Как появилось центральное отопление?

Первым средством отопления у людей был костер в пещере. В наше время отопление бывает как индивидуальным — на один деревенский дом (печное, электрическое, газовое), так и центральным — на весь дом в сотню квартир или на весь район в сотню тысяч квартир. Как же появилось центральное отопление?

Первое центральное отопление зданий придумали примерно 3000 лет назад. Обнаружили его при раскопках в городе Эфесе. Этот город построили хетты. После заката хеттской цивилизации его заселили греки-ионийцы из Афин. При хеттах город назывался Апаса, это название потом было было переделано в Эфес. В домах существовала система труб, по которым зимой подавалась горячая вода из котлов, находящихся в подвале.

Вслед за хеттами и древними греками начали развивать системы отопления древние римляне. Они использовали систему отопления «хюпокаустум», или «согретый снизу». В подвале разводили огонь, горячие газы согревали воздух в отопительных трубах, разогретый воздух создавал тягу, устремляясь вверх, и там, проходя по подпольным каналам, согревал пол в помещениях.

Закончился век древних цивилизаций — и закончились их достижения, забылись их умения, люди снова начали отапливаться кострами, а освещаться лучинами и факелами. Только в XVIII веке в Англии появились системы парового и водяного отопления. Вначале — для согрева теплиц и оранжерей. А в XIX веке системы отопления начали согревать жилые здания.

Пришел век газа и электричества. Во многих жилых домах разных городов на разных континентах стоит центральное водяное отопление. Причем в разных странах методика отопления разная. В южных странах централизованного городского отопления нет.

В Турции, в Стамбуле, например, отопление у каждого дома свое. Есть автоматический электрический котел (в Стамбуле только последние лет 20 дома обладают подводкой газовых труб), который нагревает воду для отопления. Зимой в определенное время суток он на несколько часов нагревает в доме батареи. Как правило, батареи включают вечером и утром. Ночью надо спать, а когда ты под теплым одеялом, тебе не важно, насколько прохладен воздух в комнате. В Турции у каждого дома свое отопление
Фото: Depositphotos

В Италии зимой тоже включают отопление на несколько часов в день, в другое время надо или спать, или одеваться потеплее. Да и сколько той зимы, если в море купаться заканчивают в декабре, а снова начинают уже в апреле!

В северных городах топить приходится всю зиму, точнее — весь отопительный сезон. У нас, в Питере, это с октября-ноября по апрель, причем круглосуточно.

В других северных странах отопление производится по-разному.

В Исландии 96% домов отапливаются централизованно при помощи геотермального тепла.
Французы стараются одеваться потеплее и укрываться оодеялом
Фото: Depositphotos

В Дании дома в основном в индивидуальном порядке отапливаются электричеством.

Норвегия вырабатывает огромное количество электричества с помощью ГЭС, что позволяет сделать индивидуальное электрическое отопление каждому дому в отдельности.

А вот в Стокгольме три крупных ТЭЦ и одна крупная станция теплоснабжения обеспечивают тепло большей части города, а остальные дома имеют индивидуальное отопление, и в них режим нагрева квартир (сколько часов в день и до какой температуры) решают кондоминиумы.

Кроме того, шведы очень экономно относятся к получаемому теплу. Так, к централизованной сети отопления подключены местные дата-центры, выделяемое их процессорами тепло (а по мощности это десятки, если не сотни, мегаватт) тоже идет для отопления близлежащих домов. Даже местный крематорий вносит свой вклад в теплоснабжение города: подсчитано, что он дает в год 1800 мегаватт-часов, и эта энергия уже несколько лет греет дома Стокгольма. Так сказать, предельно утилитарная полезность — использовать для отопления огонь крематория.

