Сколько нужно дров чтобы растопить баню
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.
Предположим, что мы топим эту баню зимой при температуре наружного воздуха -20°С, а температуру в бане доводим до +100°С. То есть климатические параметры закладываем предельно жёсткие, но вполне реальные для современных саун. Что же надо предусмотреть, чтобы такая баня была работоспособной? И к тому же не просто работоспособной, а быстро прогреваемой, экономной и дешёвой.
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
Оценим, сколько же тепла надо, чтобы протопить холодную баню (вернее, её ограждающие конструкции) от -20°С до+100°С (у потолка):
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.
Конечно, это не так. Металлическая поверхность имеет ту же температуру, что и пол в помещении. А рука (или нога) чувствует не температуру пола, а температуру своей кожи. Металлы имеют очень большой коэффициент теплопроводности. Если приложить руку к поверхности металла, то он начинает интенсивно отводить тепло с кожи, если температура металла ниже температуры кожи. И наоборот, металл будет интенсивно нагревать кожу, если температура его выше. А так как для кожи температура ниже 15°С уже представляется как лютый холод, а температура выше 55°С — как обжигающий жар, то металл с температурой ниже 15°С воспринимается как ледяной, а с температурой выше 55°С — как раскалённый. Само же наличие металла в помещении не приводит ни к снижению, ни к повышению температуры в нём.
Чтобы убедиться, что рука чувствует температуру кожи, а не температуру окружающей среды, достаточно (даже на очень сильном морозе) приложить руку к листу холодного пенопласта (или ещё лучше погрузить руку в сухой перлитовый песок). Вы сразу почувствуете, что пенопласт (даже с температурой -30°С) — очень «тёплый». Это происходит потому, что пенопласт очень плохо проводит тепло (имеет низкий коэффициент теплопроводности) и медленно отводит тепло от руки. Кожа ладони начинает нагреваться потоками крови по кровеносным сосудам от своей обычной температуры 22-26°С до 36°С, что воспринимается как явное тепло.
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://altay-krylov.ru/dom/skolko_drov_protopit_banju.html
Как правильно растопить баню дровами?
Качество банных процедур напрямую зависит от того, насколько качественно прогрета парная. И если с электро- или газовыми печами всё просто – достаточно точно соблюдать рекомендации изготовителя, то с дровяными каменками дела обстоят намного сложнее. Ведь не каждый начинающий любитель лёгкого пара знает, как правильно растопить баню на дровах.
Новички могут часами подкладывать дрова в топку и огорчаться из-за того, что парная не прогревается до нужной температуры. Некоторые забывают о шиберных задвижках. И тогда парная наполняется токсичным угарным газом, опасным для здоровья парящихся людей. Как правильно растопить баню и избежать подобных ошибок? Давайте разбираться.
Первое, на что стоит обратить внимание, это вид и качество топлива. Предпочтение следует отдать древесине твердолиственных пород дерева: клёну, вязу или берёзе. Безусловно, можно использовать поленья и из других пород. Но одни могут оказаться слишком дорогими (например, дуб, граб или ясень), а древесина других может иметь низкую теплотворность (тополь, хвойные и плодовые деревья).
Ещё одной важной характеристикой топлива для дровяной печи является влажность: чем этот показатель ниже, тем быстрее прогреется парная. Идеальными принято считать дрова с влажностью не более 20%. Древесина свежесрубленного дерева слишком влажная. Она долго разгорается, плохо горит и потому нуждается в просушивании.
Отвечая на вопрос: «Как растопить печку в бане?», важно понимать, какие материалы использовать не рекомендуется:
- Старые доски. При сгорании такого топлива может выделяться неприятный запах, поэтому насладиться ароматом горящих поленьев Вам не удастся.
- Прогнившие брёвна. Они плохо горят, дают недостаточно жара, при полном сгорании образуют огромное количество золы.
- Окрашенная или пропитанная химикатами древесина, поскольку при горении могут выделяться токсичные вещества, опасные для здоровья человека.
- Поленья с сучками, поскольку они прогорают неравномерно. Вам придётся либо периодически выгребать сучки из топки, либо подкладывать щепки, чтобы сучки сгорели полностью.
