Печи для бань

Каковы основные требования, предъявляемые к банным печам?

Все печи при наличии хорошего теплового контура должны:

- создавать требуемый температурно-влажностный режим в комнате отдыха, мойке и парилке;

- быть экономными;

- готовить 140-200 л горячей воды, регулировать нагрев воды (от кипения);

- приготавливать пар надлежащего качества на 6-8 человек (из печи должен выходить прозрачный пар), а также для пользования баней (камни укладываются в закрытую духовку из нержавеющей жаропрочной стали);

- быть теплоемкими, чтобы полностью высушивать ее после использования, от чего зависит долговечность бани и чистота воздуха;

- возможность помыться без посещения парилки через 1-2 дня после протапливания;

- не содержать большого холодного ядра (баков с водой), так как это снижает температуру в зоне горения и приводит к неполному сгоранию газообразной составляющей древесины;

- содержать внутри как можно меньше металла. Из-за большой разницы величины коэффициента линейного расширения металла и кирпича происходит разрушение кладки;

- при необходимости и наличии надежного электроснабжения, возможность использования в качестве резервного топлива электричества для отопления и горячего водоснабжения бани (в этом случае должна быть возможность одновременно использовать электричество и дрова).

Какие кирпичи используются для изготовления печей?

Кирпичи должны быть одномерными, хорошего обжига (недожог и железняк не пригодны), правильной формы, с прямыми гранями, углами и не искривленными поверхностями, без трещин, вкраплений камней и других посторонних материалов. Хороший кирпич должен при простукивании издавать чистый металлический звук и при падении разбиваться только на крупные куски. Помимо глиняного кирпича, для облицовки топливника, подвергающегося особенно высокой температуре, самодельщики применяют (если, конечно, достанут!) тугоплавкий гжельский кирпич (белый) или огнеупорный шамотный. Применять для кладки печей силикатный, дырчатый и щелевой кирпичи категорически запрещается!

Какие требования при изготовлении печей предъявляются к глине и песку?

Глину подбирают в зависимости от вида кирпича: обыкновенную, тугоплавкую, гжельскую и огнеупорную. Ее замачивают за 1-2 ч до начала работы в количестве, достаточном максимум на 4 ч работы. Глину предварительно очищают от крупных вкраплений, протирая через сито с отверстиями не больше 4 мм.

Песок для раствора должен быть чистым, без примесей, зерна угловатые, размером не более 1 мм. Этому требованию отвечает только горный песок, просеянный через сито.

Замоченную глину выкладывают на боек в виде грядки рядом с песком и перемешивают, сильно ударяя лопатой до исчезновения комков.

При перемешивании глины с песком отдельными порциями добавляют воду (1/4 объема глины). Последнюю порцию воды добавляют на рабочем месте. Хороший глиняный раствор должен легко сползать со стальной лопаты и не растекаться по ней.

Соотношение глины и песка обычно берут в пределах 1:1 или 1:2 (в зависимости от жирности глины). Кладку из огнеупорного кирпича ведут на растворе из огнеупорной глины, смешанной в пропорции 1:1 с мелкоизмельченным шамотом. Небольшим количеством такого огнеупорного раствора всегда можно "разжиться" в крупной промышленной котельной, где его постоянно применяют для мелкого ремонта печей.

Чтобы глиняный раствор не размывало дождями, печь возводят только под постоянной кровлей или временным навесом.

Можно ли в русской бане вместо печи установить каменку от сауны?

Смотря какую и какой фирмы. Приступая к строительству русской бани, люди редко задаются вопросом, какую печь надо построить, чтобы топилась хорошо, разогревалась быстро, но не раскаляла и не сушила воздух, как в сауне. Кстати, многие не знают, что сауна - это далеко не русская баня. "Париться" в сауне - все равно что лупить себя веничком на пляже. Зачастую причиной выбора неудачной печи для русской бани является отсутствие квалифицированных печников, но главная беда в незнании того, какой микроклимат должна создавать печь в русской парной. Между прочим, по незнанию, а отчасти из-за обилия в продаже готовых печей для саун, их часто устанавливают и в русских банях. Хотя предназначение многих из них - сушить и прогревать воздух, чтобы температура в помещении бани достигала 100-120 °С, а влажность не превышала 10-12%, русский человек "заставляет" эти каменки заниматься совершенно противоположным делом - вырабатывать пар, а получает тяжелый, колючий, злой туман. Вот почему в наших парилках не редкость наблюдать такую комичную картину: чтобы не обварить руки и уши, на полке устроился мужик в рукавицах, шапке и хлещет себя веником. Не то что печи, предназначенные для саун, не всякая каменка, сложенная специально для русской парной, способна выработать здоровый, сухой, "легкий" пар.

