Основой любой бани, хоть финской, хоть русской, является печь-каменка. Печи могут быть как непрерывного действия, так и накопительные. На рынке предлагаются металлические печи-каменки с разным количеством камней.
Быстро или медленно
Действительно, основой любой бани, хоть финской, хоть русской, является печь-каменка. Говоря техническим языком — теплогенератор с емкостью для закладки камней, при поливе которых и получается пар. Без печи-каменки не согреть помещение и воду, не создать качественный пар.
© Tulikivi
© «ИТС»
© Harvia/ONLY
© Tulikivi
© Tulikivi
© «ИТС»
© Harvia/ONLY
© Harvia/ONLY
© Harvia/ONLY
© Контакт Плюс-Tylo
Печи бывают непрерывного действия и накопительные. Первые выделяют тепло лишь во время сжигания топлива. После его прогорания они остывают так же быстро, как и нагреваются. Накопительная печь сначала аккумулирует тепло в своем массивном корпусе и только затем излучает его в помещение. Это длительный процесс, который происходит и когда пламя уже погасло.
Накопительная печь сделана из теплоемких материалов, среди которых кирпич, изразцы, природный камень (например, талькомагнезит, который называют также талькохлоритом, стеатитом, мыльным, мамонтовым или горшечным камнем).
Классический пример печи непрерывного действия — обычная буржуйка с тонкими металлическими стенками. Известна ее прожорливость. Впрочем, как и ее способность быстро нагревать пространство вокруг себя (было бы только чем непрерывно заполнять топку).
Конечно, в бане невыгодно применять печь того или другого типа в чистом виде. Здесь важны и быстрое достижение необходимых значений температуры (чего трудно ожидать от накопительной печи), и стабильная поддержка нужных условий в парилке во время банного сеанса (печь непрерывного действия потребует для этого постоянного подкладывания топлива).
Кроме того, традиционные теплоемкие печи (например, кирпичные) имеют внушительные размеры, что приемлемо лишь в просторных отдельно стоящих банях. В компактных саунах, встроенных в квартиры и коттеджи, целесообразнее иметь другие теплогенераторы.
Компромиссный вариант представляет собой металлическую печь, которую наделяют теплоаккумулирующими свойствами — облицовывают материалом с большой теплоемкостью (например, керамикой, мыльным камнем). При этом снижается скорость нагрева облицованной печи, а следовательно, и воздуха в парной. Несколько компенсирует данный недостаток применение системы двойного дожига топлива, которая значительно увеличивает тепловую эффективность печи.
Успешно доказали свою живучесть в банном пространстве и металлические модели без керамической или каменной облицовки (но с некоторыми особенностями конструкции). В них используется мощный горячий конвекционный поток, создаваемый специальным кожухом, который способствует равномерному прогреву парилки и в то же время экранирует горячие металлические стенки топки.
Разработчики банных очагов стремятся оптимизировать соотношение двух процессов — нагрева воздуха в парилке и прогрева камней, чтобы обеспечить нужную скорость подъема температуры и необходимое для банного сеанса количество тепла. Для этого они постоянно совершенствуют такое, казалось бы, консервативное устройство, как печь: разделяют закладочные емкости каменки на секции, создают движение теплого воздуха между несколькими слоями кожуха, меняют конфигурацию и величину поверхности нагрева в топке и т. п.
Банный прогресс
Часто по традиции строительство русской бани начинается с печи. Для ее создания нужен кирпич двух видов. Корпус выкладывают высококачественным кирпичом, в котором нет примесей, инородных вкраплений и трещин. Его грани должны быть гладкими, так как печь в дальнейшем не подлежит оштукатуриванию и обмазыванию глиной. Для топки годится только огнеупорный кирпич. Кладку делают с помощью глиняного раствора (для топки вместо обычной глины берут огнеупорную, а вместо песка — шамотный порошок). Блоки из талькомагнезита соединяют «клеем» из жидкого стекла с молотым талькомагнезитом — при его застывании получается монолитная конструкция.
