Центральное отопление (в России)
История развития отопительной техники
Различные способы отопления помещений трудно отнести к определенным этапам исторического общественного развития. В одно и то же время встречались отопительные устройства, стоящие и на самом низком, и на достаточно высоком уровнях. Самый простой и древний способ отопления путем сжигания твердого топлива внутри помещения соседствовал с центральными установками водяного или воздушного отопления. Так, в г. Эфесе, основанном в X в. до н. э. на территории современной Турции, уже в то время для отопления использовались системы трубок, в которые подавалась горячая вода из закрытых котлов, находящихся в подвалах домов. Система воздушного отопления "Хюпокаустум" ("снизу согретый"), созданная в Римской империи, подробно описана Витрувием (конец 1 в. до н. э.). Наружный воздух нагревался в подпольных каналах, предварительно прогретых горячими дымовыми газами, и поступал в отапливаемые помещения. Подобного же рода устройство отопления посредством нагревания полов применялось в северном Китае, где в подпольях вместо столбов ставились стенки, образуя горизонтальные дымоходы. Аналогичные системы отопления часто использовались в русских церквях и крупных зданиях. По такому же принципу обогревались в средние века помещения замков в Германии.
В России отопительная техника берет свое начало от культуры тех древнейших племен, которые заселяли значительную часть южных районов нашей Родины еще в неолитическую эпоху каменного века. Археологи обнаружили тысячи построек каменного века в виде пещер-землянок, оборудованных печами, выдолбленными в грунте на уровне пола и наполовину выходящими своим глинобитным сводом и устьем внутрь землянки. Именно такая глинобитная ("курная") печь была в течение многих столетий практически
В Европе для отопления помещений широко использовались камины. До XVII в. камины устраивались в виде больших нишей, снабженных зонтами, под которыми собирался дым, уходящий затем в дымовую трубу. Иногда эти ниши выделывались в толще самой стены. В любом случае нагревание комнат происходило только посредством лучеиспускания.
С 1624 г. начинаются попытки утилизировать теплоту продуктов горения для нагревания воздуха помещения. Первым предложил подобное устройство французский архитектор Саво, устроивший в Лувре камин, под которого приподнят над полом, а задняя стенка отделена от стены. Так образовался канал, в который входит воздух от пола комнаты и, поднимаясь вдоль задней стенки, выходит в два боковых отверстия в верхней части камина.
Водяное отопление
Движение нагретой воды по трубам было известно еще в древности. Сенека дал описание способа нагревания римских терм течением воды, проходящей через огонь по змеевику из медных труб. В 1675 г. английский инженер Эвелин употребил горячую воду для отопления оранжереи. Почти через сто лет француз Боннемен стал использовать горячую воду для нагревания инкубатора с целью искусственного высиживания цыплят, а около 1817 г. отопление горячей водой было применено маркизом Шабанном во Франции в здании консерватории и для нескольких комнат в частном доме посредством
В 1909 г. инженер Н. П. Мельников впервые в России в здании петербургского Михайловского театра осуществил систему водяного отопления с насосной циркуляцией. Общая тепловая мощность этой установки включая и расход тепла на вентиляцию театра, составляла 1160 кВт.
В системе водяного отопления высокого давления, кроме змеевиков, в помещениях использовались гладкие трубы большого диаметра, а затем и ребристые трубы - первые специальные отопительные приборы. Применялось также водяное отопление повышенного давления (до 0,8 МПа) по системе Дювуара горизонтального типа с отопительными приборами в виде чугунных цилиндрических печей со сквозным внутренним каналом.
С 70-х годов прошлого столетия с водяным отоплением высокого давления стало успешно конкурировать водяное отопление низкого давления, выполняемое заводом Сан-Талли в Петербурге по горизонтальной схеме с отопительными приборами из ребристых труб (фасонные части и арматура ввозились из Германии). В последней трети XIX в. водяное отопление низкого давления осуществлялось в различных городах России Петербургским металлическим заводом (О. Е. Крелль) в виде вертикальных и горизонтальных однотрубных систем.
В России водяное отопление получает преимущественное распространение в гражданском строительстве, главным образом в больницах и жилых домах. В 1867-68 гг. им было оборудовано новое громадное здание (90000 м3) Петербургской детской больницы, затем комфортабельный жилой дом купца Руковишникова и пятиэтажный дом (длиной по фасаду 150 м) купца Блинова в Нижнем Новгороде и другие здания.
