Выбираем отопление для бани: печь-каменка

В любой бане главной является печь-каменка, позволяющая отапливать по­мещения, нагревать воду для мытья и получать пар.

Виды печей и требования к ним. В об­щественных банях для этой цели приме­няют печи отопительные, водогрейные, паровые. В больших семейных банях для отопления моечной и предбанника также иногда строят отдельные отопительные печи. Однако обычная семейная баня име­ет одну печь-каменку.

Требования к ней предъявляются очень высокие и даже противоречивые. С одной стороны, все хотят, чтобы печь занимала мало места, имела невысокую цену, быст­ро нагревалась и была экономичной в от­ношении расхода топлива. С другой сто­роны, стремятся к тому, чтобы ею можно было отапливать не только парильню, но и моечную, и даже предбанник, полу­чать теплую воду в необходимом количе­стве, и, главное, пользоваться сухим па­ром длительное время, пока моется вся семья, да потом еще высушить всю баню.

Разумеется, при любой конструкции печь должна быть безопасной, исключать возможность возникновения пожара, от­равления угарным газом, случайного ожога, ошпаривания тела и т. д.

Имеет значение также то, каким обра­зом печь отдает свое тепло. При чрезмерном излучении тепла в виде инфракрас­ных лучей это может привести к перегреву отдельных частей тела, иссушению кожи. Комфортные условия в бане создаются при передаче тепла от печи в основном пу­тем конвекции нагретого воздуха. Для это­го температура стенок печи должна быть как можно ниже, а способность стен бани отражать тепло — как можно больше, что­бы тепловое излучение — радиация — было направлено на человека со всех сторон. Запас тепла печь накапливает своими стенками и каменной засыпкой. Чем тол­ще стенки печи, тем медленнее она нагре­вается и дольше сохраняет тепло.

Банная печь-каменка

1 — топочная дверца
2 — поддувальная дверца
3 — решетка колосниковая
4 — топливник
5 — щелевая арка
6 — огнеупорный кирпич

Банная печь-каменка в разрезах:

1 — топливник
2 — камера
3 — задвижки
4 — змеевик
5 — чистка
6 — дымовая труба
7 — опускные каналы

Режим работы печей-каменок. По режиму работы печи-каменки бывают постоянного (длительного) и периодического действия. Печи первого типа имеют минимальные толщину стенок и объем камней. Темпе­ратура камней в них поддерживается в пределах 300–350 °С путем применения устройств автоматического контроля и ре­гулирования. Такие печи, как правило, на­греваются электричеством или отапливают­ся жидким и газообразным топливом.

При использовании электричества тем­пература нагрева регулируется изменени­ем силы тока в нагревательных элементах, при отоплении жидким и газообразным топливом — изменением количества по­ступающего в топку топлива. Такие печи обязательно должны быть оборудованы защитной автоматикой, отключающей пи­тание печи при превышении температуры стенок выше допустимой нормы, а также при погасании пламени в топке. Примене­ние этих печей должно быть согласовано с пожарным надзором.

Твердое топливо. Иногда печи-камен­ки постоянного действия отапливаются твердым топливом. При любом виде топ­лива топочную камеру и каналы для дымо­вых газов в таких печах отделяют от ка­менной засыпки стенкой или чугунной плитой. С одной стороны, это предотвра­щает попадание продуктов сгорания в ба­ню, с другой стороны, защищает камни от осаждения сажи, которая в последующем может захватываться паром и загрязнять воздух в парильне.

Печь-каменка для твердого топлива:

1 — зольник
2 — колосниковая решетка
3 — топливник
4,5,6,7 — дымоходы
8 — дымовая труба
9 — щели для нагретого воздуха
10 — водогрейная труба
11 — корпус
12 — глазок

Печи периодического действия име­ют массивную кирпичную кладку и значи­тельный объем камней. Массивная кладка защищает наружную стенку от перегрева и сохраняет тепло, обеспечивая необходи­мую продолжительность действия бани. Благодаря интенсивной топке каменная засыпка в нижней части может быть на­грета до 1000–1100 °С, а в верхней части — до 500–600 °С (до малинового свечения). При таких температурах сажа полностью выжигается и камни остаются чистыми, поэтому продукты сгорания топлива могут быть пропущены через камни в целях бо­лее полного использования тепла.