© «Теплодар»
© Harvia/ONLY
© Контакт Плюс-Tylo
© «Центр каминов и котлов»
© «Центр каминов и котлов»
© «Центр каминов и котлов»
© «ТЕРМОФОР»
© «ТЕРМОФОР»
© «ТЕРМОФОР»
© «ТЕРМОФОР»
Раньше все печи сооружались кладочным способом. В наше время есть возможность выбирать очаг из серийно производимых моделей. Сейчас наиболее распространены постоянно модернизирующиеся металлические печи-каменки. Для получения горячей воды их комплектуют баком-самоваром, устанавливаемым на дымоходе, или же баком выносного типа, который нагревается с помощью регистра-теплообменника (его удобнее размещать в соседнем помещении).
Нередко печи-каменки оснащают загрузочным тоннелем, позволяющим растапливать очаг из смежной комнаты и наблюдать оттуда живой огонь через стеклянную дверцу.
Для изготовления металлических печей используют различные сорта стали: недорогую низколегированную (менее 5% хрома) в виде тяжелых листов толщиной 5 мм и высоколегированную (свыше 13% хрома), жаропрочную и более долговечную, уменьшающую массу очага.
Наружную поверхность металлической печи-каменки окрашивают жаростойкой органосиликатной эмалью или оставляют нержавеющую сталь непокрытой.
Нюансы парообразования
Пар содержит воду в газообразном или жидком (в виде капелек) агрегатном состоянии. Если пар состоит только из молекул воды (газа) и воздуха, то он называется легким, сухим или мелкодисперсным. А если в нем присутствуют еще и капли — пусть невидимые, но все же висящие в воздухе (в виде аэрозоля или тумана), то пар становится влажным (сырым) и в зависимости от величины и концентрации этих капель может стать даже тяжелым.
Способность молекул водяного пара собираться в капли определяет температура камней, воздуха и образовавшегося пара, которая в значительной степени задана конструкцией печи. Закрытая емкость для камней, температура которых превышает 500°С, способна создать сухой пар даже при небольшой температуре воздуха в парилке, характерной для русской бани. Открытая закладка может давать сухой пар только при высоких ее значениях (параметры сауны). Температура камней здесь ниже, чем в закрытой емкости, поэтому для удержания пара в газообразном состоянии требуется «накаленная» атмосфера, исключающая его конденсирование в капли.
После каждого полива камни теряют свою тепловую энергию. Поэтому частый полив, да еще и обильными порциями, может привести к генерации влажного и даже тяжелого пара.
Поставщики пара
Закладываемые камни должны быть достаточно плотными и иметь однородную структуру без трещин — тогда они будут аккумулировать тепло и стойко выдерживать перепады температуры, не растрескиваясь при поливе водой.
Дефектный камень при нагреве может разлететься на мелкие осколки. Целостность камня проверяют на слух, ударяя по нему молотком или другим камнем. Можно проверить и иным способом — нагреть камень и опустить его в воду.
Темный цвет булыжника, округлость его форм и местонахождение вблизи водоема — это свидетельство того, что естественная закалка уже пройдена. Для каменки пригодны камни разных размеров — от мелких до булыжников диаметром свыше 10 см. Сначала укладывают большие камни, затем располагают экземпляры средних размеров, а вверху — самые маленькие. Для каменных закладок хорошо подходят горные породы вулканического происхождения: базальт, гранит, андезит. Не рекомендуется использовать кремнистые породы, так как они не переносят резких перепадов температуры.
Среди других минералов хороши талькомагнезит и жадеит. Первый выдерживает многократный нагрев до температуры 1600°С и обладает чрезвычайно высокой теплоемкостью. У жадеита красивый внешний вид, самый большой запас прочности и отличная теплоотдача.
Оптимальный выход
В дровяных банных печах нагрузка на дымоход больше, чем в отопительно-варочных, в которых и дров используется немного, и горят они в течение меньшего времени. Поэтому надо внимательно отнестись к режимам работы дымоходной системы каменки и к применяемым при ее создании материалам.
Кирпичный дымоход долго прогревается, но хорошо держит тепло, «неохотно» отдавая его наружу. Поэтому в морозы холодную кирпичную печь для предотвращения конденсатообразования специалисты советуют вначале интенсивно протопить, чтобы температура внутренних стенок оголовка поднялась до 50°С. Затем интенсивность топки можно уменьшить, так как внутренняя поверхность кирпичного дымохода уже не остынет даже при холодном воздухе снаружи.
