Банная печь Игоря Васильева. Попытка синтеза. Постскриптум

08 Апр

Просмотров: 950

Всем привет!

Давно не публиковал ничего новенького на блоге. Каюсь. Но на это были свои объективные причины.

После публикации цикла статей, посвященных «Печи В Кубе» уважаемого Игоря Васильева, посыпались вопросы и пожелания от любителей «легкого» (и не только) пара, имеющих непосредственное отношение к  озвученной теме. 🙂

Обобщив всю входящую информацию,  я принял решение сделать попытку и создать ПРОЕКТ банной печи ПО МОТИВАМ «Печи В Кубе».

Оценку того, что получилось в результате моих 3-х месячных трудов над проектом, все желающие могут сделать, набравшись совсем немного терпения. 🙂

Этот проект скроен по лекалам других моих проектов, посвященных банным печам «РусСауна» Игоря Кузнецова и «Легкий Пар» Александра Шалагина.

Проект содержит подробную описательную часть конструкции печи, рекомендуемый порядок ее кладки, а также рекомендации по ее сушке и топке.

Более подробную информацию по данному вопросу можно будет получить в самое ближайшее время на страницах этого информационного ресурса.

Рекомендую всем, заинтересованным в этом вопросе, почаще заглядывать на этот блог.

А этой статьей я восполню то упущение, которое мною было допущено при публикации вышеупомянутого цикла статей, и на которое было обращено мое внимание Гуру паровой бани из Литвы уважаемым Рамунасом.

Из круга рассмотренных в цикле вопросов «выпал» вопрос, затрагивающий такой аспект, как метод вытопа «Печи В Кубе» за один присест, предложенный в свое время Игорем Васильевым, и названный Рамунасом «методом двойной протопки».

Поэтому данная статья и посвящена этому вопросу.

Но, прежде чем приступить к описанию непосредственно анонсированного метода, укажем основную причину, по которой топка кирпичных банных печей ДОЛЖНА отличаться от топки кирпичных печей другого функционального назначения (отопительных, отопительно-варочных и пр.).  

И причина эта обусловлена различными климатическими условиями, в которых приходится эксплуатировать ту или иную кирпичную печь. Одно дело,  когда печь находится в жилом доме, а другое дело, когда печь находится в периодически отапливаемом помещении (ярким примером которого является отдельно стоящее строение бани).

В первом случае задачей кирпичной отопительной печи, после начального нагрева жилого дома, является поддержание необходимого температурного баланса в отдельных его помещениях, при котором колебания температуры, как правило, не превышают 5-60С. И именно эти колебания температуры призвана свести до минимума (до +/- 30С) отопительная кирпичная печь.

В условиях же не отапливаемой, отдельно стоящей, и периодически используемой бани на банную печь возлагаются совсем другие задачи.

Банная печь должна за относительно короткий отрезок времени нагреть до нужных пользователю температур и каменку (как основной элемент парообразования), и помещения бани, и заданный объем воды.

Причем диапазон изменения банной печью температур (от стартовых, сложившихся в бане на момент растопки печи, до требуемых)  существенно превышает аналогичный показатель, который характерен для жилого дома.

Так по температуре нагрева воздуха внутри бани этот диапазон может достигать значений порядка 90-1000С (от -250С до + 750С). Приблизительно на такую же разность температур (с +5-100С до 80-950С) предстоит нагреть воду для мытья.

Температуру каменку и вовсе предстоит изменить на 400-4500С и более (кто как видит в этом потребность).

А подходы, используемые большинством пользователей при топке банных печей, ничем принципиально не отличаются от подходов, используемых при топке отопительных печей. Все различия в их (банных печей) топке сводятся к банальному увеличению самого времени топки, либо к топке печи с натопом накануне дня приема бани.

При этом многие обладатели кирпичных банных печей СТАВЯТ ПОД СОМНЕНИЕ саму возможность ЗА ОДИН ПРИСЕСТ вытопить надлежащим образом печь и баню за приемлемое время (как правило, не превышающее 6-7 часов в ЗИМНЕЕ время).

