В современной финской сауне для создания сухого и жаркого воздуха используют электронагрев или тепло от сгорания дров. Такие металлические печи для получения пара работают непрерывно из-за отсутствия массивной кладки. Электропечи быстро разогреваются, точно поддерживают заданную температуру, не загрязняют воздух бани дымом и копотью, не требуют тщательного ухода.
Электропечи состоят из корпуса, электронагревателен и тепловой изоляции и могут быть выполнены с каменкой и без нее. Корпус печи делают сварным или сборным на болтах из стальных листов толщиной 2—3 мм круглого или прямоугольного сечения. Его размеры зависят от мощности нагревателя и объёма каменки. Для улучшения теплообмена с окружающим воздухом в нижней части корпуса предусмотрены щели.
В печах используются электронагреватели открытого и закрытого типа. Электронагреватели закрытого типа удобнее в эксплуатации, так как их легко заменить. В нагревателях открытого типа нихро-мовая проволока или лента размещена в виде спирали на огнеупорном керамическом основании. Тепловую защиту печи выполняют обычно из нескольких тепловых экранов, расположенных последовательно друг за другом, и реже — в виде огнеупорной кл а дки.
Тепловые экраны изготавливают из нержавеющей или низкоуглеродистой стали, и, благодаря их малой массе, печь быстро разогревается. Каменку располагают на решетке в корпусе печи, а массу камней выбирают в зависимости от объема парилки. При отсутствии каменки воздух в парную можно нагнетать вентилятором через электропечь, которая работает в данном случае как тепловой калорифер. »
Дровяная теплоемкая печь-каменка,предназначенная для парных бань, имеет высоту 2380 мм. Печь состоит из топки длядров и закрытой камеры, на дно которой укладывают камни и чугунные чушки слоем 200— 220 мм (их добавляют к камням, чтобы ускорить разогрев печи). Дымовые газы, пройдя через щели свода, пронизывают толщу камня и чушек, попадают в расположенные сбоку опускные каналы и удаляются через дымовую трубу. Пар получают, поливая водой раскаленные камни и чушки через специально устроенное окно, через которое пар поступает в помещение. При расчете печей каменок
следует учитывать, что на 1 м3 объема парилки необходимо 60— 62 кг камней и чугунных чушек (80 % камней и 20 % чушек). В верхней части топки под аркой размещен змеевик, в котором нагревается вода для мытья. Вода к змеевику подается самотеком из бака, благодаря чему система постоянно заполнена водой и пар удаляется в атмосферу при закипании воды. Для большей прочности корпус печи заключают в металлический каркас. Для парильных отделений бань воду можно готовить отдельно во многофункциональном генераторе тепла жилого дома или использовать источник тепла, обеспечивающий дом горячей водой. »
Далее рассмотрим материалы для кладки печей. Для дровяных печей используют кирпич глиняный обыкновенный красный, а для газовых и каменноугольных — кирпич огнеупорный гжельский и шамотный- Не разрешается применять для кладки печей и дымоходов пустотелый силикатный, пережженный красный кирпич, а также взятый при разборке старых печей, пропитанный конденсатом топочных газов.
Кладку печей и дымовой трубы до крыши выполняют на глинисто-песчаном растворе, выдерживающем температуру до 1000 °С. Наибольшая прочность кладки из красного кирпича достигается при толщине шва не более 5 мм, из гжельского и шамотного — не более 3 мм. Для этого применяют хорошо перемешанный раствор без мелких камешков (соотношение глины и песка в растворе 1:1 или 1:2). Воды добавляют примерно 1/4 объема глины. Глину для раствора готовят заблаговременно. Качество глинисто-песчаного растзора определяется на ощупь: должен ощущаться только шероховатый слой песчинок без скользкой пленки. Хорошо перемешанный раствор с достаточным количеством воды легко скользит со стальной лопаты.
При кладке печи необходимо соблюдать общие правила печных работ. Красный кирпич для лучшего сцепления с глинисто-песчаным раствором замачивают в воде, гжельский и шамотный не замачивают, а только обливают водой, чтобы удалить пыль. Для внутренних поверхностей кладки »
Кто часто топит баню, может заметить, что иногда печь не удается быстро нагреть. Это верный признак того, что некоторые камни раскололись на мелкие куски и забили печь, что препятствует ее нагреву. В этом случае необходимо чистить печь, расколотые камни заменить целыми, а закопченные очистить от сажи. Камни укладывают в кучу, располагая самые крупные внизу. Но даже хорошие и прочные камни теряют свою способность сохранять тепло, если ими пользоваться непрерывно в течение длительного времени.