Французская модель отопления типична для стран Евросоюза. Морозов тут не бывает, ну, а все прочее можно и перетерпеть. В домах, построенных в послевоенный период, как правило, есть котельная, одна на весь дом. По осени на собрании членов кондоминиума решается, как этой зимой будут топить и на сколько это потянет для жильцов. Большинство европейцев считают, что мороз можно перетерпеть
Фото: Depositphotos

В старых домах центрального отопления обычно не бывает, тут, как правило, используют индивидуальные электрические нагревательные приборы (или печи). Электричество дорого, потому дешевле может оказаться получше одеваться, ложась в кровать, на голову надевать теплый колпак и укрываться теплым одеялом. А вечерком шарахнуть стакан горячего глинтвейна для пущего сугреву.

В Китае в городах на севере есть централизованное отопление. Остальные жители Поднебесной греют помещения печурками на угле или дереве. В кровати широко применяются электроодеяла.

В России центральное отопление, сегодня столь хорошо знакомое всем, начало массово появляться с 50-х годов прошлого века. До этого дома в основном отапливались печками. У моих деда с бабкой в углу их комнаты в коммуналке стояла печка-голландка, дом подключили к центральному городскому отоплению только в 60-е, а они там жили с послевоенных лет.

Хотя центральное отопление в Ленинграде существовало и намного раньше, в 1924 году к ТЭЦ-3 было подключено отопление дома на набережной Фонтанки, а в 1925 году к ней были подключены Обуховская больница, общественные бани и еще несколько домов. А в России люди привыкли к теплу в квартирах
Фото: Depositphotos

Сегодня в Питере большинство домов отапливаются централизованно — от ТЭЦ, хотя в центре города полно мелких котельных, отапливающих один или несколько домов по соседству. Так сказать, реликты прошлого. В конце прошлого века в северных районах города три крупные ТЭЦ отапливали 95% домов. А еще было около 300 котельных на мазуте, на угле, на газе. Они отапливали остальные 5% домов и давали 98% всего экологического вреда, ядовитых газов, сажи и прочего.

Как выгоднее отапливаться? Тут надо смотреть и много считать. С одной стороны, при массовом производстве тепла отопление отдельно взятого дома обходится дешевле, чем если иметь бойлер в каждом доме (ведь необходимо учитывать и обслуживание систем отопления). А с другой стороны, если экономить на отоплении жилья, как делают в развитых странах, то можно его включать пореже, чтобы у жильцов даже мысли о проветривании комнат не возникало. Да и всегда найдутся люди, которым комфортно при +15. Они просто тепло одеваются и пьют много горячего чая. Или глинтвейна.

Типы отопления. Обзор систем.

Выбираем отопление домой и в квартиру:

Чем отличаются центральное и автономное отопление? Прежде чем выбрать систему для дома и квартиры нужно понять плюсы и минусы. Прикинуть, какое оборудование потребуется. Разобраться, какое топливо выгоднее использовать. И конечно, не совершить частые ошибки.

Различаем центральное и автономное

Центральное отопление

Центральное отопление

Это система, в которой ТЭЦ или котельная является источником тепла и работает на топливе. Она находится в отдельном здании. Тепло по трубам направляется в квартиры и отдаётся отопительными приборами – радиаторам. Теплоноситель бывает в виде воды, пара, воздуха.

Водяное отопление – в трубах циркулирует вода. Она нагревается в котельной и по трубам приносит тепло топлива к радиаторам. Радиаторы отдают тепловую энергию в комнату. Зимой поверхность радиаторов нагревается до 60-70 градусов. В морозы их нагревают до 80 градусов.

Сети проектируют однотрубные, двухтрубные, многотрубные. В городах организуют сети по двухтрубному принципу. По второй трубе охлаждённая «обратная» вода возвращается к котлу. Так циркулирует вся система, тепло идёт от котельной к жильцам домов. Отопление водой соответствует санитарно-гигиеническим нормативам, поэтому его чаще всего применяют в жилых домах, школах, детских садах и больницах.

При воздушном варианте отопления уже горячий воздух движется по трубам и отдаёт тепло помещению. Для нагрева используют центральные воздухонагреватели или калориферы. Такая система, как и водяное отопление, не вредит здоровью за счёт гигиеничности.

