Отопление
Отопле́ние, искусственный обогрев помещений с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта, а иногда и требованиям технологического процесса. Под отоплением понимают также устройства (системы), выполняющие эту функцию.
Тепловой комфорт определяется в основном температурой в помещениях (например, в жилых помещениях наиболее благоприятной считается температура 18–20 °C). При этом весьма важна равномерность распределения температуры в горизонтальном и вертикальном направлениях, которая зависит от вида отопительных приборов и их расположения, а также от теплозащитных свойств наружных ограждений и возможности проникновения через них в помещение наружного воздуха.
Мощность отопительной системы (по действующим в РФ нормам) должна обеспечивать возмещение теплопотерь в помещениях при наружной температуре в отопительный период, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки в данном населённом пункте. В производственных помещениях при постоянном выделении тепла от технологического оборудования мощность отопительного устройства может быть соответственно уменьшена. Физиологические процессы жизнедеятельности человеческого организма также связаны с образованием тепла и выделением его (например, за счёт лучеиспускания и конвекции) в окружающую среду. Это тепло передаётся воздуху и ограждениям (стенам, полу, потолку), участвующим в создании микроклимата помещений. Поскольку все составляющие теплопотерь в помещениях, как и тепловыделение в них (от технологического оборудования, людей, электрического освещения, солнечной радиации и т. п.), непрерывно изменяются, количество теплоты (определяемое разностью между теплопотерями и тепловыделением), подаваемой в помещение системой отопления, должно регулироваться. Наибольший эффект регулирования подачи тепла даёт автоматизация отопительной системы, при которой учитываются не только выделяемое тепло и теплопотери в помещении, но и тепловая инерция. Регулирование осуществляется также с помощью регулировочных кранов, устанавливаемых на отопительных приборах.
Различают системы отопления центральные и местные. В системах центрального отопления тепло вырабатывается за пределами отапливаемых помещений (котельная, ТЭЦ), а затем транспортируется по трубопроводам в здания и отдельные помещения. Системы центрального отопления подразделяются по виду теплоносителя (водяное, воздушное, паровое отопление и др.). Наибольшее распространение (преимущественно в жилых, общественных и некоторых промышленных зданиях) получило водяное отопление с различными отопительными приборами. Широко применяется также (главным образом в общественных и промышленных зданиях) воздушное отопление, существенное преимущество которого перед другими видами отопления – возможность совмещения его действия с вентиляцией и кондиционированием воздуха. В жилых, общественных и ряде промышленных зданий (с повышенными требованиями к чистоте воздуха) получило распространение панельное отопление и лучистое отопление. Область применения парового отопления из-за присущих ему недостатков в современном строительстве значительно сократилась; при наличии пара как теплоносителя для отопления чаще используется комбинированное (пароводяное) отопление, при котором вместо отопительного котла устанавливается работающий на пару водонагреватель.
В малоэтажных зданиях обычно применяются системы местного отопления, особенностью которого является совмещение источника тепла с отопительным прибором. Распространённый вид местного отопления – печное отопление, однако оно постепенно вытесняется более совершенным и экономичным центральным отоплением, а также некоторыми другими видами местного отопления (например, газовым отоплением или т. н. квартирным отоплением – от установленных в квартире бойлеров).
Отопительная техника имеет многовековую историю. В начале нашей эры появились отопительные печи с отводом продуктов горения через дымовые трубы. Первая система отопления, созданная в Древнем Риме в 1 в. до н. э., функционировала благодаря сети каналов, размещённых под полом, по которым пропускались дымовые газы из печи. Такая система позволяла получать «чистое» тепло, без контакта человека с продуктами сгорания. Кроме того, каменный пол, обладая большой тепловой инерцией, длительное время после потухания огня отдавал тепло помещению. С 15 в. уже применялось воздушное отопление с подачей в помещение воздуха, нагревавшегося при соприкосновении с поверхностями печи. Системы водяного и парового отопления получили развитие в 19 в. Создание лучистого и панельного отопления, развитие систем центрального отопления, теплофикации и централизованного теплоснабжения относится к началу 20 в.