Следует отметить, что при разработке конструкций систем водяного отопления русские инженеры всегда учитывали требования гигиены. Именно в России были выявлены и затем научно обоснованы гигиенические требования к системам отопления, которые получили признание в других странах. Научное обоснование и конкретизация гигиенических требований к системам отопления были осуществлены в конце XIX в. гигиенической лабораторией Московского университета, в частности, выдающимися русскими учеными С. Ф. Бубновым и Ф. Ф. Эрисманом.
В 1875 г. К. Лешевич впервые устроил квартирное водяное отопление низкого давления с вертикальными плоскими стальными отопительными приборами, действующее самостоятельно или во время топки кухонного очага.
В 80-х годах стало распространяться центральное водяное отопление с вертикальной прокладкой труб по однотрубной схеме с отопительными приборами в виде вертикальных оребренных тумб различной высоты и обходными ветками вдоль них (прототип современных замыкающих участков). Около каждого отопительного прибора стали устанавливать регулирующие краны.
В 90-х годах под влиянием законодателя германской отопительной техники Г. Ритшеля появилось двухтрубное водяное отопление, где по одной из параллельно прокладываемых двух вертикальных труб подавалась в отопительные приборы нагретая вода, по другой - отводилась охлажденная. Единственным, кто продолжал практиковать применение однотрубного водяного отопления, был Петербургский металлический завод. На нем осуществлялось изготовление по собственным проектам, предварительная заготовка и сборка отдельных элементов. Это давало возможность проводить монтаж отопительных установок, который осуществлялся также силами завода, в сокращенные сроки. Вертикальные трубы прокладывались скрыто в стенах, ребристые трубы закрывались щитами или декоративными решетками.
Для начала XX в. характерно стремление к уменьшению первоначальной стоимости отопительных установок. Водяное отопление устраивается с открытой прокладкой вертикальных труб и открытой установкой отопительных приборов (около 1900 г. появились чугунные радиаторы). Применяются различные решения с целью повышения скорости движения воды для уменьшения диаметра труб.
Паровое отопление
Промышленная революция XVIII в. совершила коренной перелом и в отопительной технике. Начинается использование отработанного в машинах пара для обогрева зданий. Возникают паровые системы отопления.
Первое предложение устройства отопления зданий водяным паром было сделано в 1745 г. английским полковником Куком, но практического применения не получило. В 1777 г. французский инженер Боннеман применил для обогрева инкубаторов изобретенную им систему водяного отопления с естественной циркуляцией, основные элементы которой нашли применение и при обогреве жилищ. В 1784 г. знаменитый Джеймс Ватт применил пар для отопления своей конторы, а его компания "Бултон" для отопления бань, а затем и прядильной фабрики. С тех пор отопление паром получает все большее распространение, особенно на заводах, фабриках и в мастерских, где имелись паровые машины, и мятый пар давал возможность отапливать здания без особых расходов на топливо.
В отличие от Западной Европы и особенно Америки, в России, как в период освоения, так и в дальнейшем, паровое отопление устраивалось почти исключительно в фабрично-заводских, а не в жилых зданиях, что свидетельствует о правильной санитарно-гигиенической оценке этой системы русскими техниками.
Пароводяное отопление
В 1903 г. профессор В. М. Чаплин впервые применил оригинальную систему пароводяного отопления, побудителем движения воды в которой являлся пароструйный эжектор. Побуждение циркуляции воды предлагалось осуществлять путем подмешивания к воде в подъемных трубах воздуха, пара, перегретой воды. В. М. Чаплин разработал и в 1903 г. впервые применил в Москве паро-водо-водяное отопление с побуждением циркуляции воды пароструйным инжектором. Для отопления здания устанавливались два котла: паровой для получения пара под давлением 0,05...0,3 МПа (в зависимости от высоты здания) и водогрейный для нагревания воды до температуры от 100 до 150 °С, которая, смешиваясь с охлажденной водой, поступала с пониженной температурой (не выше 90 °С) для отопления помещений.
Предложенное В. М. Чаплиным эжектирование охлажденной воды при подаче снаружи высокотемпературной воды используется до настоящего времени для центрального водяного отопления зданий.
Известны такие установки районного пароводяного теплоснабжения, как обогрев из одного центра 13 корпусов Петербургской детской городской больницы (по проекту профессора А. К. Павловского, осуществленному в 1913 г.), учебных корпусов Политехнического института и др.
Лучистое отопление
Поиски наиболее комфортного с гигиенической точки зрения отопления привели к возникновению его новых видов.
