Отопление — различия между версиями

Текущая версия на 12:35, 26 июня 2015

Отопление

— искусственное нагревание пространства внутри зданий. Преимущественно О. применяется к зданиям, предназначенным для пребывания людей, но устраивается и в зданиях иного назначения, как например: в оранжереях, в помещениях для животных (неоклиматизированных или высокой ценности) и в помещениях для некоторых продуктов, обработка и хранение которых возможны лишь при известной более или менее постоянной температуре. Основные принципы устройства этого рода О. те же, что для зданий, предназначенных для людей; лишь уровень предъявляемых требований ниже. Поэтому здесь рассматривается первый род О. Источником нагревания служит теплота, развиваемая горением топлива и передаваемая окружающему воздуху:

1) непосредственным лучеиспусканием топлива во время горения — простейший, но и самый несовершенный способ (см. ниже, камины);

2) посредством хороших проводников тепла (О. малой теплоемкости) и

3) посредством дурных проводников тепла (О. большой теплоемкости).

На этих трех способах действия теплоты основано устройство различных нагревательных приборов. Полный нагревательный прибор состоит:

1) из топливника (горнило, топка), то есть огражденного пространства (с отверстиями в стенках для притока воздуха и выхода дыма), которое служит для сжигания топлива. Описание и чертежи топливников см. в ст. Печи и Топки;

2) из дымопровода или трубы (см. те же ст.) и

3) из приемников теплоты, то есть частей, устраиваемых с целью задержать надолго теплоту, выделяемую горением.

Но нагревательные приборы могут быть и неполные, как, например, приборы несовершенные, примитивные. Первобытные люди для обогревания себя и для приготовления пищи пользовались огнем, разводя его прямо на земле (костер); для варки пищи сосуд с нею ставился сверх огня на камни, которые позднее заменились таганами. Костры затем уступают место: очагам, представляющим груду камней, на которых сжигается топливо; треножникам, поддерживающим особые сосуды для топлива, или переносным жаровням для угля. Этим последним придавалась иногда форма тележек, в каком виде они употребляются по настоящее время для обогревания жилищ бедняков в Италии, в Испании и на юге Франции (brasero). В древнем Риме общественные здания иногда отапливались следующим способом: полы первого этажа делались из плит, перекрывавших подвальные столбы; между этими столбами циркулировал дым от топок, помещавшихся внизу или вне здания. Подобное же устройство применяется с давних времен для некоторых зданий в северном Китае. Все эти и другие примитивные приборы отличаются отсутствием дымовых труб, которые впервые появляются у римлян ко времени Сенеки, но применяются крайне редко. Началом введения дымовых труб следует считать лишь ХII век, когда на северо-западе Европы появляются камины, на юге же Европы еще писатели начала XIV века упоминают о них, как о предметах роскоши. В России первообраз нагревательного прибора — курная печь (без трубы). Она служит для приготовления пищи и состоит из глиняного горизонтально поставленного короба с одним отверстием (очелком) для наполнения топливом и для выхода дыма в избу. Дым удаляется в волоковое окно — отверстие в стене у потолка. Время введения в России первых дымовых труб неизвестно, но иностранные путешественники начала XVII века упоминают в своих описаниях о наших глиняных и изразчатых печах с трубами (в домах более состоятельных горожан). Топка таких печей производилась из коридора или сеней.

ОТОПЛЕНИЕ I.

Достоинства каждого нагревательного прибора зависят от следующих существенных условий.

А) Прибор должен давать возможно больший коэффициент полезного действия. Так называется отношение (М) количества (N) тепла, передаваемое прибором помещению, к количеству (No) тепла, развивающемуся при сгорании в приборе известного количества топлива, то есть N/No = М; No = fP, где f — величина теплопроизводительной способности данного топлива, а Р — вес топлива, сгорающего в приборе в единицу времени (сутки, час). На практике никогда не утилизируется все тепло, отделяемое топливом. Таким образом, M есть всегда дробь, колеблющаяся для разных приборов от 0,05 до 0,85 и в очень редких случаях достигающая величины 0,90. M определяется наблюдениями над существующими приборами. Из принятых методов наблюдения: 1) метод химического анализа продуктов горения (прибор д’Орса); 2) метод определения количества теплоты, уносимой с дымом (способ Морена) и 3) метод сопоставления практического расхода топлива с достигнутыми им результатами О. данного помещения.

В) Теплород, развитый топливом, должен быть передан прибором окружающему воздуху так, 1) чтобы способствовать поддержанию в помещении равномерной температуры; 2) чтобы не давать воздуху большой разности в температурах на различных высотах помещения и 3) чтобы поверхности соприкосновения прибора с воздухом помещений не нагревались выше 120° Ц., во избежание разложения органических частиц, примешанных к воздуху.

С) Устройство прибора должно обеспечивать: 1) простой, по возможности, уход за ним; 2) удобство очистки от пыли всех поверхностей соприкосновения прибора с нагреваемым воздухом и 3) возможную простоту и дешевизну ремонта прибора.

D) Продукты горения не должны попадать в воздух отапливаемых помещений и должны быть удаляемы удобно в смысле возможности прочистки путей их движения.

Е) Должна быть устранена опасность пожара вследствие топки прибора и

F) прибор не должен издавать шума во время своего действия. Разнообразие в деталях конструкции существующих нагревательных приборов, зависящее от стремления техники удовлетворить совокупности вышеупомянутых условий, увеличивается еще необходимостью принимать в расчет различного рода топливо и особые потребности обитателей нагреваемых зданий. Нагревательные приборы бывают: местные и центральные. Кроме всех других различий, существующих между местными и центральными приборами, первые отличаются от вторых тем, что обеспечивают помещению естественную вентиляцию своими дымовыми трубами, тогда как приборы центральные без особых устройств и приспособлений этой вентиляции обеспечить не могут, и потому, при устройстве своем, требуют неизбежных расходов на вентиляцию искусственную, а также и на аппараты для увлажнения воздуха. К местным приборам относятся:

I. Все приборы для приготовления пuщи (см. Очаги) и для других целей, располагаемые внутри зданий и одновременно действующие как нагреватели помещений.

II. Камины. Так называются приборы, действующие исключительно непосредственным лучеиспусканием пламени, то есть топливник их остается всегда открытым со стороны отапливаемого помещения. На черт. 1 и 2 представлены в разрезах два простейших вида камина.

Черт. 1. Черт. 2.

Здесь А — топливник, В — часть его, на которую кладется топливо, называемая «под»; D — дымовая труба. Для избежания неравномерного притока воздуха к топливу, делают под решетчатым, в виде отлитой цельной чугунной решетки; ее кладут на таганчики (a, черт. 2), к которым спереди прикреплена барьерная решетка (b), предупреждающая выпадение топлива на пол. Эти части, отлитые вместе, вставляются в каминную топку (нишу), боковые стенки которой, для увеличения отражения теплоты, составляют с задней стенкой углы в 60° и 45°. Топка такого камина облицовывается огнеупорным кирпичом, но, по эстетическим соображениям, в чистых комнатах предпочтительнее устраивать камины с чугунной внутренней обделкой (черт. 3).

Черт. 3. Черт. 4.

Призматическую часть этой обделки (т) отливают из одной штуки; части (n, п) делаются из железа и перекрываются сверху плитой р. Спереди отверстия приделывается железный наличник (r), более или менее украшенный.

Барьерная (s) и топочная (t) решетки прикрепляются (болтами) к металлической обделке; внизу устанавливается выдвижной ящик для золы (и), а наверху в отверстии (А), сообщающимся с дымоходом, ставится баран В (см. Печные приборы). Если же делается колено (черт. 4), то баран ставится в месте С, а в D делают прочистные дверцы. Камин XII стол., остатки которого найдены в замке Conisborough (Англия), представлен на табл. I, фиг. 1. Начиная с XIV столетия, каминам стали придавать массивные формы. Примеры таких каминов показаны в фиг. 2, 3, 4, табл. I. До XVII в. в многоэтажных зданиях камины часто ставились один над другим, и дым выводился в общую трубу. С половины XVII века в Англии начинают применяться два важных усовершенствования камина: решетчатый под (для каменного угля) и наклонные боковые стенки топливника. Дальнейшие усовершенствования камина все клонятся преимущественно к тому, чтобы воспользоваться частью теплоты дыма: 1) в дымоход ставят металлическую трубу; в нее поступает наружный воздух, и, нагревшись от дыма, выходит через отверстия вверху трубы в комнату (камин Пекле), или отводят дым до известной высоты металлической трубкой, в пространство около которой впускают наружный воздух, выводимый затем в комнату (камины Дуглас-Кальтона и Бельмаса); 2) боковые стенки каминов утолщают и делают в них дымообороты, нагревающие воздух в окружающих эти обороты воздушных каналах. Такое устройство приводит, мало-помалу, к конструкции так называемых камино-печей. Из них укажем на камино-печь архитектора Свиязева. Коэффициент полезного действия каминов, нагревающих только лучеиспусканием горящего топлива и нагретых поверхностей стенок, простирается только от 5 % до 15 %. Затем, какими бы дымоходами и оборотами ни был снабжен камин, нельзя достигнуть полезного действия более 25 %. Площадь поперечного сечения оборотов и дымоходов каминов находится в зависимости от высоты трубы, считая от камина до верха трубы на крыше. При высоте до 4 саж. она должна быть для оборотов не менее 40 кв. врш., а для дымового канала не менее 30 кв. врш. При высоте от 4 до 6 саж. первая — не менее 27 кв. врш., вторая — не менее 20 кв. врш. Для высот от 7 до 11 саж. первая — не менее 20, вторая — не менее 18. Если отверстие каминной топки слишком велико, то камин дымит. Это можно устранить, закрыв часть отверстия частой металлической сеткой. Во время топки камины энергично вентилируют комнаты, но вызывают при очень большой тяге усиленный ток воздуха от окон и привлекают в комнаты испорченный воздух соседних помещений, напр. кухонь. Поэтому, и как вентиляционные приборы, камины оставляют желать многого.