Паровое отопление запрещено использовать в жилых домах. Теплоноситель – пар, источник тепла – паровой котёл. Минусы этого типа отопления: невозможно регулировать плавность температуры, шумит, сильно прогреваются поверхности приборов отопления.

Плюсы и минусы центрального отопления

Следят за оборудованием городские службы;

Исправность городского оборудования зависит от износа и добросовестности сотрудников ЖЭК;

Ремонтируют и обслуживают систему тоже они, но это порождает и минусы.

Невозможно регулировать температуру отопления — во всех комнатах одинаковая, а это не всегда комфортно;

В системе иногда скачет давление, это приводят к авариям;

Большие потери на этапе доставки тепла: каждый километр теряется 1 градус;

Сроки сезонных отключений не контролируют жильцы.

Автономное отопление

Сжиженный газ в балонах

Автономный – значит независимый. Автономное отоплениеимеет много плюсов. Оно не зависит от центральных систем. Котёл стоит непосредственно дома, и вы сами контролируете нагрев. Жильцы не переплачивают ежемесячно из-за удалённости теплоисточника, не страдают от износа труб. Организовать автономное отопление дорого, но это быстро окупается.Бывает газовое, электрическое и печное или каминное.

1. Газовое отопление. Газ – самое дешёвое топливо в России, поэтому газовое отопление популярно среди владельцев частных домов. Принцип устройства прост – нужен котёл, водяная система и батареи в качестве отопительных приборов. Подводим к котлу газ и запускаем систему. Важно не путать сжиженный и магистральный газ. Если топить привозными баллонами, то это в 5 раз дороже электроотопления.

Автономная газовая система — это клад не только для дома, но и для квартиры. При сравнении двух равных площадей, в квартире с автономным газовым отоплением оплата коммунальных платежей в 1,5-2 раза меньше, чем при центральном отоплении.

Плюсы и минусы газового отопления:

Газ – дешёвое топливо;

Без специалиста не отремонтировать;

Нет зависимости от центральной системы;

Расходы на ремонт;

Можно использовать в сочетании с альтернативными источниками тепла. Например, сделать тёплый пол.

Придётся лично контролировать работу котла и системы.

2. Электрическое отопление. Газ есть не везде. Поэтому людям приходится выбирать альтернативные источники тепла. Электричество – чистая энергия. Самое дешёвое оборудование, но не слишком экономно в пользовании. В сравнении с жидкими теплоносителями, электрическая энергия без потерь преобразуется в тепло. Поэтому у электроотопления самый высокий КПД. КПД – это количество тепла на единицу используемого ресурса/топлива.

Плюсы и минусы электрического отопления:

Много вариантов решений: радиаторы, конвекторы, тёплые полы, стены и плинтуса;

Нужна мощная исправная сеть и проводка;

Экономия на подводке к дому;

Зависишь от электричества;

Не нужно закупать топливо и заботиться о его хранении;

Нет зависимости от центральной системы.

Электроотопление различают по источнику тепла. Рассмотрим самые популярные.

Электрокотлы– обеспечивают водяное отопление: котёл греет теплоноситель — воду. Холодная вода становится горячей и циркулирует по трубам, пронизывая дом. Энергия электричества превращается в тепло. Эту систему выбирают при отсутствии проведённого газа.

Автономное отопление, электрический котёл

Котлы бывают разные по форме и модификации. Главное в устройстве это теплообменник и блок управления – на нём задают параметры, и контролируют исправность. Когда перегревается аппарат, он оповещает о необходимости остывания. При критических отметках блок отключает систему на автомате.

Помимо котлов, есть электроконвекторы. Мощный элемент нагревания, который не сжигает кислород, и не нарушает микроклимат дома. Они работают бесшумно, легко управляются: программируешь, и система сама поддерживает комфортную температуру. Если хозяин долго отсутствует, есть режим ожидания в экономном формате.