Как правило, при топке печи в один присест затрачиваемое время на достижение требуемых результатов оказывается весьма большим – от 8 часов и больше (характерно именно для ЗИМНИХ условий). Время же, затрачиваемое НЕПОСРЕДСТВЕННО на топку печи (без учета времени, требующегося на «выстаивание» бани), редко получается меньшим 3,5-4 часов.

Количество израсходованных на топку печи дров при этом, как правило, значительно превышает 30 кг.

Повышается риск перегрева камней в каменке за время активной топки печи.

Также существенно снижается коэффициент полезного действия используемого печью в процессе такой топки выделившегося из дров тепла.

Но вот, что пишет по данному поводу Игорь Васильев.

«Так в каком режиме готовить печь зимой? – с натопом накануне, или же в один заход?

В отличие от широких слоев банного сообщества, возможность вытапливания печи в один присест мне не кажется утопией, и вот почему.

  1. Выгодно иметь топку возможно (более) горячую, а чем дольше перерыв между заходами (имеется в виду перерыв между топками в режиме топке печи с натопом накануне банного дня), тем больше печь остывает. А это прямые потери (дров, а, следовательно, и денег).
  1. В заходе-продолжении (имеется в виду продолжение топки печи в один присест (вытоп печи за 1 раз) после некоторого перерыва между топками, о котором речь пойдет далее), риск перегрева камней снижается за счет уменьшения АКТИВНОГО времени топки. Последнее (активное время топки) здорово зависит от КОНКРЕТНОЙ КОНСТРУКЦИИ печи, режима топки и начальной температуры окружения (окружающей печь среды). В моем случае (для «Печи В Кубе») экономия (во времени, затрачиваемое на вытоп печи), если сравнивать два захода к одному (топить печь за два захода, или за один), составляет около ЧАСА.
  1. КПД теплопередачи (количество поглощаемого печью тепла) растет, в силу большей разности по температуре между (дымовыми) газами и собственно температурой камней, что ведет к прямому сбережению дров и уменьшению температуры выбросов (дымовых газов через печную трубу). Напомню, эффективность банной печки в АКТИВНОМ режиме НЕПРЕРЫВНО УМЕНЬШАЕТСЯ по выходу последней (печки) на РАБОЧИЙ режим».*

 

*Примечание. Красным цветом, как и ранее в других статьях цикла, выделены внесенные мною комментарии для лучшего и однозначного толкования сказанного автором «Печи В Кубе».

Игорем Васильевым предложен метод топки банной печи ЗА ОДИН ПРИСЕСТ  (топка печи ТОЛЬКО в день принятия бани), НО ЗА ДВА ЗАХОДА (так называемая «Прерванная топка»).

Данный МЕТОД предполагает СЖИГАНИЕ дров в печи в 2 ЭТАПА с разрывом во времени между данными этапами. Перерыв между топками печи отводится на нагрев помещений бани до некоторых начальных температур*.

*Примечание. Например, в качестве таких начальных температур нагрева помещений парной и моечной могут быть приняты температуры, НА 20-30% ПРЕВЫШАЮЩИЕ «стартовые» температуры, при которых начинается непосредственно сам банный процесс. 

В качестве «стартовых» для парной (на момент первого захода в нее для прогрева) могут рассматриваться температуры, находящиеся в диапазоне 40-470С, а для моечной – 25-270С.

Данный метод топки Игорь Васильев демонстрирует на примере своей «Печи В Кубе», приводя соответствующие временные и температурные данные, зафиксированные им в процессе топки.

Со всеми предоставленными автором печи данными все желающие могут ознакомиться в его посте от 12.02.2013г. на форуме «Русская баня. Вопросы строительства и эксплуатации».

Здесь же в краткой форме я попробую последовательно изложить саму процедуру топки «Печи В Кубе»  за один присест, предложенную Игорем Васильевым.

