Печь курина для бани с ложем для камней
печь курина
Печь Курина для бани с ложем для камней.
Полезная модель относится к области бытовой техники, а именно к бытовым печам для бани.
Известны печи для бани малой массы, в которых используются различные виды топлива, включая электричество. Недостатком таких печей является их малая масса и, как следствие, малая теплоемкость. В этом случае доля инфракрасного излучения значительно меньше доли конвективного тепла. Значит стены, пологи и сам человек греются не от печи, а от нагретого этой печкой воздуха, который из-за его малой массы требуется нагревать до 100 градусов, а то и больше. Это, как известно, во-первых, вредно для дыхания, во-вторых – нет возможности усидеть при такой температуре долго, минут 15, как рекомендует медицина для глубокого прогрева мышц и других тканей.
Известны теплоемкие массивные печи, выполненные, как правило, из кирпича. В печи для русской бани камни нагреваются непосредственно огнем и дымом только в то время, пока печь топится. Тепло, которое накопили в себе камни, быстро расходуется по мере обливания их водой, а другого тепла больше не поступает – печь-то больше не топится. Поэтому здесь банный день короток. Нередко камни отгораживают от огня и дыма металлической перегородкой или коробом – это уже лучше.
Формула полезной модели.
1. Печь для бани, содержащая зольник, топку, с размещенным над ней чугунным ложем с камнями, и дымоход, ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ тем, что ложе имеет оригинальную форму и является направляющим элементом дымохода, который выполнен с разной толщиной стенок, при этом топка расположена предельно низко от пола.
2. Ложе для камней, выполненное в форме плоского ящика, ОТЛИЧАЮЩЕЕСЯ тем, что плоский ящик имеет глубокий карман закругленной формы.
Печь Курина для бани с ложем для камней.
Прототипом новой печи для бани стала разработанная авторами много ранее отопительно-варочная печь-шведка с отнесенными в бок дымоходами.
Рациональность идеи в том, что, если дымовые каналы не размещать непосредственно за топкой и духовкой, как в обычной печи–шведке в форме тумбы, а пристроить их сбоку к топочной части печи, то теплотворная поверхность печи увеличивается вдвое, получается большой распределенный источник тепла. В советских дачных условиях такая перекомпонованная печь-шведка служила теплой перегородкой между жилой и кухонной зонами домика. Десятки таких печей с начала восьмидесятых годов зарекомендовали себя многолетней (до сих пор работают) безупречной и эффективной эксплуатацией, надежность – важный аргумент.
Там, где у новой дачной шведки была варочная плита и духовка, в банной печи появляется чугунное ложе с камнями. К этой топочной части печи пристроились сбоку дымоходы. То есть, вместо обычных банных печек в форме тумбы была сконструирована Печь-стена. Она и заняла одну из стен в парной бане. Теперь пользователь всегда находится в поле теплового излучения, в каком бы углу парной он не оказался.
Размер теплотворной поверхности Печи, образованной дымоходами, от 4 до 10 кв.м, в зависимости от размера парной. Система дымоходов комбинированная: поток дыма после вертикальных ускоряющих дымоходов замедляется тремя горизонтальными, увеличивая время взаимодействия носителя тепла – дыма с кирпичными (или каменными) стенками дымоходов. 
Суммарная длина дымоходов 7-11метров. Проходящий по дымоходам дым отдает Печи максимально возможное тепло.
В дымоходах, в верхних местах перегибов, обязательно предусмотрены специальные отверстия-диафрагмы для отвода легких фракций дыма как, например, угарный газ. Благодаря устройству таких шунтирующих каналов определенных размеров, несмотря на общую большую длину дымоходов, выходящий из трубы дым имеет оптимальную температуру 150 градусов. Эта температура пожаробезопасна, ее достаточно для устойчивой работы Печи и предупреждения возникновения конденсата в трубе.
Дымоходы скомпонованы так, что распределение тепла по поверхности Печи вполне равномерное, только нижняя часть этой поверхности нагрета несколько больше. Человек находится во всеобъемлющем мощном, но не обжигающем тепловом потоке и ощущает излучаемое Печью-стеной тепло как солнечное. Воздух же прозрачен для инфракрасного излучения и им не греется. А пар – менее прозрачный, наоборот, дополнительно прогревается этими лучами.