Электроконвектор

Инфракрасное отопление тоже относится электрическому способу обогрева. Бывает в виде панелей или плёночное. Быстро делает дом тёплым за счёт нагревания предметов интерьера и поверхностей – пола, потолка, стен.

Плёночное инфракрасное отопление

Тёплый пол– система спрятана от глаз и сочетается с любым декоративным покрытием для пола. Это комфортная температура и быстрый обогрев.

Тёплый пол

Тепловентиляторы– поддерживают температуру и обеспечивают тепловую завесу. Обогревают дом быстрее водяных систем, но сжигают кислород.

Тепловентилятор

3. Печное отопление подходит для маленьких по площади домов, где нет магистрального природного газа. И для районов, где нет проблем с твёрдым топливом: углём, дровами или пеллетами. Уголь и дрова считаются дешёвым топливом. Пеллеты, или древесные гранулы, делают из отходов деревопереработки. Они популярны в Европе, а теперь пришли и к нам. Этот вид топлива почти в 3 раза дороже газа.

Такое отопление не зависит от наличия электричества и удалённости от города. Оборудование доступно по цене, не прихотливо в эксплуатации. В конструкции нет сложных программных устройств. Не нужно привлекать специалистов для обслуживания.

Минусы: долго нагревается, не подходит для средних и больших домов, низкий КПД. Нужно место для хранения дров или угля. Печь тоже занимает много места в доме, нужно присматривать и подкидывать топливо. Исключение – чугунные печи длительного горения.

Плюсы и минусы автономного отопления

+

—

Самостоятельный контроль над режимом отопления, можно включить в удобные дни и время суток;

При установке оборудования нужны согласования по планируемой системе;

Нет зависимости от сторонних организаций: если в центральной системе случилась авария, обладателей автономного отопления это не касается;

Возможность выбрать оборудование и схему системы. Это позволяет подстроить её под нужды семьи;

Неполадки и ремонты за свой счёт;

Если меняется ситуация или численный состав семьи – можно при помощи профессионалов «перекроить» систему;

Хлопоты с приобретением топлива, хранением, если это не электричество;

Экономия на ежемесячных платежах, так как нет потерь тепла, как при центральном отоплении.

Определяем оборудование домой

Центральное отопление в частном доме

Центральное отопление в частном доме

При подключении дома к центральной системе, выбирать придётся из трёх возможных схем: независимая, элеваторная, зависимая прямоточная. Они отличаются по используемому оборудованию.

1. Независимую схему выбирают, когда нужно избежать скачков давления в системе из-за конструктивных особенностей дома. Если система сделана из пластиковых труб – это показано обязательно. Потребуется циркуляционный насос – он помогает снизить расходы ресурса и облегчает нагрузку на оборудование. И нужен расширительный бак. Он компенсирует переизбыток давления, когда теплоноситель (вода) расширяется в процессе нагрева.
2. Вторая схема: элеваторный узел помогает адаптировать горячую воду центральной сети, где норматив до 150 градусов, под норматив домовой системы – в районе 90 градусов. Вода в накопительном отсеке дома смешивается с перегретой водой центральной системы. Элеватор выполняет 3 функции: насос, регулятор расхода горячей воды и температуры, смеситель. Такой способ организации отопления популярен.
3. Прямоточная зависимая система проста в устройстве, эксплуатации и обслуживании. Есть только центральная котельная, система труб и радиаторы. Больше никакого оборудования. Трубы из пластика и алюминиевые радиаторы запрещены из-за высокого давления и его перепадов.

