Опалення — навмисне обігрівання приміщень протягом опалювального періоду, яке здійснюється заради врівноваження в них теплових втрат і підтримки на заданому рівні температури, що відповідає умовам теплового затишку та/або вимогам технологічного процесу (на виробництві).

Системою опалення називається сукупність пристроїв, які призначені для опалення — котли опалювальні, мережеві насоси, теплові мережі, пристрої автоматичного підтримання температури в помешканнях (термостати, контролери, тощо), радіатори опалення, конвектори та інше.

Загальне Котельня — споруда для централізованого опалення («колективного опалення»), в якій розташовуються опалювальні котли (на природному газі, вугіллі, мазуті, тощо), водяні циркуляційні насоси та приміщення для робітників, котрі обслуговують теплове обладнання. Як відновлювана сировина для котлів, переважно використовуються пелети та дрова.

Зокрема, теплова енергія може постачатися від різних джерел через районні та місцеві теплові мережі або одержуватися за допомогою сонячної теплової енергії.

Теплотехніка стосується всіх систем забезпечення теплом. Це охоплює технологію опалення, спорудження установок та розподілення тепла (як частину технології постачання), а також власне доправлення палива до теплового обладнання.

Розлогі системи опалення, як-от такі, що поширені в Україні, Центральній і Північній Європі, наявні не в усіх регіонах, де взимку температура може опускатися нижче нуля і випадає сніг. Наприклад, об'єднані системи опалення в Південній Європі та Леванті часто відсутні, тож там переважно існує лише джерело тепла, котре також використовується для приготування їжі, або присутній єдиний електричний обігрівач, який вмикається лише тоді, коли вже дуже холодно, і це означає, що він застосовується холодної пори року, щойно температура у хатах опускається до 10 °C тепла і нижче. Узвичаєним способом обігріву, є відкриті посудини для розпеченого вугілля або горщики, як-от жаровні, брасеро в південній Європі, хібачі в Японії або корсі (низький стіл з обігрівачем під ним, та накидкою на нього) в Ірані. Опалювальні печі, наприклад, кахельні печі, також існували в Європі не завжди. Довгий час для обігріву використовували відкриті каміни, які не дуже придатні для цього і часто призводили до скупчення диму в опалювальних приміщеннях. За молодих часів бабусь і дідусів — сучасних (2000-і) людей похилого віку, постійно опалювалися лише кухні, а вітальні обігрівали лише в особливих випадках.

В Київській Русі - Україні, приміщення обігрівалися глинобитними пічками, на яких та біля котрих, також спали холодної пори року.

Енергетичні дані Якщо певний будинок потребує 10 000 кВт∙год щорічного обігрівання, а система опалення має загальний ККД 80%, то він споживатиме:

10 000 кВт∙год/рік / 80% = 12 500 кВт∙год/рік кінцевої енергії.

Вплив місцевого клімату на потреби в опаленні, оцінюється за допомогою узагальнених градусо-днів.

Розрахунок опалення приміщення Насамперед, треба мати на увазі, що загалом, домогосподарства з переважанням жінок, споживають на 54 % більше електроенергії, ніж оселя з більшою кількістю чоловіків — і більш ніж удвічі більше газу. Передусім, це пов'язано з тим, що від природи жіночі теплові налаштування (зокрема тонша шкіра) роблять їх значно чутливішими до коливань температури. Переважно, вони в середньому, мають нижчу температуру тіла. Водночас, жінки здебільшого, також частіше беруть участь у нагріванні води, зокрема для тривалішого душу, що потребує значнішої кількості газу.

Щоби визначити потребу в тепловій потужності системи опалення для закритого приміщення, треба розрахувати тепловіддачу граничних поверхонь помешкання (стін, стелі, підлоги, дверей, вікон). Тепло, котре витікає цими поверхнями, має бути додано як необхідна теплова потужність. Для приміщень з кількома зовнішніми стінами, потрібна надбавка на продуктивність обігріву від 10 до 15 відсотків. Потреба в потужності розраховується окремо для всіх ділянок помешкання і потім підсумовується.

Зокрема, під час проєктування (розрахунку) систем опалення, треба враховувати вентиляційні тепловтрати (вікна або механічна вентиляція), нічну температуру, коефіцієнт підігріву тощо, в межах визнаних правил для техніки. Європейські норми EN 12831 (опалювальне навантаження) визначають спосіб такого розрахунку.

На додаток до фізичного розрахунку, треба враховувати фізіологічні впливи від різного виду обігрівачів, як-от конвекційне опалення, дуттєвий обігрів та променисте опалення (ІЧ), а також їхнє розташування в приміщенні для досягнення теплового затишку. У минулому, коли вікна ще були значним містком холоду, архітектори розміщували батареї під вікнами, щоби врівноважити холодне повітря яке надходить ззовні, і зменшити повітряні потоки в кімнаті. З кінця 1990-х років теплоізоляційне скло має значення коефіцієнту (показує, скільки тепла проходить крізь квадратний метр вікна у разі різниці температур всередині приміщення і довкілля, в 1 Кельвін) — Uw 1,1 (двокамерний склопакет) або 0,5-0,7 (потрійний склопакет).

Величезне значення для заощадження енергії, має стеження за обладнанням та керування системою опалення (давачі температури в приміщеннях і на вулиці), коли потрібна температура підтримується шляхом автоматичного контролю та регулювання нагріву. У хатах і помешканнях, які використовуються лише час від часу, наприклад на дачах чи у певних комерційних приміщеннях, віддалене керування за допомогою мобільного застосунку, все жвавіше застосовується. Наприклад у Швейцарії, з її численними вторинними домівками в альпійській місцевості, влада діяльно сприяє встановленню таких засобів керування як способу енергоощадності, а саме через програму MakeHeatSimple від SwissEnergy.