Как же происходит нагрев воды для мытья в бане после парения. Нагреть воду можно в котле, вмазанном в отопительную печь, или в змеевике, установленном в топке. В -русской бане воду из котла по мере ее нагрева переливают в емкость с деревянной крышкой. Доводить воду до кипения не следует, чтобы не повышать влажность в парной. В .финской бане с сухим паром парятся в изолированном от парной помещении, поэтому установленную в ней емкость с нагреваемой водой соединяют трубами со змеевиком. Дымовая труба, как и в обычной печи, может быть насадной, коренной или отдельно стоящей. Насадную кирпичную, асбестоцементную или металлическую дымовую трубу опирают на печь при толщине стенки не менее 1/2 кирпича. Кирпичные трубы используют обычно для массивных печей. Высота трубы определяется согласно изложенному материалу в разделе «Отопление и горячее водоснабжение». »
Корпус печи состоит из топки, зольника, дымоходов с каменкой. Топка имеет определенные размеры, а в ее поду, для поддержания слоя горячего твердого топлива, устанавливают колосниковую решетку. При сжигании дров колосниковую решетку укладывают на одном уровне с топочной дверкой или чуть ниже.
Топка для каменного угля имеет неглубокую шахту, в которой колосниковая решетка установлена на глубине до 300 мм от уровня топочной дверки. Кроме того, с обеих сторон и сзади топки устраивают небольшие скосы, так чтобы во время сжигания уголь скатывался вниз и после окончания горения колосниковая решетка оказывалась закрытой раскаленными прогоревшими углями.
Размеры топки определяют по загрузке топлива. В малых печах с теплоотдачей 80 ккал/м2 ч °С ширина топки 190—270 мм, в печах с большой теплоотдачей — 270 мм и более. Длина и ширина топки кирпичных печей всегда кратна размерам целого кирпича и полукирпича. Высота топки рассчитывается по тепловой мощности печи и вида топлива и колеблется в пределах 400—770 мм.
Минимальную толщину наружных стен топки принимают в 1/2 кирпича (120 мм); для печей с теплоотдачей более 80 ккал/ м2 • ч • °С толщина стенок может быть в 3/4 кирпича или даже в один кирпич.
Для увеличения срока службы топки при сжигании угля ее внутреннюю поверхность защищают футеровкой из огнеупорного (шамотного) или тугоплавкого гжельского кирпича на огнеупорном растворе. Возможна футеровка обожженным глиняным кирпичом.
Силу тяги в топке регулируют поддувальной дверкой и дымовой задвижкой.
По конструкции топки для сжигания газа и жидкого топлива аналогичны топкам для твердого топлива, только они оборудуются еще специальными горелками, в которых топливо смешивается с воздухом и подается к месту сжигания. »
Печь с закрытой каменкой выполняют из кирпича, поэтому размеры печи увеличиваются, и для нагрева требуется больше времени и топлива, чем при открытой каменке. Такую печь начинают топить за 2—3 часа до посещения бани и к моменту начала парения дают дровам прогореть, что создает высокую температуру в парной не только в течение всего времени парения, но даже в последующие один два дня.
В .русской бане устанавливают печь периодического действия с закрытой каменкой.
По материалу наружных стенок и характеру теплоотдачи различают печи кирпичные толстостенные с толщиной стенки в 1/2 кирпича и более (периодического действия) или тонкостенные с толщиной стенок в зоне топки в 1/2 кирпича, остальных стенок в 1/4 кирпича (периодического действия и длительного горения), металлические тонкостенные с футеровкой и без футеровки (длительного горения).
Чтобы печь нагревалась до требуемой температуры, стенки топки и дымохода должны иметь развитую внутреннюю тепло-воспринимающую поверхность. Наружные поверхности тонкостенных кирпичных печей начинают быстро прогреваться и температура их достигает 120 °С; толстостенных —90 °С; металлических печей 600—800 °С.
Печи имеют различный коэффициент полезного действия (к. п.д.), т. е. отношение полезно использованного тепла к затраченному. Средняя величина к. п. д. составляет 0,8—0,9. »
Аромат бани, особенно отапливаемой дровами, зависит от запаха дыма (даже если дым выходит через трубу в атмосферу). Другой запах, присущий русской бане,—запах березовых веток. Он исходит от веника из свежесрезанных веток или замоченных сухих.