Температура дымовых газов, выходящих из банной печи, может достигать 500 °С. Кирпич ее легко выдерживает, но конструкция современных, изготавливаемых серийно банных моделей не предусматривает использование кирпичной дымовой шахты (кроме редких для парильных помещений случаев использования старого кирпичного дымохода). Чаще всего в конструкцию закладывается сочленение со стальным дымоходом-сэндвичем (две трубы, вставленные одна в другую, с теплоизолятором, заполняющим пространство между ними). Толщина теплоизоляционного слоя должна быть не менее 50 мм, а некоторыми производителями поставляются дымоходы для бань с толщиной этого слоя 100 мм.
Не допускается в бане применять одностенные металлические дымоходы, так как они могут прогореть и вызвать возгорание расположенных рядом деревянных конструкций. Но в качестве соединительного элемента между выходным патрубком печи и дымоходом одностенная труба все же используется (если она проходит через сруб, то должна быть отделена от него теплоизолятором или кирпичной кладкой). Асбестовая труба в качестве дымохода не годится, поскольку уже при температуре 300°С она начинает разрушаться.
Среди других разновидностей дымоходов, способных работать с банными печами, можно назвать более дорогие керамические системы дымоудаления.
Комментарии специалистов
Анна Казарина
Анна Казарина, руководитель отдела маркетинга компании «Торговый дом «ОНЛИ»:
«В правильно выполненном проекте сауны помимо описания конструкции помещения приводится также и расчет параметров каменки для него. Такой подход обеспечивает максимальную эффективность использования дровяной печи. Ее мощность определяется материалами, из которых сделана сауна, и ее размерами. Производители указывают рекомендуемый объем сауны для своих моделей. Наличие окон или стеклянной двери требует установки более мощной каменки, поскольку каждый квадратный метр стеклянной поверхности эквивалентен увеличению объема сауны на 1,2 м³. Крайне важно при размещении печи соблюдать безопасные расстояния до горючих материалов. Финский производитель банного оборудования Harvia рекомендует следующие расстояния для дровяных каменок:
• 500 мм от боковых и задней стенок (для моделей Legend — 210 мм по бокам и 250 мм сзади);
• 1 м свободного пространства перед печью для удобства растопки;
• 1200 мм до потолка (для моделей Legend — 1000 мм).
Эти условия накладывают некоторые ограничения на компоновку сауны, особенно небольшого объема. Компания Harvia для эффективного решения проблемы предлагает использовать готовые защитные ограждения и основания. Эти элементы Harvia не только позволяют существенно сократить безопасные расстояния, но и придают интерьеру сауны завершенный вид».
Александр Гущин
Александр Гущин, главный конструктор ГК «Теплодар»:
«Обязательное условие получения настоящего легкого пара — высокая температура (не менее 400°С) поверхности, на которую подается вода. Достичь ее буквально в течение получаса после растапливания печи позволяет скоростной паро-образователь, установленный во многих моделях банных печей производства «Теплодар». Причем восстанавливается парообразователь после подачи воды за считанные минуты, что очень удобно, если парильщиков много или у банщика не хватает опыта или желания рассчитывать правильные интервалы подачи воды.
Новая печь «Домна» с закрытой каменкой предназначена для поклонников бани, которые признают только пар, создаваемый натуральными камнями. В «Домне» они расположены в самом «сердце» топки и потому быстро нагреваются до очень высокой температуры (порядка 500°С). Важно, что вода попадает в самую глубь печи и равномерно распределяется по всей массе прогретых камней — это делает процедуру получения пара удобной и абсолютно безопасной для людей. Температуру камней и воздуха в парильном помещении можно регулировать, создавая тем самым различные паровые режимы. Печь «Домна» предназначена для обогрева парильного помещения объемом до 20 м³.
Во внешней отделке «Домны» используются природные материалы. В кожух-сетку помещается около 110 кг камней. Топка сделана из нержавеющей стали с содержанием хрома 17%, что гарантирует длительную эксплуатацию. Передний и задний конвекторы из шлифованной нержавеющей стали обеспечивают динамичный нагрев парной».
Виктор Белоновский
Виктор Белоновский, генеральный директор компании «ИТС»:
«Возводимые нами сауны и бани сдаются «под ключ». Это значит, что заказчик получает в комплекте и печь. Мы считаем оптимальным вариантом дровяную печь со стальной топкой, обладающую рядом положительных качеств. Она нагревает парную до 70°С всего за 1–2 часа. Время нагрева сильно зависит от степени утепления, времени года и других факторов, к которым относится, конечно, и топливо. У потребителей возникает закономерный вопрос, какими дровами лучше топить печи для бани. Самыми лучшими в России считают ольховые. Они ароматны и выделяют много тепла.