Водночас, так званий пасивний будинок має настільки добру теплоізоляцію, що його мешканці можуть давати собі раду без додаткового обігріву приміщення (теплопостачання відбувається лише власне мешканцями, сонячне підсилення, попередній нагрів припливного вентиляційного повітря, тощо).

Становлення Найдавніша відома система водяного опалення була розроблена шведом Мартеном Тріфвальдом 1716 року. Її використовували для опалення теплиці в Ньюкаслі, Англія. Приблизно з 1850 року деякі князі та заможні громадяни вже встановлювали у власних замках і віллах водонагрівачі. Приблизно з 1900 року гаряче водяне опалення стало поширеним і у приватному житлі.

Лише після Другої світової війни центральне опалення – разом із переходом від спалення в котлах твердого палива до спалення нафти та газу – набуло значного поширення в західних промислово розвинених країнах; раніше це було розкішшю, а розосереджене, вибіркове та тимчасове опалення приміщень під час опалювального сезону, було поширеним явищем.

У 1973/74 роках сталася перша нафтова криза після того, як країни ОПЕК скоротили її постачання; у 1979/80 роках відбулася друга нафтова криза. Починаючи з 1986 року, Чорнобильська катастрофа – розплавлення активної зони на українській АЕС, після чого радіоактивна хмара поширилася зокрема на значну частину Європи – змусила людей зрозуміти, що електричне опалення споживає відносно велику кількість енергії, оскільки електростанції мають в середньому, доволі низький ККД. (Про переваги та вади опалення будинків електрикою див. Електричне опалення).

З 1980-х років частка газового опалення зросла, а оливного – зменшилася. Нафтові та газові системи опалення, встановлені сьогодні, часто працюють з конденсаційною технологією. Деревні гранули також можна спалювати в обігрівачах з конденсаційною технологією.

Системи центрального опалення, де використовуються в якості палива дрова, сьогодні зазвичай мають піролізні котли на дровах.

Системи опалення на деревній трісці придатні лише для опалення дуже великих будівель (наприклад, ферм, багатоквартирних будинків або громадських споруд) або для теплових установок для місцевих чи централізованих тепломереж. Вони переважно застосовуються в місцевостях з високою часткою заліснення, тобто коли подрібнюються залишки деревини котра не потрібна для деревообробної промисловості.

Витрати на опалення дуже зросли з 1973 року: коли як зазначено вище, сталися дві нафтові кризи в 1973 і 1979/80 роках, після яких ціна на нафту стала набагато вищою, ніж раніше. Також збільшилися ціни на газ та електроенергію.

Види та улаштування систем опалення

Кожен вид енергії має свої особливості щодо зберігання, транспортування та нагрівання (котел або водонагрівач, пальник, нагрівальний елемент, тощо), а також щодо протипожежних та санітарних заходів.

Залежно від джерела тепла буває:

Газове Електричне (інфрачервоне опалення) Пічне (пелети, дрова, вугілля, дизельне паливо, торф тощо) Сонячне

Система водяного центрального опалення складається з теплового пункту, магістралей, окремих стояків і гілок з опалювальними приладами.

Мережі центрального водяного опалення розрізняють: За температурою теплоносія — до 105 °С і більше 105° С (див. Парове опалення); За схемою з'єднання труб з опалювальними приладами — однотрубні і двотрубні; Однотрубна. Подібні системи влаштовано так: по одній трубі (стояку) йде подавання теплоносія від котла нагору будівлі, коли гаряча вода (здебільшого за температури 60...65 °С) надходить у послідовно приєднані батареї а з останнього радіатора опалення теплоносій подається назад до котла, водночас у цьому разі, на кожен наступний радіатор опалення, потрапляє вже помітно охолонула вода і не має можливості підтримувати її температуру на всій довжині кола опалення. Подавання тепла безпосередньо крізь радіатори знизу вгору економічно недоцільне з огляду на те, що різниця температур за такого улаштування дещо збільшена, а коефіцієнт корисної дії у таких систем опалення багатоповерхових будинків нижче, ніж у разі подавання теплоносія з безпосереднім виводом суцільної труби наверх будівлі, з подальшим постачанням його у послідовно з'єднані радіатори згори донизу.

Двотрубна. У цій системі подавання тепла — радіатори приєднано до мережі опалення будинку паралельно, що дозволяє підтримувати біль-менш однакову температуру теплоносія на всьому стояку, водночас є можливість будь-якому споживачеві керувати обігрівом власного житла безпосередньо в кожному приміщенні.

Також опалення розрізняється:

За положенням труб, які об'єднують опалювальних прилади, — вертикальні та горизонтальні; За розташуванням магістралей — з верхнім розведенням і з нижнім розведенням; За напрямком руху води-теплоносія. Системи водяного опалення за способом створення кругообігу води поділяються на системи:

З природним обертанням теплоносія (гравітаційне) завдяки різниці густин рідини;

З примусовим обертанням нагрітої води за допомогою насоса.

Вибір системи водяного опалення полягає у встановленні показників води, гідравлічного тиску в опалювальній мережі, а також у виборі типу опалювальних приладів і улаштуванні системи (наприклад тепла підлога, тощо).

Електричне опалення Електричну енергію також можна використовувати для обігріву, але її не називають паливом, оскільки при електричному нагріванні нічого не спалюється. Електричне опалення виробляє електричне тепло для обігріву будівлі. Існують прямі електричні обігрівачі, як-от нічні (нічний тариф) накопичувальні обігрівачі, а також обігрівачі на основі теплового насосу з електричним приводом, причому останні отримують теплову енергію з навколишнього середовища, отже, потребують лише частку електроенергії, на відміну від прямих електричних нагрівачів.