Сколько баня должна держать тепло
Почему баня не держит тепло
Главная страница / Блог / Почему баня не держит тепло
Холод в бане штука нужная и полезная, если это конечно в виде ушата ледяной воды или ведерка со снегом, в любом другом случае это самая настоящая беда. При чем нужно констатировать — эта неприятность не самая редкая с какими приходится сталкиваться любителям веника и пара.
Не высокая температура в парной дело обычное, многие из нас вообще являются сторонниками теплой бани, но, как говорится, все должно быть в меру. Когда после подбрасывания воды паром и не «пахнет», или он тут же мгновенно улетучивается, или ноги мерзнут на полу, то это уже не дело.
Попробуем разобраться каковы причины этого явления и возможно ли что-нибудь сделать.
Все дело в печке
Нужно начать именно с нее, потому как она изначально является источником нагрева. Вид, конструкция и расположение печи конечно играет в этом немаловажную роль.
Проблем с хорошим прогревом у заводских каменок обычно не наблюдается, чего нельзя сказать про самодельные. Неправильно сваренная такая печь вместо экономии может принести одни проблемы. Отсутствие зольника, дефлектора, неудачно сконструированная топка или дымоход приводят к тому, что вода и камни просто не достигают нужной температуры.
Баню как раз с такой вот печью — пока она топится вроде бы и ничего, как только дрова прогорают сразу становится прохладнее. Поэтому очень важно правильно распорядиться получаемым от дров жаром: огонь не должен просто улетать в трубу, он должен прогревать бак с водой и нишу с камнями.
Если такая печь не справляется со своей задачей можно посоветовать следующее:
— бак с водой нужно расположить сверху над топкой, а не сбоку,
— прогрев камней сделать прямым,
— чашу с камнями закрыть полностью или частично,
— на трубе дымохода поставить задвижку.
У заводских каменок с этим проблем как правило нет, но есть другая беда — они не держат тепло. Почему этот момент так важен, да все просто — быстрого нагрева мало, нужно тепло еще и сохранить на длительный период иначе это будет баня для одного.
Достигается это путем увеличения количества материала способного аккумулировать тепло и отдавать его постепенно, а не мгновенно как в случае с металлом. У дорогих моделей эту функцию выполняют кожуха-конвекторы из камня, для бюджетных изделий выходом будет: частичная обкладка кирпичом, навешивание на дымоход бачка для воды самоварного типа или сетки с камнями, перенос дымоходного канала из центра в бок или к задней стенке (если это предусмотрено конструкцией).
Не лишним будет почитать и инструкцию, хоть многие этого делать и не любят. К примеру, часть производителей так и указывает, что максимальная t достигается путем полной закладки топливника дровами и полным открытием зольника. В общем, учитывайте особенности вашей каменки и учитесь правильно ее использовать.
Не следует еще забывать и о производительности печи, ведь каждая модель рассчитана на обогрев определенного объема бани/парилки. Приобретая или изготавливая отопительный прибор, нужно всегда прикидывать — сможет ли он обеспечить нужный температурный режим.
Что касается таковых из кирпича, то тут ситуация такая — хорошие каменки достаточно быстро нагреваются и очень долго сохраняют жар. Но такие творения дорогое удовольствие, ведь грамотно сложить сможет далеко не каждый печник, а он возьмет не мало за свою работу.
Вот поэтому, многие пробуют выложить печку сами и результат оказывается нужным далеко не у каждого. При кладке их своими силами часто допускаются ошибки. Неправильно выполненный дымооборот, футеровка топки или не то сечение колодца гарантируют слабый или чересчур длительный нагрев. В этом случае можно предложить сделать комбинированную печь.
Плохая вентиляция
Допустим, вы полностью уверены в работоспособности своей печи, но в бане холодно! В таком случае обратим внимание на вентиляцию.
В былые времена, когда не знали что такое утеплитель, двойной стеклопакет или наливные полы о вентиляции ни кто и не думал, воздух сам просачивался внутрь и также сам уходил через присыпку потолка. Да и пространство деревенской бани не делили на два и более помещения. Теперь все по-другому, что и требует современного подхода.
Разделение зон с тщательным утеплением каждой из них просто невозможно без грамотно устроенной вентиляции, в противном случае воздух будет просто стоять — холодный внизу, горячий вверху. Наша задача заставить его циркулировать, тем самым распределяя тепло туда куда нам нужно.