Итак, весь процесс топки печи можно условно разбить на 3 составляющие:

  1. Сжигание в печи первой закладки дров;
  2. Последующий прогрев помещений бани конвективным потоком воздуха, прогоняемым через нагретое первой закладкой дров нутро печи;
  3. Сжигание в печи второй закладки дров и доведение до требуемых температурных показателей нагрев закладки каменки и «стартовых» температур отдельных помещений бани.

 

Объем одной сжигаемой в печи закладки дров составляет порядка 10 кг. Влажность дров – не более 20% (теплотворность дров 3370 ккал/кг = 3,909 кВт*ч/кг при их относительной влажности 20%).

В результате сжигания такой закладки дров в топливнике печи выделяется за 1 час порядка 20 кВт*час тепловой энергии (при КПД извлекаемого из дров тепла не более 50%).

Этого тепла (как показывает Игорь Васильев) вполне достаточно, чтобы нагреть помещения парной на ∆Т=45-500С (с -70С до +400С) и моечной на ∆Т=30-350С (с -70С до +250С) (каждая из которых имеет размеры 3×3х2,5м), а также существенно нагреть внутренние причиндалы печи (в частности, каменку до Т=3250С).

Теперь приступим к описанию самого процесса топки.

Подчеркну еще раз, что в данной статье рассматривается топка печи, созданной на принципах «Печи В Кубе»!

Указанная процедура топки может быть применена и к  другим банным печам, с обязательным учетом особенностей их конструкции (наличия и размещения в печи различных регулирующих дверок и заслонок).

Итак, поехали…

1.Сначала закладываем в топку печи небольшую начальную закладку мелко наколотых сухих дров.

Из мелких щепок (лучин) разводим костерок в поддувале, который будем поддерживать НА ПРОТЯЖЕНИИ ЭТАПА РОЗЖИГА И ВСЕГО РЕЖИМА АКТИВНОГО ГОРЕНИЯ в печи дров (РАБОЧЕГО РЕЖИМА).

С определенной степенью приближения, продолжительность этих этапов для одной полной горящей закладки дров  (принимаемой равной для данной печи ~ 10 кг) составляет порядка около 1 часа (до момента полного обугливания дров и выхода из них основной массы всех летучих).

Дрова одной полной закладки загружаются в печь 2-мя порциями в весовом соотношении 40:60. 2-я порция дров в рамках 1-й закладки загружается в печь спустя 20-25 мин после 1-й порции. При этом предварительно частично прогоревшие дрова 1-й порции равномерно распределяются по всей площади колосниковой решетки.

На момент запуска печи основные задвижки на трубе, Задвижка Прямого Хода (ЗПХ), дверка поддувала («Микротопки») ОТКРЫТЫ ПОЛНОСТЬЮ, а все задвижки и дверки подачи в печь вторичного и третичного воздуха (ВВ и ТВ) ПОЛНОСТЬЮ ЗАКРЫТЫ!

После розжига печи и создания в системе устойчивой тяги начинаем управлять процессом горения дров при помощи регулирующих подачу в печь заслонок и дверок ВВ и ТВ так, как описано в предыдущем посте. При загрузке в печь новой порции дров также придерживаемся порядка манипуляции с дверками и заслонками печи, описанным в этом же посте.

2.ЧЕРЕЗ ~ 1 ЧАС после растопки печи и закладки в печь 2-й порции дров (всего в печь загружено ~ 10 кг дров), когда закладка прогорела до углей (АКТИВНЫЙ РЕЖИМ ГОРЕНИЯ сменился РЕЖИМОМ ДОГОРАНИЯ УГЛЕЙ) и основной выход летучих прекратился, языки пламени осели:

— ОСНОВНУЮ ЗАДВИЖКУ НА ТРУБЕ ЗАКРЫВАЕМ НА 70%!

— КОСТЕРОК в поддувале ГАСИМ (перестаем поддерживать), а ПОДДУВАЛЬНУЮ дверку ЗАКРЫВАЕМ ПОЛНОСТЬЮ!

— Дверка ТОПКИ также ПОЛНОСТЬЮ ЗАКРЫТА!

— Подачу в печь ВВ и ТВ ПОЛНОСТЬЮ ПРЕКРАЩАЕМ!