III. Печи и комнатные калориферы — см. Печи.

К центральным системам принадлежат:

IV. Система пневматического (воздушного) О. (см. Калориферы). Впервые применена в 1792 г. при постройке госпиталя в Дерби (духовые печи). Об этих печах упоминает Львов в изданной им в 1799 г. «Русской Пиростатике». Печи эти были известны под именем коробовых, помещались в подвалах и состояли из больших железных кожухов, в которых складывались топливники из кирпича. Дым или прямо направлялся в трубу или перед тем циркулировал по горизонтальным металлическим трубам. В пространство, окружающее прибор, входил воздух подвала и, нагревшись, направлялся особыми каналами во внутренность комнат. С 1836 г., благодаря Аммосову, значительно подвинувшему совершенствование приборов воздушного О. своими калориферами, этот род О. начинает быстро распространяться в России и затем, трудами главным образом русских инженеров, достигает к нашему времени значительного развития. В дополнение к статье Калориферы приводятся чертежи. Фиг. 5, 6, 7, 8, 9, т. I представляют устройство кирпичного (большой теплоемкости) калорифера с горизонтальными дымооборотами системы инженера Войницкого: абвг — калорифер; к — камера; о, о — дымообороты, т — топливник; п, п — воздушные прослойки в стенах камеры; х, х — жаровые каналы; е — ряды арок, перекрываемых лещадными плитами, на которых основаны дымообороты. Ф. 9, т. I представляет кладку дымооборотов. Ф. 10 и 11, т. I изображают кирпичный калорифер с вертикальными дымооборотами системы проф. Лукашевича, а в ф. 12 и 13, т. I дан тип калорифера малой теплоемкости с горизонтальными трубами системы Грувеля. Коэффициент полезного действия рационально устроенного калорифера 70 % — 80 % По простоте конструкции, сравнительной дешевизне, удобству ремонта и несложности ухода за ними, калориферы, особенно большой теплоемкости, представляют приборы весьма совершенные, но эти достоинства в значительной мере парализуются следующими крупными недостатками всех вообще калориферов: 1) они не дают равномерного распределения тепла по горизонтальному и вертикальному направлению помещения ими отапливаемого; 2) централизация их крайне ограничена тем, что они могут доставлять горячий воздух лишь на длину радиуса в 3 сажени, по горизонтальному направлению от места их расположения, и лишь иногда для 3-го и верхних этажей радиус этот может быть доведен до 6 саженей. Вследствие этого в больших зданиях приходится ставить значительное число калориферов, что уменьшает удобство системы в смысле ухода за нею, и делает здание менее безопасным в пожарном отношении. Другие важнейшие недостатки пневматического О. указаны в статье Калориферы. Неупомянутые более мелкие недостатки устранимы при рациональном устройстве системы, но устранение их значительно увеличивает первоначальную стоимость устройства. Численные данные, относящиеся к калориферам, см. ниже.

V. Система водяного О. Эта система доставляет зданию необходимую теплоту помощью циркуляции горячей воды по трубам. Она применена впервые в Англии в 1675 г. инженером Евелином для О. оранжереи и в 1716 г. для той же цели Мартином Тривальдом. Но согревание помещений помощью горячей воды, движущейся по трубам, было известно еще в древности, что видно из сказаний Геродота, Плиния, Сенеки и др. Римские термы нагревались течением горячей воды по сверткам медных труб. К жилым помещениям водяное О. начинает применяться с 30 годов текущего столетия и с этого времени, постепенно совершенствуясь, достигает к нашим дням значительного распространения. Сообразно степени нагрева воды, водяное О. носит названия: 1) низкого давления (вода нагревается от 80° — 100° Ц.); 2) высокого давления (вода нагревается от 260° — 360° Ц.) и 3) среднего давления (температура воды от 165° — 170° Ц.). Система водяного О. низкого давления, как она применяется в наше время, состоит:1) из водогрейного котла, располагаемого, по возможности, центрально в подвальном или первом этаже здания; 2) из разного рода нагревательных местных приборов, при посредстве которых циркулирующая вода отапливает здание; 3) из распределительных труб, доставляющих горячую воду от котла к нагревательным приборам (в некоторых случаях эти трубы заменяют вполне или отчасти нагревательные приборы) и из отводных труб, отводящих охлажденную воду обратно к котлу. Те и другие носят общее название циркуляционных труб. 4) Из бака или так называемого расширительного сосуда, расположенного в самой высшей точке системы, в котором должен вмещаться весь избыток, расширенного нагреванием, объема воды. Этот же сосуд, в большинстве случаев, приспособляется для пополнения убыли воды в системе, происходящей от испарения и утечек в стыках труб (при несовершенном устройстве) и 5) из вспомогательных частей. Водогрейные котлы, наиболее удобные для системы водяного О. низкого давления (в нашем климате) — горизонтальные цилиндрические, большого объема, обделанные кирпичными стенками, не тоньше 2 кирпичей, и с кирпичными топливниками. Такое устройство обеспечивает за системой большую теплоемкость, что для нашего климата всегда крайне желательно. Описание устройства и чертежи котлов см. в статье Паровые котлы. Циркуляционные трубы следует располагать в зданиях (предпочтительно перед другими способами), так, как показано на черт. 5.

Черт. 5.

Одной подъемной трубой «b», идущей от котла «а» к расширителю «с» ведут воду на чердак и оттуда (из трубы «е») спускают разводящие вертикальные трубы, (d, d, d), отделяя от них горизонтальные отростки к нагревательным приборам (f, f) и соединяя их с горизонтальной трубой, идущей по подвалу (h) обратно к котлу. Трубы делаются чугунные или железные. Первые соединяются между собой посредством раструбов или, что лучше, флянцев (см. Трубы). Вторые соединяются посредством муфт с нарезками. Горизонтальные трубы следует укладывать с подъемом от 1/100 до 1/200 в сторону расширительного сосуда. С целью дать трубам возможность при нагреве их свободно изменять длину, лучше, укрепляя их к стенам, положить их на ролики, надеваемые на штыри, вбитые в стену. С этой же целью вводят в сеть труб приборы, называемые компенсаторами (фиг. 14, т. I), которые вместе с тем служат для облегчения передвижения отдельных звеньев труб, что делается для достижения большей непроницаемости стыков. Простейший нагревательный прибор водяного О. есть так назыв. батарея с приливными ребрами. Она может быть поставлена горизонтально (фиг. 15, т. I) или вертикально (фиг. 16, т. I), но приливные ребра не должны быть горизонтальными. Цель приливных ребер — усиление передачи теплоты увеличением поверхности соприкосновения с воздухом. Ребра должны быть расположены не ближе 1 дм одно от другого. Батареи не должно располагать по оси циркуляционной трубы, а следует выносить в сторону от нее (черт. 8, 9, 10, 11), чтобы, не нарушая движения воды в трубе, можно было регулировать или прекращать приток ее в батарею. При горизонтальных трубах батареи следует выносить над трубою. Иногда прокладывают две горизонтальные трубы, и батарея помещается между ними (черт. 8); отросток, соединяющий батарею с нижней трубой, снабжается краном (r). Горизонтальные батареи делаются и при вертикальных циркуляционных трубах. В этом случае обыкновенно устраиваются двойные батареи. Батареи выделываются иногда из отдельных элементов, могущих свинчиваться в желаемом числе. Чаще всего батареи располагаются под подоконниками, но могут быть располагаемы и в других местах, у наружных и внутренних стен: первое (то есть у наружных стен) — предпочтительнее, так как устраняет течение от наружных стен холодного воздуха, но имеет и свои недостатки (пятна на стенах). В случае расположения под окнами, идущий от батарей ток теплого воздуха, поднимающийся на некотором расстоянии от стекол, не может уничтожить спускающегося около стекол холодного тока. Поэтому человек, стоящий у окна, чувствует оба тока, что крайне неприятно. Для устранения этого применяется следующее (черт. 6).

Черт. 6.

Батарейную нишу закрывают съемным щитом с отверстиями (а) для притока воздуха, который, нагреваясь о батарею, вытекает через такие же прорезы (b) в подоконнике и, поднимаясь возле самых стекол, не допускает нисходящего холодного тока. При стеклянных потолках и высоких (напр. в два света) залах, во избежание холодных нисходящих токов воздуха, следует располагать батареи не только внизу, но и у верхних сильно охлаждающихся поверхностей. Кроме реберных батарей употребляют и реберные водяные печи (фиг. 17, т. I). Затруднительность очистки от пыли реберных поверхностей заставляет отдать предпочтение нагревательным водяным приборам с гладкими поверхностями, хотя они и должны занимать больше места. Фиг. 18, т. I дает тип гладко-трубчатой батареи, а фиг. 19 и 20 представляют типы водяных печей с гладкими поверхностями. Расширительный сосуд (черт. 7) делается из котельного железа и соединяется трубкой с подъемной трубой и другой трубкой (с шаровым самодействующим краном) с водопроводом здания.

Черт. 7. Черт. 8. Черт. 9.

Предпочтительнее цилиндрическая форма. Сосуд снабжается воздушной (с) и сигнальной (е) трубками; обе идут вниз в котельную, причем (е) имеет кран внизу над раковиной. Отсутствие воды в сигнальной трубке указывает на неисправности в системе. Выход пара из воздушной трубки (на ней крана не делается, так как она служит для выхода из системы воздуха) предваряет истопника о том, что температура воды в котле доведена до кипения, и он прекращает или ослабляет топку. Имеются, впрочем, приборы, автоматически уменьшающие топку, как только вода нагрета ею свыше нормы (то есть до кипения). Вспомогательными частями системы служат I) разного рода краны: для уменьшения циркуляции в целой ветви труб или для полного ее изолирования; для регулирования действия местных нагревателей; для спуска воды из закрытой ветви во время починок и, наконец, для выпуска воздуха из системы; 2) воздушные трубки, которые ставятся к трубам там, где в них предвидится скопление воздуха. Эти трубки соединяются и выводятся в одну или около котла, где, в таком случае, имеется воздушный кран, или в расширительный сосуд, что лучше. Они же служат для удаления воздуха из системы при наполнении ее водой. Диаметр их от 3/4 до 1 дм. Одиночных воздушных трубок с воздушными кранами для каждой делать не следует. Для того, чтобы с успехом регулировать температуру каждого отдельного помещения, независимо от соседних, соединение нагревательных приборов с системой труб должно быть произведено так, как показано на черт. 8, 9, 10 и 11. Здесь для регулирования быстроты циркуляции воды, а следовательно, и нагревания, служат краны (r, r, r); при закрывании такого крана изменяется степень нагрева лишь относящейся к нему батареи, вода же в трубах двигается дальше вполне беспрепятственно. Система водяного О. низкого давления дает от 70 % до 80 % полезного действия.

Черт. 10. Черт. 11.