Если в русской бане (до начала парки) жарко, как в сауне, то это скверная баня. Температура в ней изначально должна быть в пределах 40-45 °С, приятной для тела. Жар в русской бане. как говорят опытные люди, "делается" посредством плескания воды на раскаленные камни, и когда тепло и влажность "сбалансируются" в пределах 60-65 °С и 60-65%, можно сказать: "Вот истинно русская баня!".

Как рассчитать необходимую мощность электропечи?

Мощность нагревателя электропечи определяется в зависимости от общего расхода тепла на нагрев бани в единицу времени. Обычно выбирают нагреватель мощностью на 10-25% выше расчетной, чтобы не зависеть от колебаний напряжения в электросети, температуры окружающего воздуха и т.п. Оптимальное время нагрева сауны 2-3 ч. Сокращение продолжительности нагрева на 1 ч требует увеличения мощности нагревателя на 180-200%. При снижении КПД с 1 до 0,6 для сохранения температурного режима требуется увеличить мощность нагревателя в 4 раза.

Рассмотрим зависимость толщины стен и потолка бани (сауны) от мощности электропечи. Высокий КПД бани 0,8-0,9 достигают снижением потерь тепла через стены и потолок путем увеличения их толщины. Однако при этом повышается масса строительного материала и, следовательно, его теплоаккумулирующая способность. При толщине бревенчатых стен 100-140 мм для нагрева бани объемом 8 м в течение трех часов требуется электропечь минимальной мощностью 12 кВт, при этом КПД равняется 0,6-0,7. При толщине стены до 240 мм КПД равен 0,87, но для нагрева бани за то же время потребуется электропечь мощностью 14 кВт. Баню с массивными теплоемкими стенами целесообразно строить, если она предназначена для пользования большой семьей (более 5 чел.), так как температура парильной в течение длительного времени почти не меняется, поэтому мощность нагревателя можно рассчитывать только на покрытие тепловых потерь. Для бревенчатой бани при КПД равном 0,8 достаточно иметь электропечь с нагревателем мощностью 5,5 кВт. Тепловая изоляция стены и потолка в банях периодического действия должна обеспечивать низкие тепловые потери и иметь малую теплоаккумулирующую способность. Для нагрева бани с такими стенами в течение 2-3 ч могут быть использованы электропечи небольшой мощности. Стены и потолок каркасной бани обшивают изнутри досками толщиной 20-25 мм и с прокладкой шлаковой или стеклянной ваты, отличающейся низкой теплопроводностью. Через стены каркасной конструкции с теплоизоляцией из шлаковой ваты тепловые потери в 6 раз меньше, чем через бревенчатые стены такой же толщины (120 мм), а их аккумулирующая способность в 1,6 раза ниже.

Мощность печи можно изменить вручную либо автоматически. Регулятор и исполнительный механизм устанавливают в комнате для переодевания.

Отопительные электропечи обычно работают в сауне в постоянном режиме. Они быстро нагревают парильную и точно регулируют температуру на заданном уровне. При использовании нагревателей мощностью 50-70 кВт время нагрева составляет 20-30 мин.

Отопительную электропечь выполняют с огнеупорной кладкой, предохраняющей металлический корпус от прогорания или с системой тепловых экранов. Печь с огнеупорной кладкой обладает большей тепло-аккумулирующей способностью.

Как монтируются металлические детали печи?

Топочные дверки при нагреве расширяются больше, чем кирпичная кладка, поэтому между рамками топочных дверок и кладкой прокладывают асбестовый шнур толщиной 5 мм.

Закрепляют рамки, как и в печах, специальными лапками или проволокой, для чего заводят их в шов кладки. Колосниковую решетку устанавливают на подготовленное место в поду топки, оставляя по сторонам промежутки по 5 мм. Печи в металлическом футляре обычно кладут в четверть кирпича. С внутренней стороны футляр имеет 6-10 кляммеров из металлической стали для скрепления с массивом кладки. Высоту звена футляра принимают 0,7 м.

Как производится «обкатка» печей?

