Значение ОТОПЛЕНИЕ КАК ИСКУССТВЕННОЕ НАГРЕВАНИЕ ПРОСТРАНСТВА в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона

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), т. е. 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, т. е. 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 XII 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.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, т. е. 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 пищи (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, т. е. топливник их остается всегда открытым со стороны отапливаемого помещения. На черт. 1 и 2 представлены в разрезах два простейших вида камина. b43_435-0.jpg 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). b43_436-0.jpg 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 т. I, ф. 1. b43_434-1.jpg ОТОПЛЕНИЕ. I.Начиная с XIV ст., каминам стали придавать массивные формы. Примеры таких каминов показаны в фиг. 2, 3, 4, т. 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. b43_437-0.jpg 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 (т. е. 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). b43_438-1.jpg 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. b43_438-2.jpg 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 (т. е. 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. b43_439-0.jpg 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.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 т. II показывают пример устройства водогрейного аппарата (инженера Гуга). b43_434-2.jpg ОТОПЛЕНИЕ. II.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 1828 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, т. е. 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. b43_441-0.jpg 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. b43_443-0.jpg Черт. 13.Это вертикальные или горизонтальные котлы, внутри которых, в виде змеевика, проводятся паровые трубы; а — паропроводная труба; а' — конденсационная, при начале кот