Будучи правильно проектирована и тщательно устроена, она обладает большими достоинствами, а именно: 1) равномерностью температуры, доставляемой помещением; 2) простотой регулирования температуры в каждом отдельном помещении; 3) малым нагревом труб и приборов, что важно в гигиеническом отношении; 4) равномерным распределением тепла как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости; 5) безопасностью в пожарном отношении. Все это делает систему весьма удобной к применению в зданиях, предназначенных для постоянного пребывания людей, на какие бы мелкие помещения эти здания ни делились. Сверх вышеизложенного, система водяного О. низкого давления превосходит систему пневматическую удобством эксплуатации, так как может быть более централизована. Но в этом отношении она уступает системам паровой, паро-водяной и паро-воздушной, так как для зданий значительных размеров требует установки котлов в нескольких пунктах. Уход за системой проще, чем за системами паровыми, но значительно сложнее ухода за системой пневматической. Как система, обладающая, сравнительно с паровыми системами, большей теплоемкостью, система водяного О. низкого давления должна быть предпочтена для стран с суровым климатом. К недостаткам системы следует отнести: 1) дороговизну первоначального устройства и ремонта; 2) возможность порчи приборов и труб от замерзания в них воды, если во время сильных морозов отопление не производится и вода не выпущена из системы; 8) возможность образования течей в здании от разрыва циркуляционных труб и от неплотностей в их стыках. Этот последний недостаток вполне устраним, так как трубы, после их выделки, испытываются давлением до 12 атмосфер, а это давление может развиться лишь в зданиях такой значительной высоты, которая мало или почти не применяется. Возможность течи в стыках устраняется рациональным и тщательным устройством соединений труб.

Водяное О. высокого давления впервые применено англ. инженером Перкинсом в 1830 г. Фиг. 21 т. I, изображает расположение системы. Она состоит из замкнутой сети труб, распределенных по зданию и местами свернутых спиралями (А, В, С). Одна из этих спиралей (А) находится в пламени топливника; т — небольшой резервуар для расширения воды; n — труба с краном для удаления воздуха при наполнении системы водой. Сообразно высокой температуре воды (до 300° Ц.), давление в трубах достигает местами 73 атмосфер и опасность взрыва весьма велика. Сверх того, деревянные части здания, расположенные вблизи труб, подвергаются опасности загореться. Ввиду этих недостатков система водяного О. высокого давления почти не применяется.

ОТОПЛЕНИЕ II.

Водяное О. среднего давления начинает применяться в Германии, Австрии и в Швейцарии с 70-х гг. нашего столетия. Оно представляет несколько измененный вид водяного О. высокого давления. Заключая в себе малый объем воды, система эта отличается малой теплоемкостью, а потому в России, где, по климатическим условиям, необходимы системы большой емкости, применяется весьма редко. Но в странах с менее резким и суровым климатом, благодаря быстроте, с какой она нагревает помещения, система водяного О. среднего давления получила большое распространение. Вода системы не нагревается выше 170° Ц., а, следовательно, давление в трубах не превышает 8 атмосфер. Единица площади нагревательных поверхностей этой системы выделяет теплоты более, чем при системе О. низкого давления, а потому стоимость устройства ее меньше, чем для последней. Фигуры 1, 2, 3, 4, 5 табл. II показывают пример устройства водогрейного аппарата (инженера Гуга). Здесь аа — топки. Дым от них направляется в боковые отверстия (b, b) и, циркулируя около изогнутых спиралями труб (с, с), собирается вертикальными опускными колодцами в горизонтальный коллектор, отводящий его в дымовую трубу. От каждого свертка труб (с) отделяется вверх подъемная труба (d, d); e, е — нисходящие трубы, снабженные особыми кранами (ff), посредством которых нисходящая вода может быть направлена или в спираль (отростки j, j), или к трубе, ведущей к насосу, или, наконец, к отростку для выпуска воды из системы. Главнейшим условием успеха при устройстве системы водяного О. среднего давления является полное удаление воздуха из труб и приборов. Для достижения этого, наполнение системы водой производится сильным насосом, при помощи которого воду перегоняют через трубы несколько раз. С удалением воздуха образование пара в трубах устраняется, и вместе с тем делается ненужным уклон горизонтальных труб, затрудняющий распределение их по помещениям. Чтобы нагнетаемая вода не притекала в систему сразу с нескольких сторон и не поглощала бы пузырьков воздуха, ее пропускают через вышеупомянутые краны ff, направляя ее сначала в обратную трубу; следующим поворотом крана заканчивают наполнение системы. Циркуляционные трубы делаются железные тянутые и испытываются под давлением до 100 атмосфер. Диаметр их вообще значительно меньше таких же труб О. низкого давления. Соединяются они между собой с помощью железных муфт с винтовой нарезкой в разные стороны, что дает возможность, навинчивая муфту сразу на оба конца, сближать звенья труб; для того же, чтобы стык вышел еще более плотным, конец одной из труб заостривается и входит в другую трубу. На концы труб навинчивают гайки со свинцовым дном. К стенам здания трубы укрепляются подобно трубам О. низкого давления. Для получения надлежащей циркуляции принято не делать общую длину ветви, идущей от одной топочной спирали, более 600 фт. Фиг. 22 и 23 т. I представляют типы нагревательных приборов, располагаемых под окнами. Употребляются и водяные печи, подобно, как при О. низкого давления. В том и в другом виде приборов спиральное расположение труб составляет характерную особенность. Для регулирования температуры в помещениях служат краны, уменьшающие приток воды к прибору, но лучше нагревательные приборы снабжать сплошной оболочкой с душниками и устраивать впуск наружного воздуха (фиг. 22 т. I). Прикрыванием и открыванием клапанов (k, k) можно смешивать холодный воздух с нагретым. Расширительный сосуд лучше устраивать так, как указывает фиг. 6 т. 11. Сам по себе он мало разнится от такого же сосуда при О. низкого давления, но ставится внизу у истопника и отличается устройством соединения с системой. Это соединение состоит из трубки, снабженной двумя клапанами, из которых верхний открывается наружу, а нижний внутрь. Верхний нагружается (части а, а) сообразно допускаемому давлению в системе. Резюмируя достоинства этого рода О., следует сказать, что оно отличается: 1) быстротой нагревательного действия; 2) сравнительной дешевизной; 3) малыми размерами труб и приборов и 4) удобством их укладки в зданиях, вследствие ненадобности уклона труб. Недостатки его следующие: 1) возможность взрыва вследствие случайной порчи трубы или приборов; 2) необходимость предупредительных мер против обугливания деревянных частей, близко лежащих к трубам; 3) возможность замерзания воды при остановке топки, зависящая от малой теплоемкости системы и 4) необходимость беспрерывной топки для поддержания в помещениях равномерной температуры.

VII. Система парового отопления доставляет зданиям необходимую теплоту посредством пара, циркулирующего по трубам. Пар, охлаждаясь в этих трубах и в связанных с ними нагревательных приборах, отдает помещениям заключенную в нем скрытую теплоту испарения. Этот род О. предложен англичанином Куком в 1745 г., но применен впервые лишь в 1784 г. знаменитым Ваттом и компаньоном его Больтоном. Затем паровое О. получает распространение, но только на заводах и фабриках, где имеется возможность пользоваться отработавшим паром. В 1 828 г. Гей-Люссак, Тенар и Дарсе применяют паровое О. к зданию парижской биржи, но после этого и вплоть до 1872 г. О. зданий непосредственно паром, ввиду многих недостатков, почти не применяется. С 1872 г., благодаря главным образом трудам Женеста и Гершера (О. зданий новой ратуши и нового лицея в Париже, нового суда в Брюсселе и др.), в систему вводятся существенные улучшения, и к нашему времени она числится уже в ряду наиболее совершенных систем. Паровое О. бывает низкого и высокого давления. Первое название имеет место при давлении пара, не превышающем 1,5 атмосферы, к большему давлению относится второе название. Паровое О. высокого давления допускается только в мастерских, но при условии особо внимательного устройства соединений труб. Трубы в этом случае не должны быть чугунными, а котлы выносятся в отдельные пристройки. При паровом О. низкого давления, с соблюдением некоторых мер предосторожности, котлы без опасения могут располагаться и внутри здания; трубы же больших диаметров могут быть сделаны и из чугуна. В состав системы парового О. входят: 1) паровой котел с арматурой (см. ст. Паровые котлы); 2) паропроводные трубы; 3) трубы конденсационные, то есть те, по которым, полученная от охлаждения пара, вода движется обратно к котлу или к водостокам здания; 4) нагревательные приборы и 5) вспомогательные части, к которым относятся: а) регуляторы давления; б) конденсационные приборы, имеющие назначение не допустить проникновение пара в конденсационные трубы; в) различные краны: для регулирования пропуска пара в отдельные ветви труб, для выпуска воздуха при наполнении системы паром, для впуска воздуха при прекращении топки и т. д.; г) прибор для питания водой котла. Подобно циркуляционным трубам водяного О. низкого давления, паропроводные трубы должны быть расположены с соблюдением возможности прекращать или уменьшать нагревание каждого помещения независимо от других. На черт. 12 представлен один из способов распределения по зданию паропроводных труб. Котел А, расположенный в подвале, развивает необходимый пар. От котла поднимается труба В, входящая на чердаке в регулятор давления С. Начиная от него, пар движется по трубе D, постепенно склоняющейся к точке Е, где помещается первый конденсационный прибор. Отсюда труба обратной ветвью NN приходит к баку О, куда отводится вся конденсационная вода системы. По всей длине трубы D отходят в желаемых местах второстепенные парораспределительные трубы F, F, идущие вертикально вниз и имеющие на концах конденсационные приборы JJ, пропускающие воду в обратную трубу N. От распределителей FF отходят трубы GG, снабженные регулирующими (запорными) кранами, ведущие пар к нагревательным приборам HH, за которыми снова расположены конденсационные приборы LL, пропускающие воду в вертикальные трубы M’M, а оттуда в трубу N. Здесь нагревание производится исключительно трубами GG и нагревательными приборами, трубы же D и F, F, по возможности, предохраняются от охлаждения соответственными закрытиями малой теплопроводности.

Черт. 12.

