел в горницу за Алпатычем.
– Аль уж ехать хочешь? – спросил он.
Не отвечая на вопрос и не оглядываясь на хозяина, перебирая свои покупки, Алпатыч спросил, сколько за постой следовало хозяину.
– Сочтем! Что ж, у губернатора был? – спросил Ферапонтов. – Какое решение вышло?
Алпатыч отвечал, что губернатор ничего решительно не сказал ему.
– По нашему делу разве увеземся? – сказал Ферапонтов. – Дай до Дорогобужа по семи рублей за подводу. И я говорю: креста на них нет! – сказал он.
– Селиванов, тот угодил в четверг, продал муку в армию по девяти рублей за куль. Что же, чай пить будете? – прибавил он. Пока закладывали лошадей, Алпатыч с Ферапонтовым напились чаю и разговорились о цене хлебов, об урожае и благоприятной погоде для уборки.
– Однако затихать стала, – сказал Ферапонтов, выпив три чашки чая и поднимаясь, – должно, наша взяла. Сказано, не пустят. Значит, сила… А намесь, сказывали, Матвей Иваныч Платов их в реку Марину загнал, тысяч осьмнадцать, что ли, в один день потопил.
Алпатыч собрал свои покупки, передал их вошедшему кучеру, расчелся с хозяином. В воротах прозвучал звук колес, копыт и бубенчиков выезжавшей кибиточки.
Было уже далеко за полдень; половина улицы была в тени, другая была ярко освещена солнцем. Алпатыч взглянул в окно и пошел к двери. Вдруг послышался странный звук дальнего свиста и удара, и вслед за тем раздался сливающийся гул пушечной пальбы, от которой задрожали стекла.
Алпатыч вышел на улицу; по улице пробежали два человека к мосту. С разных сторон слышались свисты, удары ядер и лопанье гранат, падавших в городе. Но звуки эти почти не слышны были и не обращали внимания жителей в сравнении с звуками пальбы, слышными за городом. Это было бомбардирование, которое в пятом часу приказал открыть Наполеон по городу, из ста тридцати орудий. Народ первое время не понимал значения этого бомбардирования.
Звуки падавших гранат и ядер возбуждали сначала только любопытство. Жена Ферапонтова, не перестававшая до этого выть под сараем, умолкла и с ребенком на руках вышла к воротам, молча приглядываясь к народу и прислушиваясь к звукам.
К воротам вышли кухарка и лавочник. Все с веселым любопытством старались увидать проносившиеся над их головами снаряды. Из за угла вышло несколько человек людей, оживленно разговаривая.
– То то сила! – говорил один. – И крышку и потолок так в щепки и разбило.
– Как свинья и землю то взрыло, – сказал другой. – Вот так важно, вот так подбодрил! – смеясь, сказал он. – Спасибо, отскочил, а то бы она тебя смазала.
Народ обратился к этим людям. Они приостановились и рассказывали, как подле самих их ядра попали в дом. Между тем другие снаряды, то с быстрым, мрачным свистом – ядра, то с приятным посвистыванием – гранаты, не переставали перелетать через головы народа; но ни один снаряд не падал близко, все переносило. Алпатыч садился в кибиточку. Хозяин стоял в воротах.
– Чего не видала! – крикнул он на кухарку, которая, с засученными рукавами, в красной юбке, раскачиваясь голыми локтями, подошла к углу послушать то, что рассказывали.
– Вот чуда то, – приговаривала она, но, услыхав голос хозяина, она вернулась, обдергивая подоткнутую юбку.
Опять, но очень близко этот раз, засвистело что то, как сверху вниз летящая птичка, блеснул огонь посередине улицы, выстрелило что то и застлало дымом улицу.
– Злодей, что ж ты это делаешь? – прокричал хозяин, подбегая к кухарке.
В то же мгновение с разных сторон жалобно завыли женщины, испуганно заплакал ребенок и молча столпился народ с бледными лицами около кухарки. Из этой толпы слышнее всех слышались стоны и приговоры кухарки:
– Ой о ох, голубчики мои! Голубчики мои белые! Не дайте умереть! Голубчики мои белые!..
Через пять минут никого не оставалось на улице. Кухарку с бедром, разбитым гранатным осколком, снесли в кухню. Алпатыч, его кучер, Ферапонтова жена с детьми, дворник сидели в подвале, прислушиваясь. Гул орудий, свист снарядов и жалостный стон кухарки, преобладавший над всеми звуками, не умолкали ни на мгновение. Хозяйка то укачивала и уговаривала ребенка, то жалостным шепотом спрашивала у всех входивших в подвал, где был ее хозяин, оставшийся на улице. Вошедший в подвал лавочник сказал ей, что хозяин пошел с народом в собор, где поднимали смоленскую чудотворную икону.