Аромат создают различными способами: если на полок перед парением положить свежесрезанные еловые ветви, то, распариваясь в жарком воздухе, они распространяют аромат хвойного леса; при добавлении в таз с водой небольшого количества пива или кваса появляется хлебный запах, а если добавить ложку меда или липового цвета, то парилка наполняется ароматом пасеки. Можно пользоваться мятой, эвкалиптом или составом ромашки, душицы и степного чабреца.
Печь является основной частью бани. В настоящее время камни закрывают огнеупорной кладкой и дым отводят непосредственно в трубу. Дым выходит наружу по дымоходу, а стены и потолок остаются чистыми.
Финская сауна старого типа отапливается дровяной печью. Современная финская сауна обогревается, как правило, печью с электрическими нагревателями и терморегулирующим устройством. »
Некоторые основные положения по устройству бани:
стены делают из материала, имеющего низкую теплопроводность, они должны быть сухими; для этого баню надо топить дольше и чаще—до полного высыхания конструкций;
потолок хорошо утепляют;
окна должны быть воздухонепроницаемыми, и размещены так, чтобы более длинная сторона рамы была параллельна полу;
дверь делают низкой, а порог — высоким, тогда тепло не теряется слишком быстро, когда дверь открывают и закрывают;
крышу и верхнюю часть стены плотно подгоняют.
Время для нагрева бани зависит от массы и типа печи: печь с большой массой нагревается дольше, но сохраняет тепло длительное время. Так же и камни: нагреваются медленно, но тепло сохраняют дольше.
Высокий нагрев улучшает микроклимат в бане, удлиняет срок службы строения. В плохо натопленной бане, чтобы пропотеть, камни приходится часто поливать водой. Когда все накопленное тепло «выжато» из камней, они становятся слишком холодными, чтобы дать возможность бане подсохнуть. Стены поэтому становятся сырыми и начинают гнить. »
Климат бани определяют влажность и температура воздуха парной, зависящие от устройства бани, способов ее нагрева и приемов парения.
Нагрев парной бани осуществляется без каменки и с помощью каменки. В первом случае используют нагревательные устройства, передающие тепло непосредственно в атмосферу: калориферы с электрическими нагревателями и металлическими трубами, по которым пропускают перегретый пар.
Электрокалориферы (электропечи) используют в современной финской сауне, так как ими можно с высокой точностью поддерживать заданную температуру при низкой влажности воздуха.
Способы нагрева парной с использованием каменки более широко применяются в банях. Куча камней, уложенных в дымоходе печи или поверх электрических нагревателей, аккумулирует тепло во время топки и затем отдает его воздуху. Косвенный подогрев бани мягок и стабилен, и если камни раскалены до 400 °С, то высокая температура в парной сохраняется длительное время. Каменки применяют как в финских саунах, так и в русских банях.
Для нагрева русской бани издавна известны два способа с использованием каменки: по-черному и по-белому. При топке по-черному дрова горят в очаге с камнями и дым идет в парную, так как нет трубы. После того как камни раскалятся, на них выплескивают 1 — 1,5 л воды и баню проветривают. Этот древний способ нагрева бани сохранился в некоторых деревнях и до настоящего времени. В бане, отапливаемой по-белому, из огнестойкого красного кирпича складывают печь, в дымоходе которой укладывают камни. »
Таким образом, бытовая печь, переоборудованная под газовое топливо, представляет собой комбинацию, состоящую из отопительной печи и обычной газовой двухконфорочной.
В летний период в печи используются в основном только конфорочные горелки. Продукты сгорания газа, а также водяные пары и чад, образующиеся при приготовлении пищи, поступают из варочной камеры в обособленный от дымооборотов вентиляционный канал. Духовой шкаф нагревается горелкой периодического действия, установленной в топливнике. Продукты сгорания газа, омывая духовой шкаф, поступают через летний ход в дымовую трубу.
В зимний период продукты сгорания проходят по всем дымообо-ротам печи и только потом попадают в дымовую трубу.
Духовой шкаф нагревается равномерно во всем объеме и имеет почти постоянную температуру во время всей топки. Температура внутри шкафа сравнительно легко регулируется путем уменьшения расхода газа горелки, установленной в топливнике.
Во время работы конфорочных горелок и при открытом вентиляционном канале в жилом помещении не ощущается наличие водяных паров и чада, а чугунная поверхность плиты не нагревается сильно.
Конфорочные горелки работают устойчиво. »