Популярна так же древесина березы. Ее кора моментально воспламеняется и быстро разогревает топку банной печи. Недостаток березовых дров в том, что в них содержится большое количество дегтя, который оседает в дымоходе. Но зато они раза в полтора дешевле ольховых. Дрова других твердых лиственных пород, например, дуба, бука, ясеня, тоже хороши, но менее распространены. Дрова из осины по стоимости аналогичны березовым, однако у них низкая температура сгорания. Но эту характеристику можно использовать и для достижения положительного эффекта. Чередование в топке банной печи дров с высокой и низкой температурой сгорания (березовых и осиновых) способствует очищению дымохода от накопившейся сажи. Надо еще отметить, что древесина хвойных пород сильно загрязняет трубу.
Для чистки дымоходов применяют не только механический способ, но и набирающий популярность химический. В частности, добавляемое в небольших количествах в топку средство «Коминичек», реагируя с сажей, превращает ее в оксид (то есть сажа «сгорает» без пламени при более низкой температуре), что исключает опасные возгорания сажи в дымоходе».
Андрей Советов
Андрей Советов, менеджер салона каминов компании «Центр каминов и котлов»:
«Банные процедуры с паром, похлестыванием веником, массажем и т.д. оказывают медико-терапевтическое воздействие на организм человека. Через расширившиеся поры разогретой кожи выводятся вредные вещества, а чередование жара и холода производит эффективную «гимнастику» кожи и сосудов. Посещение бани полезно также и для сердечно-сосудистой, опорно-двигательной и других систем организма.
Каменки, необходимые для проведения оздоровительных процедур, делают с выносной топкой или без таковой. В первые дрова подкладывают из предбанника или комнаты отдыха, а в последние — непосредственно в парной. Каменки с выносной топкой часто оснащают большим обзорным стеклом, что наделяет их функциями маленького камина. Закладку камней в банную печь, как правило, производят сверху, но существуют конструкции, позволяющие это делать еще и с боков топочной камеры.
Главное требование при монтаже каменок — неукоснительное соблюдение противопожарных норм и правил. Ведь тепловые нагрузки, создаваемые ими, намного выше, чем при эксплуатации каминов. По этой причине теплоизоляционный слой в двустенных дымоходах, используемых при обустройстве банных печей, должен быть значительно больше, чем в каминных трубах.
Чтобы выбрать очаг с необходимым «запасом» по мощности, нужно прежде всего обращать внимание на объем парной, наличие в ней окна, стеклянной двери и изделий из камня».
Александр Курапов
Александр Курапов, тренинг-менеджер компании «Термофор»:
«Одна из главных задач, стоящих перед конструкторами банных печей, — добиться сбалансированного по времени нагрева каменной закладки и воздуха в парной. В основном на рынке представлены модели, в которых существенно доминирует один из этих параметров. Если печь моментально нагревает воздух конвекцией, то температура камней оставляет желать лучшего. Или наоборот, каменная закладка прекрасно разогревается, но получения горячей атмосферы нужно ждать часами.
В первом случае после прогрева парной приходится «душить» конвекционную составляющую, чтобы направить энергию в основном на камни. Для этого в конструкцию вводят регулировочные узлы, что существенно повышает стоимость печи и сокращает ее ресурс, поскольку ухудшается охлаждение стенок топки.
При другой крайности (отсутствии конвекции) приходится, наоборот, задействовать тепловую энергию разогретой каменной закладки для нагрева воздуха в парной, чтобы хоть как-то сократить время ожидания банных процедур. Такие печи тоже требуют регулировочных устройств, только не снижающих конвекцию, а наоборот, увеличивающих ее. Буквально год назад появились каменки, которые являются золотой серединой между двумя упомянутыми видами. Они не требуют никакой регулировки. Потому что у них тщательно сбалансированы доли энергии, направляемые на разогрев парной и каменной закладки. По сравнению с конвекционными печами первого типа они несколько медленнее согревают воздух, но зато без каких-либо регулировок большую часть своей тепловой энергии затрачивают на нагрев каменной закладки. По сравнению с бесконвекционными печами второго типа такие каменки подготавливают парную существенно быстрее».