Горизонтальные трубы должны иметь уклон в сторону течения пара в 1/100 своего протяжения. Этим обеспечивается свободный сток конденсационной воды. Уклон в противоположную сторону или неимение его вовсе вызывают в трубах удары, подобные пистолетным выстрелам, беспокоящие обитателей и настолько сотрясающие трубы, что портятся их стыки, а самые трубы, если они чугунные, могут даже лопнуть. Если труба, склоняясь, дойдет до такого места в этаже, где дальнейшее понижение ее неудобно, то делают в ней соответственной высоты колено вверх и затем продолжают трубу с уклоном в прежнем направлении, а от нижнего сгиба колена ведут конденсационную трубу. То же делается при обходе трубами дверей и других отверстий в стенах. Вообще конденсационные трубы (делаемые обыкновенно железными) должны быть расположены в системе так, 1) чтобы конденсационная вода выводилась ими из паропроводных труб и приборов немедленно; иначе уменьшится полезное действие системы, так как уменьшится количество конденсирующегося пара; 2) чтобы в них не попадал пар, во избежание шума во время действия системы. Первому условию удовлетворяют надлежащий уклон, даваемый конденсационным трубам (не менее 1/50 их длины в сторону котла), и возможно большее число конденсационных труб, идущих от каждой низшей точки горизонтального паропровода и от каждого нагревательного прибора. Второе условие достигается расположением перед входом каждой конденсационной трубы особого конденсационного прибора, пропускающего воду и воздух, но не пропускающего пар. Обилие конденсационных приборов в системе сильно повышает стоимость ее первоначального устройства и ремонта, а потому допускают проникновение пара в конденсационные трубы, приборы же для задержания его ставят лишь на концах конденсационных труб, чем преграждают пару возможность выхода в водосборный бак. Такое устройство, очевидно, не обеспечивает обитателей от тревожащего их шума во время действия системы. Конденсационные приборы делаются: 1) с затворами помощью поплавков (прибор Женеста и Гершера, петербургского металлического завода, Кертинга); 2) с затвором, основанным на сочетании металлов с различными коэффициентами расширения (напр. прибор Куленберга) и 3) с затвором, основанным на различии температуры кипения различных жидкостей (например, прибор Хаага). Если для О. применяется отработавший пар, то конденсационная вода, во избежание загрязнения котла, отводится прямо в водостоки. При добывании пара специально для О. эту воду стараются привести обратно в котел, чем достигается экономия в топливе. Для этого, собирая конденсационные трубы в одну, ведут ею воду непосредственно в котел или же собирают ее в особый бак, оттуда она перекачивается в котел насосами или переливается в него при помощи особых питательных приборов, из которых некоторые действуют автоматически. Первый способ удобнее, но применяется лишь к О. низкого давления и, большей частью, для зданий незначительных размеров. Система парового О. представляет, однако, случаи, когда отведение конденсационной воды к котлу для его питания может быть и невыгодно, напр., если отапливается паром группа зданий. В этом случае конденсационная вода может притекать в водосборный бак уже значительно охлажденной, и для проведения ее к котлу может потребоваться несколько перекачиваний на известную высоту. Нагревательные приборы парового О. весьма схожи с таковыми же приборами водяного О. Точно также применяются здесь реберные и гладкие батареи и печи, но разница заключается в устройстве и числе запорных кранов и в приспособлениях для удобного стока конденсационной воды. Общий недостаток их тот, что они не дают возможности успешно регулировать нагревание каждого отдельного помещения небольшого размера, где число их может быть невелико и где, таким образом, нельзя, закрывая некоторые приборы, изменять количество доставляемой помещению теплоты. В небольшой комнате, где может потребоваться лишь один прибор, недостаток этот будет еще ощутительнее, так как регулирование температуры сделается невозможным. Ввиду этого предложено много различных устройств, отчасти уменьшающих этот недостаток. Нагревательные приборы заключаются в кожухи с отверстиями; с изменением, помощью особых клапанов, величины этих отверстий изменяется объем выходящего из кожуха согретого воздуха, а, следовательно, до некоторой степени может регулироваться температура помещения. Как пример подобного устройства, в фиг. 7 т. II указана печь из батарейных элементов Кертинга, снабженная оболочкой с отверстиями для притока и выпуска воздуха. В стене устраивается отверстие, ведущее к вытяжному каналу и прикрываемое родом жалюзи, открывающимся и закрывающимся при помощи рукоятки. Действие этой печи понятно из чертежа. Применяется и иной способ регулирования, состоящий в уменьшении притока пара в прибор путем впуска в него воздуха. Для этого прибор снабжается воздушным краном и в водоотводной трубке вблизи батареи или печи ставится конденсационный прибор. Такое устройство не вполне удовлетворительно; другие способы регулирования путем введения воздуха или воды, еще мало испытаны. Как разновидность нагревательных приборов парового О. укажем на применяемые в Америке и в Германии так называемые лучеиспускатели (фиг. 8, 9, 10 т. II). Они состоят из чугунного цоколя, над которым устанавливаются отдельные или соединенные попарно железные трубы. Ф. 11 т. II представляет подобного же устройства чугунную печь Дурма, примененную к О. госпиталя в Карлсруэ. Из различного рода кранов, применяемых к трубам и приборам парового О., воздушные краны для выпуска воздуха с усовершенствованием системы начинают применяться в меньшем количестве. Воздушные клапаны, предназначаемые для впуска воздуха в систему или часть ее, делаются для того, чтобы, по прекращении топки и конденсации пара, предохранить от повреждения стыки труб, ввиду образующегося в трубах давления ниже атмосферного. В системе парового О. низкого давления бр. Кертинг необходимость устройства этих клапанов устранена.

Пар — самое сильное средство О. Коэффициент полезного действия паровых систем, в тех случаях, где конденсационная вода возвращается к котлам в незначительной мере охлажденной, превышает коэффициенты всех прочих систем. Паровое О. в смысле централизации — лучшее, так как не только допускает нагревание из одного центра самых больших зданий, но может доставлять тем же способом теплоту целой группе отдельно стоящих зданий, расположенных друг от друга на значительных расстояниях. На этом основании паровое О. — и самое безопасное в пожарном отношении. В зависимости от более высокого нагрева, размеры труб и приборов при паровом О. меньше чем при водяном, а потому устройство парового О. дешевле. В этом отношении немаловажно и то, что распределение труб и приборов, и их размеры не зависят, как в водяном О., от расстояния помещения от котла, так как при паровом О. температура этих поверхностей нагрева везде одна. Быстрота, с которой может быть нагрето помещение и с которой нагревание может быть прекращено, составляет также важное преимущество парового О. Наконец, теплота, даваемая им, может быть распределена в отдельном помещении, вполне равномерно по всем направлениям. Хотя и значительная, но все же не превышающая нормы температура нагревательных поверхностей, вместе с только что указанным свойством, делают паровое О. вполне пригодным в гигиеническом отношении для зданий жилых, если применяется низкое давление. К недостаткам парового О. относятся:

1) затруднительность регулирования температуры в отдельных помещениях малого размера;

2) невозможность без затрат, уменьшающих относительную дешевизну конструкции системы, гарантировать ее вполне от шума и треска;

3) неудобства отведения к котлам конденсационной воды при крупных установках, чем понижается полезное действие системы;

4) затруднительность и сложность ухода за системой и управления ею.

Специальным недостатком системы для стран с климатом, подобным климату большей части России, является малая теплоемкость системы. Последнему, главным образом, следует приписать сравнительно малое распространение этой системы в России. Тем не менее там, где есть возможность пользоваться мятым паром, система эта в экономическом отношении незаменима никакой другою.

VII. Паро-водяное О. Эта система в первый раз применена в Бристоле в 1829 г. бр. Прис. Развитие ее значительно опережает паровые системы в особенности у нас, где системам большой теплоемкости всегда обеспечен наибольший успех. По устройству она разделяется на систему с центральными нагревателями и систему с местными нагревателями. Первая (ф. 12 т. II) состоит в том, что пар из центрального котла А проводится в водогрейные котлы, от которых нагретая паром вода разводится трубами по отапливаемому зданию. Как видно, здесь система паро-водяного О. очень мало разнится от О. водяного. Система с местными нагревателями состоит в проведении пара от котла А к водяным печам DD, расположенным по всем отапливаемым помещениям (фиг. 13 т. II) и, следов., весьма мало отличается от парового О. Этот последний способ паро-водяного О. у нас весьма мало применяется, ввиду его меньшей теплоемкости. Центральные паро-водяные приборы имеют вид, схематически представленный на черт. 13.

Черт. 13.

Это вертикальные или горизонтальные котлы, внутри которых, в виде змеевика, проводятся паровые трубы; а — паропроводная труба; а' — конденсационная, при начале которой ставится конденсационный прибор; b — подъемная, b ' — обратная труба, с — расширительный сосуд. Местные паро-водяные приборы — те же водяные печи, снабженные лишь паропроводными и конденсационными трубами и конденсационными приборами. Иногда конденсационная вода проводится в самую печь и затем удаляется оттуда в водостоки. Вообще паро-водяное О., представляя из себя соединение двух систем, паровой и водяной, вносит в ту и другую весьма существенные улучшения, а именно: водяному О. придается большая централизация, дающая возможность, поставив несколько водогрейных котлов, иметь одну топку. Расположение водогрейных котлов, таким образом, ничем не стеснено, а распределение по зданию циркуляционных труб может быть доведено до высокосовершенных простоты и удобства, что, в свою очередь, обеспечивает прочность системы. Паровое же О. получает с местными водяными нагревателями удобство регулирования температуры, даже и малых отдельных помещений и, хотя незначительно; выигрывает в теплоемкости. Если затем для пароводяной системы с местными нагревателями все остальные недостатки системы паровой остаются в силе, то для системы с центральными нагревателями останутся неустраненными лишь недостатки, заключающиеся в дорогом устройстве и в относительной сложности ухода за системой и управления ею. Увеличение стоимости первоначальной конструкции этой системы против стоимости системы водяной покрывается выгодами централизации и пользованием паром, как нагревателем. А потому из всех систем О. паро-водяное с центральными нагревателями, для нашего климата — система наиболее совершенная.