Центральное отопление в многоквартирном доме

Центральное отопление в многоквартирном доме

В многоквартирных домах при центральном отоплении не требуется специальное оборудование. Но всё же, правила есть. Отопление делают по четырем схемам:

1. Однотрубная работает в сталинских и хрущёвских домах. Есть одна магистраль, по ней проходит и подача, и обратка. Минус в больших теплопотерях по мере удаления от источника тепла. Это можно пресечь, если увеличить количество секций по ходу перемещения воды в трубах. В этой схеме не получится регулировать температуру. Если возникнет желание поменять радиаторы, то нельзя менять на радиаторы другого конструктива. Это приводит к нарушениям работы отопления.
2. «Ленинградка» — продвинутый аналог однотрубной схемы. При помощи байпаса регулируется подача теплоносителя (воды или пара) в системе. Байпас — перемычка трубы, которая соединяет прямую подводку радиатора с обратной. Если смотреть на батарею, это тонкая труба, соединяющая верхний и нижний уровень труб перед радиатором.
3. Двухтрубная схема работает по принципу разделения подающей и обратной линии. При этой схеме можно менять радиаторы в пределах рекомендуемых моделей и ставить регулировщики для управления параметрами, даже автоматические.
4. Лучевая схема устанавливается в новостройках особого типа. Приборы подключают параллельно и они не влияют друг на друга. Есть возможность контролировать уровень подачи тепла. В пределах квартиры можно спроектировать конфигурацию.

Рабочее давление в центральной системе от 8 до 10 атмосфер. А в момент опрессовки – от 12 до 14. Поэтому трубы ПВХ не годятся. Радиаторы из алюминия также не выдержат таких нагрузок. Лучше брать стальные, биметаллические или чугунные. Слишком легковесные радиаторы – признак низкого качества. Здесь лучше не экономить.

Автономное отопление в частном доме

Если альтернативы центрального отопления нет, и рядом не планируются инженерные коммуникации, то автономка – неизбежна. Из чего состоит автономная система для дома? Это прибор для нагревания, магистрали трубопровода и запорная арматура.

Выбор оборудования в частный дом начинается с определения котла. Какие бывают котлы:

• Твердотопливный – топливом являются дрова, уголь, пеллеты. Занимают второе место по экономичности после газа. Но процесс эксплуатации трудоёмкий. Плюсы: легко достать, быстро разжигается. Минусы: низкий КПД – 70%, частая очистка от продуктов сгорания, сажа в котельной. Потребуется склад для топлива, его нужно часто загружать. Ещё важно продумать регулятор тяги. Чтобы не перегреть детали при отсутствии электричества, проектируют дымоход. Подходят в качестве резервного или вспомогательного источника тепла: разогреть до нужной температуры дом, а потом для поддержания включить электрический котёл.

Твёрдотопливный котёл

• Дизельные котлы – обычно напольные, имеют прибор выброса отработанного топлива. При подключении предусматривают ёмкость для хранения жидкого топлива. Бак устанавливают в помещении, или закапывают в землю. Минимальный объём – 750 литров. Бывает зимняя и летняя солярка. Обслуживается 1 раз в 12 месяцев: меняют фильтры, чистят форсунки. Плюсы: доступная себестоимость, регулируешь температуру по желанию, система автоматическая. Минусы: шумит при работе, дорогая солярка, пожароопасность, хранить топливо проблематично, обслуживать котёл трудоёмко.
  

  Дизельный котёл

• Газовые котлы – самые популярные. В 5 раз дешевле жидкотопливных и в 3 раза экономичнее электрических. Бывают настенные и напольные. Напольные долговечные. Отапливают любую площадь и зачастую не зависят от электричества. Когда монтируют настенный котёл, дополнительное оборудование минимальное. Не занимают место, управлять им просто. Бывают одноконтурные – только отапливают. Бывают двухконтурные – и для тепла, и для горячего водоснабжения. Но если в доме больше двух точек водозабора и больше 2 членов семьи, то нужен бойлер нагрева от 75 до 600 литров. Есть модели со встроенным бойлером. В дом для летнего проживания лучше купить 1-контурный котёл. На зиму в него заливают жидкость-незамерзайку. У двухконтурных моделей неудобно сливать жидкость перед зимой, остатки могут замёрзнуть и вывести из строя приборы. Газовые котлы работают на магистральном и сжиженном газе. Зимой баллон со сжиженным газом приходится часто менять. Если есть магистральный газ – то недостатков нет. Выбирать мощность можно по формуле: 1 киловатт (кВт) на 10 м 2 .