В 1884 г. военный инженер М. Фролов предложил оригинальный вариант отопления пороховых погребов, являвшийся своеобразным прототипом лучистого отопления. Стены пороховых камер обогревались снаружи нагретым воздухом.
Прообразом наиболее совершенных напольных систем лучистого отопления стала система отопления В. А. Яхимовича. В 1905 г. он предложил, а в 1906—1911 гг. многократно осуществил в зданиях клиник Казанского и Саратовского университетов и в ряде других больничных, школьных и общественных зданий систему отопления, называемую в настоящее время лучистой или панельной. В системах отопления В. А. Яхимовича отопительными приборами являлись панели ("трубчатые приборы с рубашкой из бетона"), встроенные заподлицо с поверхностями стен. Панели устанавливались под окнами, во внутренних и наружных стенах, в колоннах, пилястрах, балясинах и перилах. Впервые подобная система была выполнена в 1907 г. в здании больницы на ст. Ртищево. В последующие 10 лет было выполнено свыше 100 таких отопительных установок. Примерно в этот же период такие системы отопления зданий получили распространение в Западной Европе и Америке.
Несмотря на отдельные прогрессивные решения, предлагавшиеся русскими инженерами, отопительно-вентиляционная техника в дореволюционной России широкого развития не получила. Оборудование для отдельных установок ввозилось из-за границы.
Только после Великой Октябрьской социалистической революции эта отрасль науки и техники получила должное развитие
Центральное отопление (в России)
В начале ХХ века появилось районное отопление - несколько зданий стали снабжаться тепловой энергией из единого центра. При этом в качестве теплоносителя "дальнего действия" использовался пар, в зданиях устанавливались пароводяные теплообменники и оборудовалось водяное отопление с естественной циркуляцией. Например, таким пароводяным отоплением в 1903 г. были оборудованы 13 корпусов Петербургской детской больницы (А. К. Павловский).
Начало применения насосов в России для побуждения циркуляции воды с целью не только уменьшения диаметра труб, но и увеличения радиуса действия водяного отопления относится к 1909 г. Осторожное отношение к использованию насосов в водяном отоплении последовало после отрицательного выступления Г. Ритшеля на третьем Германском съезде по отоплению и вентиляции в 1901 г. Насосное водяное отопление впервые было осуществлено в Михайловском театре в Петербурге (Н. П. Мельников). В двухтрубной системе отопления каждый радиатор снабжался обходной веткой с переключательным трехходовым краном для возможности ее использования при отключении радиатора. В 1912г. насосное водяное отопление было запроектировано Н. П. Мельниковым в нескольких крупных зданиях, в том числе в корпусах Института инженеров путей сообщения, где впервые устраивалось районное водо-водяное отопление с радиусом действия около 400 м при давлении, создаваемом насосом, 100 кПа. В здании Эрмитажа пневматическое (воздушное) отопление системы Аммосова было заменено водяным, рассчитанным на поддержание температуры в помещениях с колебанием в пределах 0,5 °С.
В целом же в царской России установок центрального водяного отопления было мало, и большинство их монтировалось в расчете на гравитационную (естественную) циркуляцию воды. Основная масса зданий, даже в столице, имела печное отопление, что отражалось на структуре и содержании учебников по отоплению того времени: они начинались с крупного раздела - печное отопление.
После Октябрьской революции 1917 г. во всех районах России началось крупное строительство производственных и гражданских зданий. Расширилась область применения водяного отопления. Согласно выпущенному Народным Комиссариатом труда ОСТ предлагалось оборудовать центральным отоплением все вновь возводимые жилые здания высотой более трех этажей (в последующем - более двух этажей).
Сначала водяное отопление выполнялось на базе местных отопительных котельных, размещаемых, как правило, в подвалах зданий. Затем с развитием теплофикации - при теплоснабжении от крупных отдельно стоящих котельных и ТЭЦ. Повсеместно применялось искусственное (насосное) побуждение циркуляции воды. Паровое отопление сохранялось только в производственных зданиях при наличии пара, предназначенного для технологических нужд.
В области водяного отопления период до середины прошлого столетия характерен широким (кроме Ленинграда) применением двухтрубного распределения теплоносителя воды по отопительным приборам зданий. С развитием массового крупнопанельного строительства, в том числе бесчердачного, предпочтение при отоплении многоэтажных зданий стало отдаваться вертикально-однотрубному соединению отопительных приборов. При этом обеспечивалось повышение степени механизации заготовительных работ, сборности установок для снижения трудовых затрат при их монтаже.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 141; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!