Для возможности во время парения топить печь и продолжать греть камни, чтобы без ограничения поддавать пар, камни отделяют от огня и дыма, укладывая их в металлический короб, размещенный над топкой печи. Обычно такой короб имеет плоское или выпуклое дно, поэтому далеко не все возможное тепло от огня и дыма достается камням. Можно увеличить отбор тепла для нагрева камней, увеличив время прохождения пламени и дыма вдоль поверхности короба за счет увеличения сопротивления движению дыма. Это достигается направлением движения дыма вниз против его естественного стремления. Первые банные печи, где был использован этот эффект, были реализованы с помощью обычной варочной чугунной плиты, расположенной под углом к горизонту (1992 г.).
Когда появилась возможность заказать чугунное литье, было спроектировано чугунное ложе для камней (1994 г.). Оно имеет определенные форму и размеры для обеспечения нужной газодинамики. Ложе направляет пламя вниз, создавая дополнительное сопротивление движению дыма, удлиняет путь прохождения огня и дыма вдоль него, благодаря своей вогнутости, в отличие от короба с плоским дном. Увеличивается время прохождения теплоносителя–дыма вдоль днища ложа, значит, увеличивается отбор тепла в пользу камней.
Чугунное ложе оказалось очень эффективным в отборе тепла для камней. Форма и размеры ложа с годами меняются, совершенствуются, однако, не принципиально – проект оказался удачным. Ложе нагревается в разных местах от 400 градусов до почти 1000 градусов С. Поэтому современное ложе отливается из жаропрочного чугуна, имеет ребра жесткости. Весит оно около 100 кг, в нем умещается 150 кг жадеита. Температура камней от 200 до 750 градусов С. При таких условиях пар получается мягким. Лучше других камней зарекомендовал себя жадеит.
Источник тепла в помещении лучше располагать как можно ниже. Поэтому топка Печи находится на четвертом ряду кирпичной кладки от пола, а дымоходы доходят до уровня пола и устроены так, чтобы нижняя часть Печи грелась сильнее. От этого парная прогревается однородно: температура у пола отличается от температуры под потолком всего на 5-10 градусов.
Ложе-каменка со своей газодинамикой, теплотворные (очень даже теплотворные) качества дымоходов и низко расположенная топка делают массивную Печь эффективной: уже через 2 часа после начала топки можно пользоваться мягким теплом, а через 3 – паром и вениками. На банный день хватает двух тачек дров.
Печь для бани с ложем для камней способна прогревать парную до температуры значительно больше 100 градусов С. Было 140 – это кирпичная-то печь на дровах! Однако, любители горячих температур рано или поздно, все до единого! приходят к режиму Русской бани с поддачей пара и с вениками при температуре не выше 70 градусов С.
Понимая, что в русской бане с вениками очень даже сыро, нужно было придумать, как выветрить образовавшуюся влагу. Проветривание организовано Печью. В поддувале Печи делается канал для забора воздуха из парной. Этот воздушный канал начинается под деревянным полом парной бани. Когда поддувальная дверца закрыта, печь потребляет воздух для горения через этот канал. В определенных местах в полу парной просверлены отверстия с учетом того, чтобы воздух двигался по подполью вдоль половых балок. В течение всего банного дня и потом еще двое суток, пока Печь остывает, воздух, двигаясь по подполью, абсолютно высушивает все пространство подполья и самой парной бани. Если пол не деревянный, а, например, керамический, то воздух в поддувало забирается с уровня пола.
Как выяснилось впоследствии, такая принудительная вентиляция Печью оказалась очень удачной – отсутствуют какие-либо застойные или гнилостные запахи. И самое главное, полностью обновляется атмосфера парной бани: удаляются выделяемые человеческим организмом вещества, восстанавливается нормальная концентрация кислорода.
После выдачи Патента РФ №30420 эта печь стала называться Печь Курина для бани с ложем для камней.
Необходимо отметить принципиальное требование к экологической чистоте применяемых материалов и технологий при проектировании и строительстве Печи Курина для бани с ложем для камней.
Самое серьезное внимание уделено противопожарной безопасности. Предусмотрены достаточные кирпичные противопожарные разделки от деревянных деталей здания и парной. Дополнительно места сопряжения кирпича и дерева изолируются войлоком, пропитанным глиной в соответствии с экологическими требованиями. Не смотря на то, что дым в трубу попадает с относительно низкой температурой 150-200 градусов, самое уязвимое место с точки зрения вероятности возгорания – прохождение дымохода через деревянное перекрытие – выполняется методом «труба в трубе» (авторская публикация в журнале «Бассейны и сауны» №7 «Баня: здесь нет мелочей»).
Печь Курина для бани с ложем для камней оказалась удачной и получила свое развитие в проекте Русская парная баня Курина и Банная печь с воздуховодом под подовой поверхностью.