Под отоплением понимают искусственное повышение температуры воздуха в помещении. Отопление применяется как в жилых, так и в нежилых помещениях. Назначением отопления является поддержание комфортабельной для людей температуры. Еще одна задача, которая ставится перед отоплением – обеспечение сохранности предметов обстановки, аппаратуры и других вещей, которые находятся в помещении и требуют определенных условий хранения. Отопление необходимо и в производственных помещениях, как для комфорта людей, так и поддержания качества производимых товаров.

При строительстве загородных домов отопление обеспечивается в первую очередь в местах общего пользования, где обитатели дома проводят больше всего времени. Отопление имеет своей целью создание удобных условий для проживания в доме. При создании системы отопления принимается во внимание не только создание оптимальных параметров температуры воздуха, но и распределение теплого воздуха внутри помещений. Для поддержания температуры используется локальная система отопления. Дополнительным источником тепла в помещении является тело человека.

Отопление появилось еще во времена первобытных людей, когда пещеры отапливались с использованием открытого пламени. Способы создания и поддержания в жилище определенной температуры с веками совершенствовались, и одним из наиболее часто применяемых стал очаг. На очаге можно было готовить пищу, он служил и элементом ритуалов, и, естественно, приносил в помещение тепло.

Очаги и один из их видов – печи – используются человеком и до сих пор, а количество их конструкций в настоящее время исключительно велико. Очаг служит и бытовым, и эстетическим целям, становясь замечательным украшением интерьера. В качестве топлива для очага применяются твердые материалы, а, начиная с 19 века, используются также нефть и газ. Сегодня мы используем тот метод отопления, создание которого относится ко временам рабовладельческого строя. Такой способ применялся в Древнем Египте, а позже – в Древнем Риме. В Древнем Египте для отопления жилищ горожан использовались городские бани. Теплая вода, которую получали при их работе, уходила в специальное отверстие в полу, откуда она поступала в городской водосток. Такая система явилась прообразом современной системы центрального отопления. А автономная система отопления появилась в городе Эфес (современная Турция), в 10 веке до н.э. Котел, который давал тепло дому, располагался в подвале, а от него по всему дому шла система трубопроводов.

Сведения о системе воздушного отопления, используемой в Древнем Риме, дошли до нас из работ инженера Ветувия. Согласно им, для отопления домов римлян использовались горячие газы. Главным отопительным элементам была особая печь – гипокауст. Она располагалась в помещении, соседнем с отапливаемом, а от нее вели каналы и трубы. Воздух подогревался горячими газами и по этим трубам подавался в помещение. Такой же способ использовался и во многих средневековых европейских замках. Подобное отопление просуществовало вплоть до 15 века, когда появилось печное отопление, близкое к современному. Появление печного отопления стало важным этапом в модернизации отопления. Принцип его заключается в том, что воздух соприкасается с разогретой поверхностью печи. Для отвода продуктов сгорания используется труба, которая выходит на крышу.

В настоящее время различают два вида отопления – центральное и автономное, или местное. Отличительная черта центрального отопления – образование тепла за пределами здания. А в помещение тепло поступает по трубам или другим видам коммуникаций. Подобный вид отопления является наиболее часто используемым в городских условиях для отопления жилых и нежилых помещений. Однако для небольших зданий центральное отопление оказывается невыгодным, так как обычно источник тепла находится слишком далеко от потребителя. В этом случае более целесообразным будет использование автономного отопления. Источник тепла в этом случае находится в самом здании, чаще всего в его подвале, и им пользуются только жильцы данного здания. Нередко источник тепла служит одновременно источником горячей воды или используется для подогревания пищи.

В настоящее время качество централизованного отопления во многих городах оставляет желать много лучшего. Значительная часть вырабатываемого тепла теряется на пути к потребителю, а аварии на теплотрассах приводят к значительным материальным потерям и даже человеческим жертвам. В этой связи все более актуальным становится вопрос об автономном отоплении. Потери тепла, связанные с централизованным отоплением в нашей стране, достигают 30%, в то время как подобный показатель на Западе – всего около 2%. В результате потребитель оплачивает услуги коммунальных хозяйств по производству тепла в полном объеме, а получает только 2/3 оплаченного тепла. Поэтому жильцы многих домов выступают сегодня с инициативой создания местной системы отопления – в долгосрочной перспективе она оказывается более выгодной. А при строительстве загородных домов и коттеджей автономное отопление становится часто единственным способом обеспечения здания необходимым теплом.