VIII. Системы: водяная-воздушная, паро-воздушная и паро-водяная-воздушная представляют все особенности вышеописанного пневматического О., но во многом превосходят его, сообразно тем достоинствам централизации и возможности регулирования температуры, которые свойственны отдельно взятым системам водяной, паровой и паро-водяной. Нагревательные приборы каждой из этих систем, как и для системы собственно воздушной (калориферы), могут быть местные и центральные. Последние отличаются от нагревательных приборов соответствующих систем, главным образом, своими размерами. Каждый нагревательный прибор водяной, паровой или паро-водяной, заключенный в известную оболочку с отверстиями для притока комнатного или наружного воздуха и для выпуска обогретого воздуха в помещение, есть местный калорифер соответствующей системы. Каждый соответствующих размеров нагревательный прибор (или комбинированная система приборов) водяного, парового, или паро-водяного О., расположенный в воздушной камере обыкновенного центрального калорифера, представляет (вместе с жаровыми и приточными каналами камеры и стен здания) соответствующую центральную воздушную систему. Отсюда понятно все разнообразие, которое существует в устройстве различных калориферов упомянутых систем. Фиг. 14 и 15 т. II представляют некоторые типы местных водяных калориферов с реберными и гладкими печами. На фиг. 16 т. II показан тип центрального водяного калорифера из реберных батарей, а на фиг. 17 т. II такой же калорифер с водяными печами из котельного железа. Фиг. 18 т. II дает тип паро-водяного калорифера, могущего ставиться в комнатах, как паро-водяная печь. Достоинства и недостатки той или другой комбинированной воздушной системы отвечают достоинствам и недостаткам основных систем. Комбинированные воздушные системы центрального О. часто устраиваются в зданиях, где, по каким-либо соображениям, желательно скрыть нагревательные приборы. Также часто центральные, а иногда и местные калориферы этих систем применяются, как подогреватели для побудительной тяги при устройстве вентиляции.

Расчетные данные для отопления. Для расчета нагревательных приборов принято назначать температуру: для школ от 15 до 18° Р.; для госпиталей и жилых комнат вообще от 16 до 18° Р.; для казарм и тюрем 15° Р.; для госпиталей раненых 12° Р. Бани должны иметь: в раздевальной 20-25° Р., в мыльной 25-30° Р. и в парильной 30-40° Р. Затем, в зависимости от предполагаемого скопления людей, назначается температура: для зал собраний 12-14° Р., для театров 13-14° Р. и для церквей 10-12° Р., кроме ризниц и алтарей, где желательна температура в 15° Р. Расчет О. состоит в правильном определении размеров избранного нагревательного аппарата и делается в зависимости от того количества единиц теплоты, которое должно поступать в помещение при наибольшем действии О., то есть при самой низкой наружной температуре той местности, где находится здание. Здесь разумеется такая температура, которая в данной местности замечается часто и держится продолжительное время, по несколько дней сряду. Взяв такую температуру, задаются желательной температурой внутри помещений и определяют разность этих температур. На основании этой разности вычисляют для некоторой единицы времени (напр. одного часа) потерю nⁱ теплоты, которая происходит через охлаждающиеся поверхности (стены, полы, потолки, окна, наружные двери).

На 1° разности температур в 1 час потеря теплоты одной квадр. саж. охлаждающейся поверхности принимается обыкновенно: для каменных стен толщиной 2 1/2 кирпича — 9 единиц фунто-Цельсия (ед. тепл. фунто-Цельсия наз. количество тепла, необходимое для увеличения темп. 1 фн. воды на 1° Ц.); для стен в 3 кирпича — 8 единиц; для окон с двойными переплетами — 19 ед.; для двойных наружных дверей — 40 ед.; для холодного двойного пола — 2,2 ед.; для холодного двойного потолка — 3,3 ед.; для деревянных рубленых стен 5-вершк. леса: без обшивки и штукатурки — 4 ед., с оштукатуркой по войлоку — 3,5 ед., с такой же оштукатуркой и с обшивкой снаружи дюймовыми досками — 3 ед. Таким образом, напр. для комнаты верхнего этажа площадью в 9 кв. саж., с наружной каменной (в 2 1/2 кирпича) стеной в 6 кв. саж. и с тремя окнами по 0,5 кв. саж. каждое, потеря тепла, при разности температур в 45° Ц. в 1 час, выразится: N^I = [(6 x 9) + (1,50 х 19) + (9 х 3,3)] х 45 = 5049 ед. т. фн.-Ц. К вычисленному количеству N^I следует затем прибавить: 1) количество N^II тепла, теряемое на нагревание притекающего в помещение свежего воздуха, если в здании нет для этого особого нагревательного прибора. Для нагревания 1 куб. саж. входящего свежего воздуха на 1° разности температур в 1 час необходим расход тепла в 7,3 ед. фн.-Ц. Так, если t есть разность температур, а V — объем притекающего воздуха то N^II = V х 7,3 х t. 2) Количество N^III тепла, теряемое на удаление испорченного воздуха, если в здании нет для этого особого нагревательного прибора. Обыкновенно N^III = V х 7,3 х 25, так как температура нагрева удаляемого воздуха на 25° (в среднем) выше комнатной, достаточна для установления правильной тяги. 3) Количество N^IV тепла, нужное для увлажнения входящего воздуха до известного процента (обыкновенно до 50-60 %), если требуется увлажнение. Это количество определяется по следующей формуле: N^IV = V. 3,43. P (p₁ — p) (606,5 + 0,305 t), где P — желаемая влажность в помещении (напр. 50-60); р ₁ — вес 1 куб. фт. пара в фунтах, соответствующий насыщению воздуха при нагревании его до желательной комнатной температуры; p — то же для насыщенного воздуха, при средней низкой температуре наружного воздуха; V — объем помещения; t — температура испарения. Таким образом, вся потеря тепла будет: N = N^I + N^II + N^III + N^IV. Если помещение предназначено для большого числа людей, то из N должно быть вычтено количество N^V тепла, выделяемое людьми в 1 час. Опыты показали, что взрослый человек выделяет в 1 час, в среднем, 275 ед. тепл. фн.-Ц.; поэтому, если n есть число людей, пребывающих в помещении, то N^V = n х 275. В жилых домах этим количеством пренебрегают по его незначительности, но для театров, зал собраний, аудиторий и т. п. N^V определяется, и тогда N = (N^I + N^II + N^III + N^IV) — N^V. Количество теплоты, доставляемое осветительными приборами, со времени широкого распространения электрического освещения в общественных зданиях, в расчет не принимается (см. Освещение гиг.). Для жилых домов, по его незначительности, им также пренебрегают, каков бы ни был род освещения. На основании исчисленной потери тепла ведется расчет нагревательных приборов, которые должны всецело возместить потерю. Если приборы О. предположены действующими непрерывно, то количество тепла, которое они должны доставить в 1 час, должно быть равно N, но если они действуют с перерывами, то это количество должно быть принято в большем размере, в зависимости от числа часов топки и продолжительности перерывов. Сверх того, дабы установить равновесие между потерей и прибылью теплоты в помещении, прибор должен дать еще некоторое количество тепла, необходимое для единовременного (при начале топки) нагревания всех предметов, находящихся в помещении, и всех поверхностей охлаждения.

Ниже приводятся некоторые численные данные и формулы, относящиеся к проектированию калориферов. Величина нагревательной поверхности S калорифера есть N /А, где N — количество единиц теплоты, которое должно быть доставлено прибором в 1 час, и А — количество единиц теплоты, выделяемое единицей поверхности калорифера в тоже время. Величина А для калориферов различных систем весьма различна. Напр., для металлических калориферов эта величина колеблется между 200 и 400 един. фн.-Ц. с 1-го кв. фута, при циркуляции внутреннего воздуха, и между 250 и 500 един., при циркуляции наружного воздуха. Высшие цифры относятся к более сильным топкам. Для калориферов кирпичных соответственные величины будут: 50-80 един. и 70-120 един. Высший предел относится здесь к двум топкам в сутки. — Площадь S' решетки топливника, рассчитываемого обыкновенно на две загрузки топлива, вычисляется по формуле: S = N24/[f nF(1 — p/100)m ] квадр. фут, где N — количество тепла, которое должен дать калорифер в один час; F — теплопроизводительная способность данного топлива; п - число часов топки; f — коэффициент полезного действия прибора; p — % содержания воды в топливе; т — количество (вес в фунтах) данного топлива, сгорающего в 1 час на 1 кв. фут решетки; последняя величина (т) принимается обыкновенно для дров 30-60 фунт., для угля 15-30 фунт., для торфа 30-50 фунт. Меньшие из этих цифр берутся при менее совершенном топливнике, менее сильной тяге и менее сухом топливе. Площадь поддувала и сечение дымовой трубы рассчитываются, как для печей (см.). Если комнатный воздух отводится обратными каналами в камеру и оттуда вновь поступает в помещения, то площади жаровых и обратных душников получаются из формулы: S₃ = S₄ = Nb/[7,3(t — t₁)] кв. врш., где t — температура нагрева воздуха в камере, t₁ — температура помещения; b — площадь (в кв. врш.), необходимая для пропуска 1 куб. саж. воздуха в 1 час со скоростью от 1 1/2 до 2 1/2 фт. в секунду. Соответственно этим скоростям b = 2, 99 до 1,80 кв. врш. При введении в камеру наружного воздуха, его объем V = N/7,3(t — t₁), а площади жаровых душников и каналов равны от 2,24 V до 1,80 V кв. врш., что соответствует скорости от 2 до 1 1/2 фт. в секунду. Сечение канала, приводящего свежий воздух в камеру, рассчитывается на скорость от 2 до 3 фт. в секунду. Сечение канала, приводящего свежий воздух в камеру, рассчитывается на скорость от 2 до 3 фут в секунду, что дает для этого сечения величину от 2,24 V до 1,5 V кв. врш. — Камеры, устанавливаемые в теплых помещениях, ограждаются стенками от 3 до 6 врш. толщиной; если же они устанавливаются в помещениях холодных, то стенки делаются толщиной до 1 арш. и должны иметь воздушные прослойки. Высота камер калориферов с горизонтальными дымооборотами делается не менее 2 1 /2 арш.; для калориферов с вертикальными оборотами она не делается менее 4 арш. Жаровые душники следует располагать не ниже 3 1/2 арш. от пола помещений, а обратные — не выше 6 верш. Практические данные для определения размеров комнатных печей будут помещены в статье Печи. — Расчет систем водяной, паровой, паро-водяной и комбинированных делается в каждом отдельном случае по детально разработанным чертежам здания, для которого избирается изв. система.