- Кора молодого дуба. Такой материал обладает низкой теплоотдачей.
- Дрова из дерева хвойных пород. Их древесина обладает низкой теплоотдачей. Помимо этого, при сгорании образуется много сажи, которая засоряет дымоходную систему и оседает на банных камнях.
Обратите внимание — разные породы дерева имеют различную теплотворность:
А вот как меняется теплотворность в зависимости от влажности воздуха в помещении:
Помните: для обогрева помещения парной можно использовать только дрова! Не кладите в топочную камеру каменки пластмассовые предметы или старую одежду. При сгорании они также могут стать источником токсичного дыма.
Как растопить печь в бане. Шаг первый
Теперь, когда Вы знаете, как выбрать дрова, пришло время подготовить банную каменку. Для этого необходимо:
- Почистить колосниковую решётку и зольный ящик от золы и прогоревших углей;
- Помыть банные камни;
- Проверить наличие тяги, обеспечивающей выход угарного газа. Для этого откройте шибер в трубе дымохода, дверцу топочной камеры и поддувало, поднесите к топке зажжённую спичку и посмотрите, куда стремится язычок пламени. Если дымоходная система работает безупречно, огонь будет вытягиваться вверх. Следовательно, можно приступать к растопке банной каменки.
- Если в бане находятся деревянные вёдра и ушаты, наполните их водой до того, как начнёте растапливать печь. Это позволит предотвратить их преждевременное рассыхание.
Как растопить баню дровами. Шаг второй
На этом этапе следует подготовить материал для растопки. В качестве «затравки» можно использовать мелкие деревянные щепки, хворост, кору, любую бумагу (например, старые газеты) и 4-5 сухих поленьев среднего размера. Далее:
- Положите в топку 3-4 скомканных листа бумаги (или кору), на них – щепу, хворост или прутья, сверху расположите дрова и ещё немного растопочных щепок. Желательно положить поленья так, чтобы они размещались по всей ширине топки, а не были выложены друг на друга.
- Подожгите бумагу и как только щепки начнут воспламеняться, закройте дверцу топочной камеры. Огонь разгорится, но при этом парная не наполнится дымом.
- Через 10-15 минут подбросьте в топку ещё дров. Как быстро растопить баню и насколько часто надо подкладывать новые поленья? Ответ на этот вопрос зависит от влажности топлива. Но на протяжении первого часа с момента растопки печи важно не упустить момент, когда дрова полностью прогорели и превратились в угли, которые начали распадаться.
Откройте дверцу топки, разровняйте кочергой всё, что осталось от «затравки» и уложите поленья на ⅔ объёма топочной камеры. В течение 1,5-2 часов дровяная каменка прогреется настолько, что новую закладку можно будет делать даже тогда, когда в печи останутся лишь тлеющие угольки.
Важно: дрова необходимо располагать как можно ближе к дверце топки. Это позволит максимально увеличить площадь соприкосновения пламени с трубой и сократить время, необходимое для прогрева парной до нужной температуры.
Если дымоходная система обеспечивает отличную тягу, то часа через 2 можно на половину прикрыть шибер. За счёт этого дрова будут использоваться более экономно, а помещение парильни прогреется ещё быстрее. Полностью шиберную заслонку можно закрывать только после того, как выйдет весь угарный газ.
Как определить, что ещё не все токсичные продукты горения вышли через дымоход? Возьмите кочергу и поворошите ею угли. Если пламя приобрело синевато-зеленоватый оттенок, то это свидетельствует о наличии угарного газа, поэтому закрывать шибер полностью ещё рано.
Чтобы дрова прогорали более равномерно, следует периодически размешивать их при помощи кочерги. Если же парная прогревается слишком медленно, а температура быстро падает, можно полностью очистить топку от углей и закрыть шиберные заслонки. Это позволит сохранить тепло как можно дольше.
Все эти советы приведены для того, чтобы Вы могли постичь азы банного искусства и узнать, как растопить баню. Но не забывайте, что настоящее мастерство приходит с опытом. Лёгкого Вам пара!
Источник статьи: http://my-systems.ru/kak-rastopit-banu