Печи и трубы после возведения просушивают 6-8 дней. Перед топкой обязательно прогревают дымоход, для чего в нем сжигают бумагу или солому. В первый день на слабом огне в течение 1-1,5 ч сжигают не более 20% количества топлива, требуемого для топки. В дальнейшем ежедневно количество топлива увеличивают, но температуру поверхности печи повышают не более 50 °С. В течение всего периода сушки топочные и поддувальные дверки, вьюшки и задвижки должны быть открыты. Водяные пары, выделяющиеся при сушке печи, удаляют из бани проветриванием, открывают двери и окна. Печь считают просушенной, если после охлаждения на всей ее поверхности не появляется влага, а на вьюшке и задвижке - конденсат.

В чем секрет производства "легкого" пара?

Для хорошей работы каменки большую роль играют правильно подобранные качественные камни. Булыжники необходимо выбирать тяжелые, крепкие, без трещин. Они должны иметь округлую форму, быть гладкими и различной величины (50-150 мм). Укладку камней на решетку производят следующим образом: вниз кладут самые большие камни, чтобы они не закрывали полностью щели решетки, затем укладывают камни чуть меньшего размера, а наверху должны быть самые мелкие. Общая масса камней зависит от размеров парилки. В металлической печи для небольшой семейной бани масса камней равна 80-100 кг. Достаточное количество камней аккумулирует много тепловой энергии, при этом верхние камни должны быть прогреты до 300-350 °С, тогда вода, выплескиваемая на камни, сразу превращается в сухой "легкий" пар. На хорошо прогретых камнях вода должна моментально испаряться со своеобразным треском. Камни в небольших печах постоянного нагревания постепенно покрываются сажей, поэтому их надо периодически очищать: через 3-4 месяца. Затем, с течением времени, камни покрываются трещинами и начинают крошиться. Через 2-3 года их заменяют.

Какими камнями следует загружать печи-каменки?

Основное требование к камням для засыпки - они должны хорошо аккумулировать, а затем отдавать тепло, выдерживать высокие температуры и не растрескиваться от воды. Для этого они должны быть плотными (с большой удельной массой), однородными, равномерно нагреваться по всей массе и иметь одинаковый коэффициент теплового расширения во всех направлениях. Заметим, что камни подбирают разного размера. Большие укладывают вниз, а маленькие - сверху. В дровяных печах нижние камни диаметром 100-130 мм кладут непосредственно на решетку (эти камни составляют примерно 1/3 общей массы камней). В дымной или теплонакопительной печи камни располагают так, чтобы они закрывали отверстия в решетке как можно меньше. Выше помещают камни диаметром 70-90 мм, а затем до самого верха - камни диаметром 50-60 мм. Наиболее подходит тяжелый крепкий гранит темного цвета, а также камни вулканических пород. Прочность камней и отсутствие трещин в них проверяют, ударяя друг о друга, или молотком, или нагревают докрасна и бросают в воду. Для печки-каменки выбирают гладкие круглые камни, так как они облегчают циркуляцию воздуха между ними. Камни с выбоинами быстрее трескаются. Кремнистые породы вулканического происхождения с острыми полупрозрачными краями для каменной засыпки печи непригодны. При выплескивании воды они раскалываются и "выстреливают", отбрасывая на несколько метров острые мелкие куски, которые могут поранить.

Если невозможно достать камни горных пород вулканического происхождения, можно воспользоваться камнями из кремнистых горных пород невулканического происхождения. Отличаются они твердостью, плотностью, темным цветом. Собирают их у рек, озер, заливов. Слоистые камни из песчаника, известняка и других осадочных пород для каменок не подходят. Темные камни, собранные у воды, служат дольше, так как они прошли естественный процесс упрочения, закалке солнцем и водой за миллионы лет. Подбирают камни округлой формы, чтобы между ними свободно проходили пламя и дым, и обеспечивался равномерный нагрев. Обнаружить дефектные камни можно по глухому звуку, который они издают при постукивании по ним молотком.

Чугун и сталь имеют большую объемную теплопроводность и теплоемкость, чем горные породы. Поэтому для ускорения нагрева и облегчения отдачи тепла, при подаче воды на камни их укладывают вперемежку с чугунными или стальными болванками или чурками. Располагать болванки или чурки следует вертикально, чтобы они проводили тепло снизу вверх. Неплохим заменителем камней (для верхнего слоя каменной засыпки) являются битые керамические или фарфоровые изделия (изоляторы от высоковольтных линий электропередач). Они термостойки и выдерживают резкие изменения температуры. У электрических печей контейнер для камней меньше, потому берут их соответственно меньшего диаметра 50-75 мм. С течением времени у камней уменьшается теплоотдача, они крошатся, и их приходится заменять.