Стоимость нагревательных приборов может быть точно определена лишь по их проектным чертежам, сделанным на основании расчета. Для приблизительного исчисления стоимости той или другой системы могут служить следующие, выработанные практикой, данные. Первоначальное устройство печей с 1 кубич. саж. отапливаемого помещения обходится большей частью от 7 до 10 рублей (для печей большой теплоемкости). Для приборов несовершенных и малой емкости она иногда значительно ниже. Для печей и комнатных калориферов усовершенствованных теплоемких систем стоимость устройства на 1 куб. саж. помещения есть 12-15 руб. Первоначальное устройство центрального воздушного отопления следует считать в этой же цене. Но для центральных систем вообще можно руководствоваться еще и следующим способом исчисления. В основание его принимается общий расход тепла в тысячах единиц фн.-Ц. (0,001 N), причем каждая тысяча единиц теплоты оценивается: для воздушной системы 20-45 руб.; для водяной 55-60 руб.; для паровой - 25-50 р.; для пароводяной 45-70 руб. Если система устраивается в здании, которое было проектировано для другой системы О., то расход возрастает на величину от 10 % до 50 %. Высший предел относится здесь к системе воздушной, ввиду особых трудностей работ.

Литература.

• Е. Péclet, «Traité de la chaleur»;
• L. Ser, «Production et utilisation de la chaleur»;
• A. Morin, «Manuel pratique du chauffage et de la ventilation»;
• C. Joly, «Traité pratique du chauffage»;
• Свиязев, «Теоретические основания печного искусства»;
• И. Флавицкий, «Вентиляция и отопление обшественных и жилых зданий»;
• П. Степанов, «Устройство разного рода печей»;
• Г. Войницкий, «Отопление и вентиляция»;
• С. Лукашевич, «Курс отопления и вентиляции»;
• А. Веденяпин, «Курс отопления и вентиляции».

И. Коковцев.

Горючий материал для отопления — см. Топливо.

Отопление (санитарн.)

Устройство и характер приборов О. должны соответствовать известным требованиям, предъявляемым к ним с точки зрения гигиены. Прежде всего необходимо, «чтобы температура помещений, назначенных для пребывания человека, всегда могла быть доведена до той высоты, которая ему приятна, при которой он чувствует себя хорошо». Правда, установление какой-либо общей нормы, пригодной для всех людей и для всех разнообразных условий, в которых может находиться человек, немыслимо; многое зависит от индивидуальных особенностей и привычек людей, от назначения помещений и т. д. Однако, практика показывает, что для обыкновенных жилых помещений самая приятная температура 14-16° по Реомюру (17,5-20° Ц.); в спальнях температура может быть даже несколько ниже; спать же зимой в неотапливаемой или нетопленной комнате не может быть рекомендовано с санитарной точки зрения, так как стены подобных помещений легко отсыревают, и в таком виде представляют явную опасность для здоровья жильцов. В мастерских, в которых работа совершается при употреблении значительного физического напряжения, темпер. также может быть ниже, чем в жилых помещениях. В театрах, концертных залах, больших аудиториях и других местах сборищ людей, первоначальная темп. не должна быть выше 10-14° по Р., потому что в таких помещениях публика, а нередко и приборы искусственного освещения, развивают большие количества тепла, чересчур поднимающие темп. воздуха, в особенности при неудовлетворительной вентиляции, к концу представлений или собраний; здесь, для того, чтобы удержать темпер. на известной максимальной высоте (напр. 14-15° Р.), желательно иметь приспособления для искусственного охлаждения воздуха, посредством притока свежего воздуха, имеющего более низкую температуру, чем комнатный воздух. Маленькие дети и старики, выздоравливающие нуждаются в несколько более высокой температуре, чем люди здоровые, молодые. Регулирование темп. в частных домах может быть в известной степени предоставлено субъективному ощущению жильцов, причем в различных комнатах темп. может быть и не совсем одинакова; но в общественных зданиях, где собираются люди с различными привычками, темпер. обязательно должна держаться на известной средней высоте, и здесь, для облегчения контроля, могут оказать хорошие услуги электрические термометры, немедленно извещающие, если где-либо температура поднимается выше или опускается ниже установленной предельной величины. Для того, чтобы и при наибольшем, наблюдаемом на данном месте, холоде, можно было иметь в помещениях всегда надлежащую темп., при устройстве приборов О. требуется известный расчет, которым величина нагревательных поверхностей согласовывается с условиями охлаждения данного помещения, то есть с величиной и характером охлаждающих поверхностей — наружных стен, окон, дверей и проч., так как ими определяется количество тепла, теряемого помещением, при известной разности темпер., в известное время. Эти численные данные для нашего климата и для наших построек приведены выше (см.), но они значительно иные при других условиях. В более теплом климате, в южной и средней Европе, где зима недлинна, жители мало заботятся о поддержании в своих комнатах достаточно высокой темп. в это время года. В спальнях, ночью, часто допускается понижение темп. ниже нуля, но в них спят на перинах и покрываются перинами столь дурно пропускающими тепло, что холод комнаты не ощущается. Только перед вставанием стараются быстро нагреть воздух топкой камина. Сообразно этим обычаям и стены домов делаются лишь такой толщины, какая обусловливается требованиям прочности, тогда как у нас кирпичные стены в два с половиной кирпича необходимы и в одноэтажных домах, потому что более тонкие промерзают. Двойные рамы в окнах тоже там мало распространены, и вообще обычаи не требуют той системы равномерности комнатной температуры, как у нас, хотя для нашего субъективного самочувствия весьма важно, «чтобы теплота, доставляемая нагревательными приборами, распространялась в помещениях по возможности равномерно», то есть чтобы не было заметной разности температур в различных местах одного и того же помещения. Во всяком замкнутом помещении, в присутствии людей или других источников тепла, в особенности же при искусственном О. его, существуют условия, благоприятствующие неравномерному распределению тепла: так как теплый воздух удельно легче холодного, то в отапливаемых помещениях, при отсутствии усиленной вентиляции, температура воздуха под потолком будет всегда выше, чем непосредственно над полом, и эта разница, при неблагоприятных условиях, может дойти до 5-10 и больше градусов; она особенно ощутительна в низких комнатах, в которых верхняя часть тела обывателей иногда находится в совершенно иной температуре, чем ноги, и где неравномерность в распределении тела может иметь дурные последствия для здоровья людей. Точно также около внутренних стен и близ нагревательных поверхностей воздух будет всегда теплее, нежели у окон или вообще около наружных стен и вдали от приборов О., так что и в горизонтальном направлении не существует вполне равномерного распределения тепла. Совершенное устранение этого неудобства едва ли представляется возможным, но устроители приборов О. обязаны стремиться к тому, чтобы разности температур в различных слоях комнатного воздуха и в различных местах помещения были по возможности незначительны и не превышали 1-2° Ц. в горизонтальном и 2-3° Ц. в вертикальном направлении. В значительной степени неравномерное распределение теплоты по отапливаемому помещению может быть устранено целесообразным расположением самих источников тепла, так, чтобы комнатному воздуху сообщалось наибольшее количество теплоты именно там, где помещение теряет всего больше тепла путем охлаждения ограничивающих его поверхностей, то есть около окон и у наружных стен вообще. Большое влияние на равномерное распределение тепла имеет и характер нагревательных поверхностей, то есть материал, из которого состоят приборы О. (см. ниже). При центральном О., когда многоэтажные, обширные здания нагреваются посредством одного или нескольких источников тепла, помещаемых в подвальном этаже, нередко встречается неравномерное распределение тепла в различных этажах и частях здания. Это неудобство наблюдается особенно при воздушном отоплении и притом всегда в том направлении, что помещения, находящиеся в верхних этажах, нагреваются сильнее, чем помещения нижних этажей — явление, зависящее от физических свойств нагретого воздуха и горячей воды. Большое значение в санитарном отношении имеет характер тепла, сообщаемого отапливаемому помещению. Нагревательные поверхности печей или других источников тепла отдают теплоту или путем излучения, или посредством проведения , то есть непосредственного нагревания соприкасающегося с ними воздуха. Но между этими двумя способами действия приборов О. существует немаловажная разница в санитарном отношении: лучистая теплота производит сильное и быстрое, но одностороннее нагревание ближайших к источнику тепла предметов и лиц, получающих, таким образом, сразу большое, иногда даже чересчур большое, количество теплоты на стороне, обращенной к нагревателю, тогда как на другой стороне может являться ощущение холода, в особенности, если окружающие предметы — стены, мебель и проч. — не успели нагреться. Это ощущение бывает особенно сильно и неприятно тогда, когда комната, остававшаяся долгое время нетопленной, на скорую руку нагревается при помощи камина или железной печки, то есть посредством прибора, развивающего главным образом лучистую теплоту. В этих случаях можно легко простудиться, в особенности при спанье около холодной стены, вызывающем серьезные расстройства тепловой экономии нашего организма. Наоборот, теплота, получаемая воздухом через прикосновение с источником тепла, распределяется в помещении равномернее; здесь одностороннее нагревание тела присутствующих не имеет места и мы как бы омываемся теплом со всех сторон. На этом основании «гигиена отдает решительное предпочтение таким нагревательным приборам и способам О. жилых помещений, которые нагревают преимущественно путем прикосновения и при которых излучение тепла доведено до возможного минимума»; приборы же, нагревающие, главным образом, посредством теплоизлучения, она допускает лишь в исключительных случаях, напр. в таких помещениях, которые отапливаются лишь периодически и ненадолго, где, следовательно, быстрая передача тепла нагревательным прибором желательна.

«О. должно по возможности мало изменять состав комнатного воздуха и не портить его примесью посторонних, небезразличных в санитарном отношении веществ». К сожалению, это требование едва ли может быть удовлетворено вполне. Прежде всего, при нагревании воздуха, если он не воспринимает водяных паров со стороны, происходит уменьшение относительной влажности его; воздух становится относительно сухим и с большей жадностью, чем прежде, поглощает влагу, отнимая ее у всех влажных поверхностей, с которыми приходит в соприкосновение — у стен (в особенности в новых каменных домах), у находящихся в таком помещении людей и проч.; такой воздух вызывает у человека ощущение сухости, если относительная влажность его понижается до известного минимума, лежащего приблизительно при 30 % (Петтенкофер, Вольперт и др.). Особенно ощутительной относительная сухость нагретого воздуха становится при усиленном движении его, потому что в этом случае воздух отнимает больше влаги с поверхности тела обывателей. Затем, при нагревании воздуха, содержащаяся в нем «органическая пыль, осевшая на поверхности приборов О., подвергается там сухой перегонке» («пригорает»), причем получаются различные газообразные продукты неполного сгорания, сообщающие воздуху весьма неприятный запах и, кроме того, вызывающие раздражение и чувство щекотания на слизистых оболочках рта, зева, горла (см. выше). Только соблюдение самой тщательной чистоты как комнатного воздуха, так и поверхности нагревательных приборов, а равно и устранение чересчур высокой температуры последних могут предохранять от порчи воздуха этим путем.

