Дровяные каменки

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.

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.

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.