Обычно это делается так: в перегородке парной с помывочной устраивается небольшое окошечко оно соединяет два закрытых помещения. В моечной, обычно около печи, делают вентиляционное отверстие, которое каналом или гофрой выводят через пол в парилку. Устроенная таким образом система работает следующим образом — нагретый воздух от камней поступает в п/комнату, а ему на смену через нижнее отверстие в парилку поступает холодный.
В моечной стало тепло или пошли париться — верхнее окошечко закрыли.
Данную систему можно видоизменить и увязать с протекающим полом, но об этом чуть ниже.
Внимание на фундамент и пол
Нередко причиной прохлады в бане становится холодный пол и корни этой проблемы уходят в самое начало возведения постройки, причем для деревенских и современных сооружений они различны.
Для сельских бань характерен ленточный фундамент, земляной подпол и протекающий деревянный пол. Отсюда и исходим в решении задачи.
Само по себе пространство под досками не промерзает даже в сильные морозы (для рубленой бани), поэтому для того чтобы ноги не мерзли делаем следующее:
Современным каркасным постройкам, а также из кирпича или блоков все это может не помочь, тем более, что в большинстве из них вы не найдете простого слива воды на землю. В них устраиваются бетонные чаши с системой сбора и отвода воды наружу. Причем, многие это стали делать не только в моечной, но и по всему контуру бани.
Фундамент изнутри лучше не утеплять различного рода материалами на основе пенопласта — это грозит появлением на поверхности ленты конденсата.
Очень эффективным окажется включение пола в систему вентиляции. В моечной пол делаем протекающим (в этом случае специальное отверстие не нужно) и частично такой же в парной. Нагретый воздух проходит через окошечко в помывочную комнату, нагревает это помещение, охлаждается и через щели пола затягивается обратно в парилку. Циркулируя таким образом, воздух согревает пол и подпольное пространство значительно быстрее.
Тем, у кого залита монолитная стяжка можно посоветовать только укладку водяного или электрического пола, включение в основание слоев утеплителя должного эффекта не даст.
Утепляемся
Бани из камня, каркасные, щитовые и брусковые в обязательном порядке нуждаются в утеплении изнутри и снаружи.
Внутри данный процесс осуществляется по давно отработанной технологии — каркас, пароизоляция, минеральный утеплитель, фольга, вагонка, поэтому заострять внимание на этом не будем.
Желательно для пущей надежности провести соответствующие работы и на наружных стенах бани — заключаются они в укладке ветрозащиты и закреплении защитного материала от осадков.
В рубленых срубах точками ухода тепла являются: двери, окна, межвенцовые пазы и потолок. В отличие от вышеуказанных построек, в банях из кругляка нет необходимости полностью устраивать теплоизоляцию стен. Они и без того отлично удерживают тепло, да и закрывать такую красоту нет смысла, достаточно будет отделать евровагонкой только парную.
Работы по утеплению бани заключаются в следующем:
Если стены обшивать не нужно, то вот потолок обязательно. Эти работы можно провести только изнутри, только снаружи или так и так. Для теплоизоляции потолка могут потребоваться кровельные работы.
Со стороны помещения будет достаточно закрепить к черновому потолку алюминиевую фольгу или крафт-бумагу, поверх которой с небольшим воздушным зазором крепят вагонку. Со стороны чердачного пространства можно уложить утеплитель или сделать засыпку.
Вот все основные моменты по улучшению вашей бани. Конечно, надо признать, что некоторые из них просто не подойдут вам, другие окажутся трудно выполнимыми, третьи не эффективными, но так и должно быть для каждой постройки свой подход, свои особенности.
Сколько баня должна держать тепло
Прежде чем приступить к выбору конкретных технических решений по конструкции бани и печи, приведём для ориентировки результаты оценочных расчётов параметров предельно большой для рядового садовода бани (с совмещёнными парной и мойкой) длиной 4,0 м, шириной 2,5 м и высотой 3,0 м. Площадь такой бани — 10 м2, объём — 30 м2, площадь ограждающих конструкций (стен, потолка и пола) — 60 м2.
Оценим теплопотери через ограждающие конструкции наружу бани, полностью протопленной в стационарном режиме. То есть в том гипотетическом случае, когда внутренние поверхности стен, пола и потолка бани изо дня в день поддерживаются при температуре +100°С (как, например, жилой дом, правда, при иной температуре).