Нецелесообразное устройство нагревательных приборов или неумелое и небрежное обращение с ними также могут сделаться причиной порчи комнатного воздуха, потому что они иногда дают повод к переходу в отапливаемое помещение продуктов горения или неполного сгорания топлива — углекислоты, окиси углерода, частиц несгоревшего углерода («копоть»). При хорошем устройстве нагревательных приборов и правильном уходе за ними — если, следовательно, в дымогарной трубе существует надлежащая тяга (отрицательное давление), так что печные газы беспрепятственно могут подниматься кверху, — все эти продукты, переходят, в дыме, из печи непосредственно в трубу. Если же почему-либо условия правильного движения печных газов по дымогарной трубе нарушаются, если давление в последней становится «положительным», то дым обращается назад, выступая через очаг или через неплотности в печных стенках в то помещение, в котором производится топка. Такое обратное течение дыма наблюдается большей частью в начале топки, когда по какой-либо причине — продолжительное прекращение топки, дождь — труба остыла или отсырела, или когда ветер задерживает выход дыма из верхнего отверстия трубы; это влияние ветра обнаруживается обыкновенно на таких трубах, которые не выведены над коньком крыши или вблизи которых находятся стены высоких домов или другие предметы, господствующие над верхним концом дымогарной трубы и отражающие ветер, при известном направлении его, книзу. Особенного внимания, с санитарной точки зрения, заслуживает то увеличение давления внутри печей, которое происходит от слишком раннего закрывания вставленных в дымоотводные трубы заслонок, клапанов или вьюшек, имеющих целью сберегать тепло. К сожалению, эта цель нередко достигается лишь в ущерб здоровью, а иногда даже жизни обывателей, так как преждевременное закрытие трубы дает повод к накоплению внутри печи продуктов неполного сгорания оставшегося топлива, которые затем, под влиянием увеличенного давления, выступают в комнату через топочное отверстие или через пазы и случайные щели в дымоходах и в печных стенках. Наибольшую опасность этот выход печных газов в жилые помещения представляет ночью, потому что в этом случае он легко ускользает от внимания обывателей. И действительно, от отравления угаром люди погибают почти исключительно во время сна. Во избежание несчастных случаев необходимо совершенно устранить клапаны или вьюшки в дымоходах и заменить их так наз. герметическими топочными дверцами, дозволяющими, по усмотрению, регулировать доступ воздуха к топливу, а, вместе с тем, и движение печных газов по дымоходам.

Устройство тех нагревательных приборов, которыми пользуется человек для отопления своих жилых помещений и общественных зданий, представляет крайнее разнообразие по времени и месту. Ниже приводится санитарная оценка, с точки зрения вышеприведенных требований, типических представителей различных систем отопления. В простых кострах, печах с черной топкой, жаровнях и тому подобных способах отопления главный недостаток заключается в том, что они снабжают комнатный воздух огромным количеством как полных, так и несовершенных продуктов горения топлива, производящих, отчасти, местное раздражение на слизистых оболочках дыхательных органов и на соединительной оболочке глаз, отчасти — общее токсическое действие. Более совершенный прибор О. представляет камин, так как здесь продукты горения топлива не переходят в отапливаемое помещение, а выводятся О. через дымогарную трубу. Тем не менее камин, с гигиенической точки зрения, имеет существенные недостатки, так как камин действует исключительно лучистой теплотой, не имеет приспособлений для накопления тепла и ни в каком случае не допускает равномерного распределения теплоты по помещению. Утилизируя, в самом благоприятном случае, около 10 % всей развиваемой топливом теплоты, простой камин и в экономическом отношении не представляет никакой выгоды. Как прибор для вентиляции, он, при известных условиях, может оказать хорошие услуги. Более снисходительно гигиена может относиться к усовершенствованным каминам по типу прибора Дуглас-Гальтона. В таких каминах О. соединено с вентиляцией и они, в сущности, представляют собой местные приборы для воздушного О. со всеми, свойственными последнему недостатками (см. выше).

Санитарные свойства комнатных печей могут быть весьма различны, смотря по конструкции их и по качествам того материала из которого они построены. В этом отношении комнатные печи разделяются на две главных группы — быстрогреющие и массивные печи, причем к первой группе принадлежат печи, сделанные из хороших проводников тепла (чугуна, железа), тогда как ко второй группе относятся те, которые состоят из дурно проводящих тепло материалов (кирпич, глина, изразцы). Но так как современной техникой О. предлагается масса приборов, в состав которых, в различных пропорциях и комбинациях, входит и железо, и кирпич или глина, то мы имеем, в сущности, один огромный ряд печей, на одном конце которого находится простая «чугунка» или, вообще, чистый тип железной печи, тогда как на другом конце мы встречаем простую или усовершенствованную «голландскую» печь, снаряженную приспособлениями для вентиляции. Все печи, состоящие исключительно или преимущественно из хороших проводников тепла, имеют некоторые существенные недостатки с санитарной точки зрения. Все эти печи отличаются малой теплоемкостью, то есть они нагреваются быстро и сильно, но, не представляя благоприятных условий для накопления тепла, по прекращении топки быстро остывают. Они, след., могут дать в короткое время значительное количество тепла, и эта цель, при небольших размерах этих печей, достигается исключительно сильным — при простых железных печах даже чрезвычайным — накаливанием их стенок. Отсюда же следует, что они греют главным образом лучистой теплотой и что о равномерном распределении тепла, при таком способе О., не может быть и речи. Наконец, на раскаленной поверхности их всегда прогорают носящиеся в воздухе органические пылевые частицы, которые при этом издают весьма неприятный запах, никогда вполне не отсутствующий в помещениях, отапливаемых металлическими печами; этим же обстоятельством и объясняется ощущение сухости воздуха, вызываемого этим способом О. Чугунные печи обвинялись в том, будто бы они, через докрасна раскаленные стенки, пропускают окись углерода и таким образом — дают повод к отравлению людей этим газом (Каррэ, Морен и др.); но направленные к выяснению этого вопроса специальные исследования показали, что с этой стороны здоровью обывателей помещений, отапливаемых чугунными печами, при правильном уходе за последними, не угрожает никакой опасности (Вольфгюгель, Грубер, Клепцов); при небрежном же обращении всякая печь может сделаться источником порчи воздуха окисью углерода. Тем не менее, ввиду всех вышеуказанных недостатков железных печей, гигиена должна всячески вооружаться против употребления их в жилых помещениях и вообще в таких местах, которые служат для продолжительного пребывания человека (школы, больницы, мастерские, конторы и т. п.). — Отрицательные, в санитарном отношении, свойства металлических печей исчезают по мере того, как при устройстве дымоходов или печных стенок железо заменяется кирпичом, шамоттом, глиной, изразцами, одним словом — дурными проводниками тепла, то есть по мере того как печь удаляется от типа чисто металлической печи и приближается к типу массивной печи. В таком случае стенки ее не так сильно накаливаются, она лучше и дольше «держит» тепло и меньше портит воздух продуктами пригорающей пыли. Задача техники О. заключается, след., в том, чтобы, «не утрачивая тех экономических выгод, которые, в известных случаях, представляют быстрогреющие печи, посредством удачной комбинации металла с дурными проводниками тепла снабдить эти печи, по возможности, санитарными преимуществами массивных печей».