Газовый котел

• Электрические котлы – самая дешёвая установка и оборудование, но самое дорогое топливо. Если нет газа, то лучший вид отопления. Экологичный, нет вредных выбросов, высокий КПД, не нужно строить отдельную котельную и дымоход. Перед покупкой оборудования лучше уточнить, какую мощность можно использовать для определения нагрузки. Электрические котлы бесшумные, нет обслуживания, управлять температурой можно автоматически. Минусы: дорогой ресурс, электрозависимость, плохо работают при падении мощности.

Электрический котёл с расширительным баком и циркуляционным насосом

Для котла лучше приготовить отдельное место или помещение. Если место достаточно – то выбирать напольный котёл. Если лишней площади нет, то подойдёт навесной котёл.

Схему отопления частного дома лучше проектировать уже на этапе возведения. Имея схему размещения труб по дому, можно будет заранее оставить под них отверстия. При площади дома от 200 м – лучше выбрать котёл с двумя контурами системы. Потребуется ещё расширительный бак и отопительный циркуляционный насос.

Автономное отопление в многоквартирном доме

Автономное отопление в квартире

Отказаться от центрального и перейти к автономному отоплению трудно, но возможно. Самовольно менять коммуникации отопления незаконно. Коммунальщики неохотно расстаются с плательщиками. Для этого предстоит через суд добиться решения на отключение от центральной системы. Предварительно нужно уточнить в ЖКХ, есть ли возможность это воплотить. Параллельно заказывают разработку индивидуального проекта, получают необходимые подписи у пожарников и в ЖКХ. Собирают пакет документов: схемы и техническая документация. Получают разрешение Санэпидемнадзора. Далее ищут оборудование и правильно его устанавливают.

Для перехода к автономному отоплению квартиры нужно:

• Купить циркуляционный насос и установить теплообменник. Его вешают на стену выше линии радиаторов;
• Выбрать и смонтировать котёл. Важно не экономить на оборудовании, отдать предпочтение моделям с системойбезопасности и с закрытой камерой сгорания. Учитывать давление и температуру воды в системе;
• Схему определяют исходя из планировки. Часто предпочтение отдают ленинградке: однотрубная схема с параллельным размещением радиаторов.

При переходе на автономную систему отопления – любая не согласованная процедура может привести к потере тепла у соседей.

Учимся на чужих ошибках

Как избежать неэффективной работы системы, и не совершить популярные ошибки, обсудим в заключительной главе.

• Схему системы отопления должны разрабатывать профессионалы. При этом сантехник может уехать в отпуск, а у жильцов произойти форс мажор. Поэтому схему должен знать не только тот, кто обслуживает, она должна быть и у собственника.
• Неправильно подобранные трубы приводят к лишним расходам и поломке системы.
• Лучше приобретать только однородные по материалу детали: у них схожие теплофизические свойства. Если разнородность неизбежна, то такие детали соединяются защитными соединениями или прокладками.
• Чтобы оборудование работало бесперебойно, устанавливать его согласно правилам: свободный доступ, без перегрева на солнце, без продувания. Запрещено монтировать газовое оборудование скрытым способом.
• Когда сантехник рекомендует купить и поставить клапаны, лучше его послушать, чтобы система не завоздушилась, и не возникло проблем с отоплением.
• Безопасность важнее экономии. Оборудование ставится на годы. Лучше сразу приготовиться к затратам на этапе установке. Тогда в дальнейшем не будет расходов на ремонт и аварийных ситуаций.
• Нельзя покупать газовый котел большей мощности, чем нужно, т.к. это приведет к повышенному потреблению газа и дополнительным расходам. Напомним, на каждые 10 м 2 дома планирует 1 кВт мощности. Если дом 250 м 2 , то 250 умножаем на 1 и делим на 10, получается 25 кВт мощности.
• Сократить потери тепла при отделке дома. Утеплить стены, верхние этажи, крышу. Иначе тепло уходит улицу.