Результаты расчёта теплопотерь ограждающих конструкций различных типов выглядят следующим образом:
Под утеплителем мы здесь будем понимать минеральную вату (стекловату, шлаковату, базальтовую вату), войлок, мягкие древесноволокнистые плиты, пенопласт, то есть материалы, имеющие близкие коэффициенты теплопроводности. При этом подразумеваем, что утеплитель уложен изнутри по стенам, изготовленным из любого материала (брус, кирпич, сталь, доски и т.п.). Из приведённых цифр видно, что дешёвая лёгкая стена с утеплителем обеспечивает те же теплосохраняющие характеристики, что и массивные стены.
Уровень теплопотерь 6 кВт весьма велик. Например, обычные кирпичные печи имеют теплоотдачу в помещение от 4 кВт до 6 кВт (хотя мощность тепловыделения от горящих дров может достигать и сотен кВт). То есть для поддержания высокой температуры в бане требуются кирпичные монстры типа известной банной печи Суздальцева массой 2500 кг, продолжительность топки которой составляет 12 часов при потреблении дров 14 кг в час.
Ясно, что кирпичные печи для нашей садовой бани не годятся из-за недостаточной теплоотдачи с внешних поверхностей. Подчеркну, что для нагрева воздуха до 100°С температура стенок печи должна быть больше 100°С, причём намного больше. А кирпичные печи снаружи прогреваются по строительным нормам и правилам лишь до 90°С, максимум до 120°С.
Таким образом, за основу мы должны принять концепцию современной финской сауны, то есть бани с металлической печью. Ведь нам не надо держать высокую температуру в парной сутками. Нам нужно быстро баню нагреть (протопить), а потом пусть она относительно быстро охладится. Для такой задачи нам подойдут металлические печи, которые всё тепло, выделяющееся от сжигания дров, тотчас выделяют в воздух, а не в кирпичную кладку печи.
Очевидно, что для быстрого нагрева бани важно не только значение сопротивления теплопередачи стен
Таким образом, чтобы протопить холодную кирпичную баню до заданной температуры, необходимо истратить столько же тепла (и дров соответственно), сколько его хватило бы на поддержание тепла в уже прогретой бане в течение 3 суток.
Приведённые выше расчёты свидетельствуют, что не только кирпичные печи, но и кирпичные бани (даже обшитые вагонкой) для нас совершенно не пригодны. Не подходят даже бревенчатые бани (брусовые): их в обязательном порядке (так же как и каменные бани) надо утеплять изнутри эффективными утеплителями типа минеральной ваты. Без утеплителя бревенчатую баню нам придётся топить даже металлической печью несколько часов.
Толстая вагонка в качестве внутреннего обшивочного материала, который прикрывает утеплитель, тоже не вполне подходит — слишком теплоёмка. Наиболее удовлетворительными характеристиками обладают широко применяемые в промышленно-складском строительстве панели утеплитель-сталь («сэндвич»). Но для высокотемпературных бань сталь не подходит: «обжигает» при соприкосновении — необходимы ограждения.
Остановимся немного на эффекте «обжигания» металлической поверхностью. С первого взгляда это удивительно, поскольку в быту считается, что металл — материал холодный (как говорят, «холодит»). Многие даже считают, что если тёплый деревянный пол застелить листовым металлом, то дом станет холодней.
Свойство эффективного отвода тепла листовым металлом в стороны широко используется. В частности, перед дверцей печи на полу всегда настилают стальной лист. Если из печки упадёт головешка, то тепло от неё сразу распределится по всей площади листа и не сможет привести к воспламенению находящегося под листом деревянного пола. Ведь воспламенение дерева всегда происходит в какой-нибудь одной точке, и если теплоотвод из этой точки велик, то воспламенение затрудняется. Металлические листы используются также для отвода тепла из труднодоступных (в том числе и для воздуха) мест (например, из зон примыкания кладки печей и труб к деревянным конструкциям).
Однако вернёмся к результатам расчёта. Они весьма убедительно говорят, что для нашей бани подходят только варианты ограждающей конструкции с утеплителем и обшивкой тонким слоем дерева или металла. При этом для того, чтобы нагреть внутренние поверхности стен до заданной температуры за 1 час, минимальная мощность металлической печи должна быть где-то в пределах 15-20 кВт. Нагреть надо также саму печь и воду для мытья. Оценим, сколько же для этого нам надо тепла:
Приведённые цифры свидетельствуют, что кирпичная печь — слишком теплоёмкая: фактически она не в состоянии нагреть ни баню, ни саму себя. При мощности тепловыделения от горящих дров 15-20 кВт только на прогрев печи понадобится около 3 часов (что слишком много). А ведь только после этого она сможет начать нагрев помещений.