Лучшим представителем массивных печей может служить голландская печь, которая, с теми или другими видоизменениями в своем устройстве, употребляется во всех странах с более или менее суровым климатом. Она является самым приятным из всех приборов местного О., предлагаемых для жилых помещений: во-первых, она дает сравнительно мало лучистой теплоты и нагревает воздух преимущественно прикосновением; во-вторых, она позволяет довольно (хотя не абсолютно) равномерное распределение тепла; в-третьих, она, раз нагревшись, не скоро остывает, а удерживает тепло в течение продолжительного времени; в-четвертых, она, при правильном устройстве и надлежащем уходе, ничем не портит комнатного воздуха и не придает ему никаких неприятных или опасных в санитарном отношении свойств. Некоторое значение, с санитарной точки зрения, имеет превращение голландской печи в настоящую вентиляционную печь, устройством в ней особых воздухоходов, сообщающихся внизу с наружным, а наверху — с комнатным воздухом. Впрочем, опыт показывает, что вентиляционное действие этих пeчей не особенно велико и что там, где требуется усиленный обмен воздуха (общественные здания), они не могут заменять собой приборов для центральной вентиляции. В таких местах, где дрова обходятся дорого и где обыватели, по этой причине, пользуются главным образом минеральным топливом, за последнее время получили широкое распространение так наз. засыпные печи, в которых каменный уголь или антрацит, насыпаемый один или 2 раза в сутки, сгорает чрезвычайно медленно, что достигается строгой регуляцией притока воздуха к топливу. К сожалению, эти печи строятся обыкновенно из железа, так что они приобретают все недостатки, вообще свойственные металлическим печам. Правда, эти недостатки смягчаются здесь тем, что огонь или раскаленный уголь нигде непосредственно не прикасаются к печным стенкам, которые в этих печах играют роль кожуха, находящегося на известном расстоянии от того цилиндра, в котором происходит горение топлива, и разделенного от последнего слоем воздуха в несколько сантиметров толщины. Но дальнейшее усовершенствование засыпных печей должно заключаться в том, «чтобы в конструкции их отводилось больше места, чем до сих пор, дурным проводникам тепла» и чтобы они, таким образом, по возможности приближались к типу массивных печей (покрытие нагревательных поверхностей изразцами, утолщение стенок и т. п.). При неправильном, неумелом уходе за засыпными печами возможно выхождение печных газов в отапливаемое помещение. И так как в этой газовой смеси много окиси углерода, то выход ее в комнату, в особенности, если он совершается ночью, может иметь роковые последствия для обывателей (Мейдингер). Поэтому там, где употребляются подобные печи, следует с особенной тщательностью заботиться о правильном движении печных газов по дымогарной трубе. Среди множества приборов О., предлагаемых с различных сторон, главным образом для сокращения расхода на топливо, одно время сильно предлагались печи, в которых горит так наз. карбон-натрон — особенно приготовленный уголь, в виде небольших цилиндров; сама печь состоит из жестяного цилиндра, снабженного в своей нижней части весьма узкой трубкой для выхождения продуктов горения. Эта печь заслуживает абсолютного порицания с гигиенической точки зрения, так как, по существующим исследованиям, в воздухе отапливаемых ею помещений всегда встречаются более или менее значительные количества окиси углерода (Вольперт, Терни, Петри и др.). Такого же порицания, и на том же основании, заслуживают и маленькие печки, отапливаемые особенным прессованным углем (брикет) и употребляемые в Париже нередко для нагревания крытых экипажей зимой (Brouardel). В больших общественных зданиях, со множеством помещений, с обширными, высокими залами, с широкими коридорами и проч., печное О. все больше и больше, и по справедливости, уступает место центральным системам О., при которых развиваемое в одном или в нескольких центрах тепло передается отдельным помещениям посредством воздуха, воды или пара. Таким образом получаются типические формы центрального О. — воздушное, водяное и паровое, которые техниками исполняются или в чистом виде, или с различными видоизменениями и в различных комбинациях. Каждая из типических форм центрального О. обладает известными характерными свойствами, которые позволяют нам сказать, насколько и в каких отношениях она удовлетворяет вышеприведенным санитарным требованиям. При оценке воздушного О. авторами единогласно указываются на некоторые недостатки, зависящие отчасти от того принципа, на котором оно построено, отчасти же от неудовлетворительного исполнения его. Справедливые жалобы на воздушное О. раздаются там, где воздух нагревается металлическими калориферами (известное Амоссовское О.), которые, накаливаясь докрасна и снабжая воздух горячим, в высшей степени сухим и дурно пахнущих воздухом, вызывают головные боли и общее недомогание. Ныне калориферы строятся большей частью из кирпича и поверхности их нагреваются обыкновенно лишь до 80-120° Ц.; но поступающий в обогреваемые помещения воздух, тем не менее, часто имеет температуру в 60° Ц°. и выше. Присутствие в этом воздухе дыма и копоти указывает на неисправность калорифера (трещины в стенках его) или на неплотности в дверцах воздухогрейной камеры, через которые дым может проникнуть в камеру из смежных помещений. Некоторое количество копоти, оседающей обыкновенно в виде темного налета около душников, через которые нагретый воздух вступает в комнаты, происходит от пригорания органической пыли на не всегда чистых поверхностях калориферов и сообщает воздуху специфический запах, иногда заметный — и то лишь в слабой степени — только ок. душников, но нередко наблюдаемый и во всем помещении. Часто слышатся жалобы на сухость воздуха при воздушном О. Действительно, притекающий через душники нагретый воздух представляется, относительно, весьма сухим (5-9 % относительной влажности), но, распределяясь по комнате и охлаждаясь, он становится снова влажнее и, по многочисленным исследованиям, достигает обыкновенно 40-60 % отн. влажности; редко влажность его понижается до 30 %, иногда же она поднимается выше 60 %. Более высокая степень влажности комнатного воздуха достигается там, где существуют приспособления для искусственного увлажнения его (большей частью, в виде плоских металлических корыт, наполняемых водой и расположенных над калориферами в воздухогрейной камере). В последнем случае, выходящей из душников воздух, вместо 5-9 %, может иметь 12-16 % отн. влажности. Таким образом, точное наблюдение не подтверждает предположения об особенной сухости комнатного воздуха при воздушном О. И если, тем не менее, субъективное ощущение сухости существует, то оно, по-видимому, обусловливается, с одной стороны, влиянием продуктов сухой перегонки пыли на слизистые оболочки рта и гортани (Фодор), а с другой — тем, что комнатный воздух, при этом способе О., всегда находится в довольно значительном движении, вследствие чего он отнимает у поверхности тела обывателей большие количества влаги, а потому кажется сухим. Часто раздававшиеся в прежнее время жалобы на неравномерное распределение тепла при воздушном О. отчасти устранены новейшими усовершенствованиями в конструкции печей и воздухогрейных камер, в расположении проводящих гретый воздух каналов и пр., и мы знаем, на основании точных исследований, что при этом способе О. действительно можно получить более или менее равномерное распределение теплоты как по этажам, так и на различных местах одного и того же помещения, причем существующие разницы в температурах как горизонтальном, так и в вертикальном направлении, не превышают допускаемых с санитарной точки зрения предельных величин. Наиболее существенным, и в то же время неустранимым недостатком воздушного О., обусловленным не случайными недостатками в устройстве и эксплуатации приборов, а самой сущностью этого способа О., является тесная связь между отоплением и вентиляцией, причем один и тот же воздух выполняет две задачи, то есть нагревает помещение и в то же время вентилирует его. Эта связь невыгодна для вентиляции, так как последняя происходит здесь не при помощи настоящего, так сказать «натурального» наружного воздуха, а посредством воздуха, сильно нагретого и, вследствие этого, до известной степени измененного в своем составе. Правда, современная техника сумела до известной степени смягчить и этот недостаток воздушного О., устраивая двойные воздухопроводные каналы, из которых одни берут воздух из верхней, весьма горячей, части воздухогрейной камеры, а другие — из нижней, холодной части ее; но ведь в течение всего топочного периода приходится впускать в отапливаемые помещения более или менее сильно нагретый воздух. Если, несмотря на упомянутые недостатки, воздушное О. имеет довольно значительное распространение, то оно этим обязано сравнительной дешевизне устройства, прочности приборов, не требующих частого ремонта, и простотой ухода за ними. Во всяком случае, при устройстве и эксплуатации этого способа О. необходимо заботиться о том, чтобы люди, находящиеся в обогреваемом помещении, не страдали от горячей струи выходящего из душников воздуха. Для этого нужно, во-первых, по возможности уменьшать темп. притекающего воздуха, соответственно увеличивая его количество, и, во-вторых, устраивать душники выше человеческого роста. Для удаления испорченного воздуха должна быть устроена центральная вытяжная вентиляция, с расположением отдушин непосредственно над полом; в этом случае поступающий в комнату гретый воздух получает, в общем, движение сверху вниз, благоприятствующее равномерному распределению теплоты. Приспособления для регулирования температуры притекающего воздуха должны находиться не в подвале, то есть не в воздухогрейных камерах, а в самих обогреваемых помещениях. При санитарной оценке водяного О. необходимо различать водяное О. низкого и высокого давления. Между ними существует та весьма важная разница, что при низком давлении темп. воды внутри труб никогда не может подниматься выше 100° Ц., тогда как при высоком давлении оно доходит до 150 или 200 град. и выше, смотря по давлению, под которым находится вода. И так как, с санитарной точки зрения, сильное накаливание нагревательных поверхностей, по вышеприведенным причинам, нежелательно, то гигиенисты отдают предпочтение системе водяного О. низкого давления; здесь темп. труб достигает обыкновенно лишь 50-60° Ц. и только во время сильных морозов по необходимости поднимается выше. Впрочем, преимущества водяного О. низкого давления могут быть комбинируемы с достоинствами системы высокого давления (быстрое нагревание, благодаря узким трубам и небольшому количеству воды), если при последней системе в отапливаемых помещениях поставить довольно объемистые водяные печи, вода в которых нагревается трубами О. Одно из самым важных достоинств водяного О. заключается в том, что ведущие теплую или горячую воду трубы могут быть проводимы повсюду, где в них является необходимость; в комнатах они всегда прокладываются там, где происходит наибольшее охлаждение, то есть по наружным стенам, под окнами, причем, для увеличения нагревательной поверхности, труба проводится по стене в несколько рядов или же снабжается значительным количеством приливных ребер (так назыв. «батареи»). С точки зрения чистоты, гладкие трубы следует предпочитать батареям. При современном устройстве водяного О., распределение теплоты как по этажам, так и в различных местах одного и того же помещения, получается весьма равномерное. Приспособления (краны), позволяющие регулировать приток теплой воды к тому или другому помещению, а, вместе с тем, и температуру последнего, с принципиальной точки зрения представляются очень желательными, но на практике, обыкновенно, — они не достигают цели, по различным причинам — главным же образом потому, что, при значительной жесткости циркулирующей в трубах воды, отлагающиеся около кранов соли очень скоро препятствуют свободному вращению их. Водяное отопление, в противоположность воздушному, ничем не связано с вентиляцией помещений, и при устройстве его в частных квартирах можно обойтись без сложных приспособлений для искусственной вентиляции; но в общественных зданиях, больницах, учебных заведениях, тюрьмах и т. п. необходимо заботиться о притоке свежего, предварительно нагреваемого (до 18-20° Р.) и искусственно увлажняемого воздуха, а также об удалении испорченной комнатной атмосферы. Увлажнение лучше всего производится паром, впускаемым в распыленном виде в вентиляционные камеры.

Паровое отопление как по принципу устройства, так и по многим деталям в техническом исполнении его, имеет большое сходство с О. гретой водой. Впрочем, оно, за исключением мастерских на фабриках, редко употребляется в чистом виде, а большей частью комбинируется с водяным О., причем оно устраивается или с центральными нагревателями, или с местными нагревателями; последние — в виде водяных печей, через которые паровые трубы проходят змеевиком, нагревая находящуюся в них воду. Этими печами можно пользоваться и для вентиляции, хотя следует отдать предпочтение устройству самостоятельной, не находящейся в связи с отоплением, вентиляции. В санитарном отношении пароводяное О. обладает теми же преимуществами, как и водяное О. низкого давления. Главная выгода его в техническом и экономическом отношениях заключается в том, что при помощи пара можно передавать теплоту, в горизонтальном направлении, на почти безграничное расстояние, и потому этот способ О. может служить для нагревания из одного источника целых городских кварталов. Стоимость устройства велика, но большие преимущества указанной комбинации парового и водяного О. обеспечивают ей широкое применение в будущем. Паро-воздушное О., при котором воздух, в воздухогрейных камерах, вместо обыкновенных калориферов, нагревается паровыми трубами, в санитарном отношении не существенно отличается от огне-воздушного О.

Литература

• Wolffhügel, «Die Heizung» («Eulenberg’s Handbuch des öffentl. Gesundheitswesens», II, 1882);
• Эрисман, «Курс гигиены» (II, 1887);
• Бубнов, «К вопросу о рациональном устройстве О. и вентиляции» (1890);
• Lefèbre, «Le chauffage» (1892);
• Wolpert, «7 Abhandlungen über Wohnungshygiene» (1887);
• Rubner, «Handbuch der Hygiene» (5-е изд.);
• von Pettenkofer, «Reichsmedicinalkalender» (1893);
• Schmidt, «Heizung und Ventilation» («Th. Weyl’s Handb uch der Hygiene», V);
• «Archiv für Hygiene»; «Gesundheitsingenieur».

Ф. Эрисман.

В статье воспроизведен материал из Большого энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона.

Ссылки

• Отопление // Википедия