Можно применить для печи камни промышленного изготовления. Их можно купить в магазинах: талькохлорид, камни Harvia и т.д.

В чем электрические печи превосходят кирпичные?

Электрические печи, помимо экологичности и гигиеничности, безопасности и небольших размеров, имеют еще одну замечательную особенность: их производительность легко регулируется с помощью встроенного или выносного пульта управления. Некоторыми моделями можно "командовать" даже по телефону. Словом, такие печи стоило бы рекомендовать любым застройщикам, если бы электроэнергия подавалась бесперебойно, а тарифы на нее росли менее стремительно. Как правило, электропечки имеют многослойный корпус из листовой стали, о который не обожжешься. Кроме того, обычно они снабжаются термостатом и предохранителем от перегрева. Электропечь можно выключить в любую минуту, а это немаловажно. При выборе модели не упустите такую немаловажную деталь, как рабочее напряжение - 220 или 380 В. Мощные печки (более 7 кВт) обычно требуют напряжения 380 В. И еще одно дополнение: печи с корпусом из нержавеющей стали более экологичны и долговечны, чем из окрашенных "оцинковки" или цинково-алюминиевого сплава, но дороже. Из соображений безопасности в европейских странах повсеместно используется заземление, и при разработке электрооборудования производители на это рассчитывают. В нашей стране современные коттеджи обычно имеют контур заземления, но в старых постройках оно устроено далеко не везде. В связи с этим специалисты настоятельно рекомендуют сделать собственный раздельный контур заземления, а не пользоваться нулевым проводом, идущим с подстанции. В случае, когда для обеспечения заземления решительно нет возможности, практикуется "зануление", то есть соединение нулевой клеммы распределительного щитка с проводом заземления электрооборудования. Дополнительно используется устройство защитного отключения (УЗО), которое отключит оборудование при малейших утечках тока и при коротком замыкании. Для подсоединения печи надо использовать термо- и влагостойкий кабель (например, марки РКГМ).

Выжигают ли электронагревательные приборы кислород?

Температура традиционных трубчатых электронагревателей (ТЭНов) в печах-каменках может доходить до 600-800 °С. В таких условиях сгорают частицы органического происхождения, вызывая ощущение духоты. Кислорода же при этом тратится значительно меньше, чем при горении обычной свечи. Поэтому говорить о том, что электронагреватели могут "сжигать" кислород - это элементарное невежество. Или сознательное лукавство дилеров-конкурентов, заинтересованных в реализации своей продукции. Другое дело, низкотемпературные нагреватели имеют повышенный срок службы (более 20000 ч), хотя у трубчатых он около 5000 ч, чего вполне достаточно, чтобы наслаждаться банькой не менее 7 лет. Заменить сгоревший ТЭН несложно, стоит импортный электронагреватель около $ 40.

Что представляет собой отечественная печь-каменка "Синель"?

Корпус печи - цельносварная конструкция с топкой и системой дымоходов. На 2/3 объема печка заполняется крупным гравием, который, нагреваясь, обеспечивает температуру в помещении и, конечно, необходимый в русской бане пар. Печка рассчитана на быстрый нагрев воздуха, поддержание нужной температуры и разогрева воды в банном помещении объемом 20 м. Чтобы истопить баньку и поднять температуру воздуха примерно до 70 °С, достаточно от 30 до 50 мин. За это же время вода в баке нагревается до 80 °С. Печь для русской бани отличается навешивающимся на одну из стенок 40-литровым баком из нержавеющей стали. На остальные три стенки печи навешиваются специальные экраны, защищающие от ожогов. При желании на печь можно установить два бака на обе боковые стенки. Печь для сауны отличается от "русского" варианта наличием четырех металлических экранов и отсутствием бака для воды. Эти печи имеют прямоугольный стальной корпус (554х464х1080 мм), защищенный стальным кожухом, - предосторожность совсем нелишняя, так как печь, обладающая мощностью 67 кВт, позволяет получить температуру на поверхности стенок 700-800 °С.

Предусмотрено две модификации печей для русской и финской бани, различающихся комплектацией. В первом случае печь комплектуется четырьмя экранами, во втором - тремя экранами и баком (на 40 л воды) для установки на одной из стенок печи. Время нагрева в нем воды до температуры 80 °С составляет 50 мин.

Масса банной печи "Синель" составляет 100 кг. Для удобства транспортировки она может быть разобрана на части.