Следует заметить, что кирпичная печь, запасая при протопке 50 кВт*час тепла, охладится не ранее чем через 10 часов. То есть и на следующий день будет ещё теплой. Но нам этого вовсе не нужно. Это просто растранжиривание дров: баня высохнет и за 2 часа от тепла 15 кВт.час, запасённого стенами (если к тому же предотвратить излишнее намокание полов).
То же самое относится и к каменной засыпке — на её нагрев тоже нужно много энергии. Но оставим этот вопрос решать любителю бани: если кто-то хочет париться путём «поддачи», пусть на полчаса дольше топит печь, только и всего.
Что же касается воды, то достаточное количество кипятка на мойку в шайке составляет 10 л (одно ведро) на одного моющегося. Это требует затрат небольшого количества энергии (порядка 1,2 кВт-час,), то есть эквивалентно работе стандартного электрокипятильника или электроплитки мощностью 1,3 кВт (6 А, 220 В) в течение 1 часа. Нагрев воды для ванны (200 л при температуре 40°С) потребует в 7-8 раз большей энергии.
О минимальных энергозатратах.
Суммируя приведённые выше соображения, определим значения минимальных энергозатрат для «запуска» бани с утеплёнными и обшитыми евровагонкой стенами, с металлической печью без каменки и объёмом нагревамой воды 20 л (на двух человек) при различных температурах снаружи (табл. 1)
Таблица 1.
Минимальные энергозатраты на прогрев бани до +100°С
Таким образом, чтобы натопить баню зимой за 1 час, требуется металлическая печь мощностью порядка 20 кВт. В нижней строчке таблицы 1 приведены данные о необходимом количестве сухих дров калорийностью 3300 ккал/кг (3,8 кВт*час/кг) для обеспечения суммарных энергозатрат на нагрев бани при коэффициенте полезного действия печи 50%.
Что ещё следует из таблицы?
Во-первых, такие уровни энергоподачи с помощью электропечей доступной для садоводов мощности реализовать невозможно. Что же касается дровяных печей, то цифры вполне реальные для любой крупной «буржуйки», которая легко может сжечь в час десяток килограммов дров и натопить за это же время рассмотренную нами баню предельных размеров до 100°С.
Во-вторых, удивительно, как много всё-таки тепла идёт на нагрев воздуха. А ведь мы привели результаты расчёта без воздухообмена, который необходим и даже неизбежен в бане.
Так вот, если в бане — 6-кратный воздухообмен (то есть в течение часа воздух 6 раз заменится свежим с улицы), то на нагрев воздуха может потребоваться больше энергии, чем на возмещение теплопотерь через стены бани. А значит, надо по возможности реже открывать двери.
В-третьих, неожиданным результатом является слабая зависимость энергозатрат от наружной температуры. Казалось бы, зима (-20°С) сильно отличается от лета (+20°С). Однако чтобы протапливать баню в лютый мороз, надо лишь в 1,5 раза больше дров, нежели тёплым летом. Объясняется это тем, что мы приняли температуру в бане очень высокую — 100°С.
Ну а как всё будет выглядеть при температуре бани 40°С?
Посмотрим на результаты, приведённые в табл. 2.
Таблица 2.
Минимальные энергозатраты на прогрев бани до 40°С
Из табл. 2 видно, что энергозатраты зимой в 2 раза больше, чем летом, а без учёта нагрева воды — в 3 раза больше. Сравнив таблицы 1 и 2, также нетрудно заметить, что летом для протопки бани до +40°С требуется в три раза меньше дров, нежели чтобы натопить парную до 100°С, а без учёта воды (которую можно нагреть на газу или электрокипятильником) — в четыре раза.
Невольно задумаешься, какая баня больше подходит садоводу: «турецкая» при 40°С или «финская» при 100°С? Ведь чтобы попариться летом «по-турецки», надо истратить всего лишь около 3 кг дров, причём баня будет готова всего через 15-20 минут.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сауна. Гигиеническая баня для дачника и садовода, М.: «Издательство АСТ», 2004.
2. Теория бань. Учебник, М.: «Книга и бизнес», 2006.
Источник статьи: http://dom-srub-banya.ru/skolko-banya-dolzhna-derzhat-teplo/