Наиболее распространенным видом отопления в нашей стране является водяное отопление, часто его называют также традиционным. Впрочем, в современных системах отопления, наряду с водой, может использоваться и другой жидкий теплоноситель, в частности, не простая, а аэрированная вода. Принцип действия подобной системы отопления заключается в том, что нагретая вода протекает по системе расположенных в помещении труб и радиаторов и отдает в воздух свое тепло. Преимуществом подобного способа отопления является невысокая начальная стоимость, так как трубы, которые необходимы для водяного отопления, отличаются небольшим диаметром. Кроме того, необходимо принять во внимание и эффективность использования воды в качестве теплоносителя, ведь теплоемкость ее в 4 раза выше теплоемкости воздуха. Однако недостатки у водяного отопления также имеются. Его достаточно сложно установить, возникают определенные сложности и в ходе эксплуатации. Создание подобной системы возможно только в ходе строительства дома или капитального ремонта, так как при этом необходимо провести большое количество строительных работ. Кроме того, нагрев воды должен обеспечиваться постоянной работой генератора, что требует его регулярного обслуживания. Проблемой может стать и длительное отсутствие жильцов в зимнее время, так как воду из системы приходится перед поездкой сливать во избежание ее замерзания в трубах, которое неизбежно вызовет их повреждение. А в то время, когда вода в трубах отсутствует, ускоряются процессы коррозии в них.

Другой вид отопления – электрическое. В этом случае посредники между электрической и тепловой энергией отсутствует. Подобная система отопления получила большое распространение в европейских странах, она могла бы использоваться и в нашей стране, однако внедрение ее замедляется высокой стоимостью электроэнергии и перебоями, с которыми ведется ее подача в некоторых регионах. Считается, что электрическое отопление в нашей стране неэффективно с экономической точки зрения, однако многие специалисты полагают, что при тщательном рассмотрении всех факторов оно может в конечном итоге оказаться даже более выгодным, чем традиционная система отопления. Это может привести к его повсеместному распространению. Среди достоинств электрического отопления – возможность легкого регулирования количества поступающего тепла в зависимости от изменения погодных условий. Система удобна в использовании, отличается компактностью, не требует постоянного ухода. Подобное оборудование является в высокой степени гигиеничным и экологически безопасным, немаловажным его достоинством является также бесшумность в работе, так как в конструкции системы отсутствуют насосы для воды.

В современных условиях соображения экологичности играют важную роль при выборе системы отопления, и в этой связи равных электрическому отоплению систем пока не существует. Производство тепла, связанное со сгоранием угля, солярки или бензина, не только загрязняет воздух, но и представляет проблему утилизации продуктов сгорания. Для производства тепла с использованием электричества внешние материалы не требуются, что и гарантирует его экологическую чистоту. Кроме того, отсутствует риск утечки топлива, который имеется при использовании газа или жидких нефтепродуктов.

Другой вид отопления, распространенный в нашей стране – печное, или воздушное отопление. Теплоносителем в подобных системах выступает нагретый воздух, который подается в обогреваемое помещение по трубам. Источником тепла является печь или калориферы-теплообменники, которые нагревают воздух. Все теплогенераторы работают по одному и тому же принципу: они сначала нагреваются изнутри, а затем воздух нагревается от их поверхности, которая при этом охлаждается. Таким образом, теплоотдача подобного прибора напрямую зависит от его площади. Приборы этого вида работают на электричестве или на топливе. Достоинство воздушного отопления состоит в том, что подобные системы не требуют устройства канализации. В настоящее время производители предлагают теплогенераторы, тяга воздуха в которых происходит естественным или искусственным путем. Устройства с естественной тягой представляют ту опасность, что разделяющая стенка теплообменника может перегреться. В этой связи более целесообразным будет использование теплогенератора с механизмом принудительной тяги. В конструкции такого прибора присутствует вентилятор, который приводит воздух в движение. Недостатком подобного теплогенератора являются его большие размеры и шум, который он издает при работе. Производство таких приборов пока довольно ограничено.

Популярностью в нашей стране пользуются калориферы иностранного производства, удобные тем, что они способны самостоятельно включаться и отключаться даже в отсутствие хозяев дома. Однако при их работе в воздух поднимается большое количество пыли, которая затем оседает на всех горизонтальных поверхностях.

Воздушное отопление еще недавно пользовалось большой популярностью в сельской местности, однако его постепенно вытесняет электрическое отопление, которое отличается гораздо большей эффективностью нагревания воздуха. К недостаткам воздушного отопления можно отнести большие размеры печи при невысоком коэффициенте теплоотдачи. Как известно, воздух нагревается в 10 раз хуже, чем вода, поэтому и количество его для создания оптимальной температуры воздуха в помещении требуется неизмеримо большее. Еще один недостаток печного отопления – дороговизна его строительства и эксплуатации, в то время как приобретение калорифера обходится намного дешевле.