Топка «по-черному». Максимальная экономичность печи достигается при топ­ке ее «по-черному», когда дымовые газы выпускаются через помещения бани. Од­нако такой способ отопления более пожа­роопасен. Кроме того, не очень приятны покрытые копотью стены и потолок. По этой причине бани «по-черному» в по­следнее время почти не строят.

Топка «по-белому». В печах, отаплива­емых «по-белому», камни закрывают плотной металлической крышкой или дверкой, которые открывают лишь после полного сгорания топлива. Если камни отделены от дымовых газов плитой, то такая печь может быть использована как в режиме постоянного действия (пу­тем подтапливания во время банных про­цедур), так и в режиме периодического действия (путем основательной топки лишь один раз перед банными процеду­рами).

Лучшим топливом для печи-каменки являются дрова. Не рекомендуется поль­зоваться углем, так как при этом виде топ­лива трудно регулируется процесс топки, создаются очень высокие температуры, разрушающие внутреннюю кладку печи, ухудшаются санитарные условия.

Экономичное сжигание топлива. Экономичное использование топлива возможно при полном его сгорании. Оп­тимальные условия создаются при сжига­нии твердого топлива на колосниковых решетках. При этом воздух поступает к топливу снизу по всей площади топлив­ника через решетку из поддувала. Этот воздух, называемый первичным, расходу­ется в основном для окисления горючих компонентов топлива с образованием уг­лекислого газа СО2 (двуокиси углерода) и паров воды Н2О. При повышении тем­пературы из топлива, особенно из дров, выделяются горючие газы, которые дого­рают в газовом пространстве над топли­вом. Соприкасаясь с коксовыми остатка­ми топлива при высокой температуре, углекислый газ восстанавливается, обра­зуя также горючий газ — оксид углерода СО (угарный газ)

Способы повышения эффективности пе­чи. Чтобы горючие газы догорали в топлив­нике, в него через отверстия в топочной дверке пропускают дополнительное коли­чество воздуха, называемого вторичным. Без подачи вторичного воздуха имеет мес­то химический недожог топлива, сопро­вождающийся отложением сажи на камнях (если дымовые газы пропускаются через камни) и в дымоходах. Это приводит к снижению полезной теплоотдачи и к воз­можности возникновения пожара из-за возгорания слоя сажи в трубах. В начале топки, когда топливо только разогревает­ся, и в конце топки, когда интенсивность горения остатков топлива снижается, в топливник поступает избыточное коли­чество воздуха. Это приводит к увеличе­нию потерь тепла с уходящими газами. На стадии догорания эти потери составля­ют 20–30%. Снизить их можно путем при­крытых отверстий для воздуха и задвижки на дымоходе. Другими факторами повыше­ния коэффициента полезного действия пе­чи являются увеличение объема разогрева­емых частей, включая камни, увеличение площади поверхностей, контактирующих с уходящими газами, уменьшение толщи­ны и теплопроводности стенки печи (на­пример, путем использования металла), приводящее к более интенсивной теплоот­даче от печи к окружающему воздуху.

Важное значение имеет соответствие топочного объема расходу топлива. Чем больше этот объем, тем больше должен быть и расход топлива, чтобы процесс го­рения был интенсивным и доля потерь с уходящими газами была минимальной.

Продолжительность топки печи-ка­менки должна быть оптимальной. После того, как температура стенок печи до­стигнет максимального значения, уста­навливается равновесие между теплом, образующимся в печи, и отдаваемым в окружающий воздух. Дальнейшая топ­ка печи периодического действия неце­лесообразна. Печь постоянного действия приходится топить до тех пор, пока тре­буется высокая температура камней для получения пара.