— Оставляем печь с таким положением задвижек и дверок на 30 мин (½ часа) и ждем, пока основная масса углей прогорит!

Дров в печь больше НЕ ДОБАВЛЯЕМ! К этому времени температура нагрева камней в каменке успевает дорасти до значений порядка 3000С.

3.Спустя этих ½ часа ЗАКРЫВАЕМ ТРУБНУЮ ЗАДВИЖКУ УЖЕ НА 95% И ВЫЖИДАЕМ ЕЩЕ 1 ЧАС ВРЕМЕНИ!

Дверки топки и поддувала все также остаются ПОЛНОСТЬЮ ЗАКРЫТЫМИ!

Даем возможность углям ПОЛНОСТЬЮ погаснуть!

Основная цель этого этапа топки – дать ПОЛНОСТЬЮ завершиться процессам генерации из сгоревших дров угарного газа СО и выхода его через трубу во внешнюю среду.

4.После 2,5 часов, прошедших от момента растопки печи, ОТКРЫВАЕМ дверку топки и каменки и создаем через раскаленные внутренности печи конвективный поток воздуха для ускоренного нагрева помещений и ограждающих конструкций бани до требуемых начальных нам температур (в парной – до ~ 50-550С, в моечной — до ~ 30-350С).

Указанные температуры подбираются больше «стартовых» температур (температур, установившихся на момент начала принятия бани) на ~ 20-25%. Делается это с тем расчетом, что как только конвекция воздуха через печь прекратится, температуры в помещении бани «просядут» на указанную величину и примут нужные нам значения «стартовых» на момент захода в баню температур.

В зависимости от начальных температур, сложившихся внутри бани на момент растопки печи, размеров самих помещений бани и конструкции ее ограждающих компонентов, на нагрев помещений бани конвективным потоком через раскаленное нутро печи может уйти от 1-го (лето) до 3-х (зима) часов времени. Конкретное время по нагреву помещений бани до требуемых температур подбирается ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО!

5.По завершению нагрева бани конвекцией возвращаемся ко 2-му этапу топки печи.

К этому моменту времени нутро печи раскалено, и для воспламенения и горения дров имеются «шикарные» условия.

Вновь разводим в поддувале костерок и грузим в топливник 2-ю закладку дров. Эту закладку по объему можно также разбить на 2 порции, но уже в соотношении 80:20.

Снова грузим в печь порядка 8 кг сухих дров твердых пород.

А оставшуюся часть дров (~ 2 кг) можно (и лучше) взять сырыми. Повышенное содержание в дровах влаги ускорит протекание процессов газификации образовавшихся в топке углей (после выхода из дров летучих) в синтез-газ (Н2+СО) с дальнейшим окислением его горючих компонентов до состояния Н2О и СО2 и выделением в топливнике дополнительного тепла.

Критерий окончания 2-го этапа топки печи – достижения на верхних камнях каменки требуемых пользователю температур (для себя Игорь Васильев считает достаточной температуру камней 4000С).

Сжигание дров и действия с задвижками и дверками печи на 2-м этапе топке аналогичны действиям на 1-м этапе: 1 час активного горения дров + ½ часа на их догорание (задвижка трубы перекрыта на 70%) + 1 час на полное погасание углей (задвижка трубы перекрыта на 95%).

Вот таким образом и топится банная печь, созданная на принципах «Печи В Кубе».

Примечание. Более точный расход дров на топку КОНКРЕТНОЙ банной печи (и на каждый этап топки) подбирается, понятное дело, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО. Но общая концепция вытопа банной печи с «Прерванной топкой» НЕ МЕНЯЕТСЯ!

На этом все.

Откланяюсь… 🙂

До скорой встречи!

 

Другие статьи на эту тему:

2 комментария

Размещен в разделе Банные печи

 

Теги: ,

Добавить комментарий

 
 
  1. Константин Колышкин

    12 апреля 2017 at 9:59

    Владимир, ждать уже не надо. 🙂 Проект банной печи по мотивам «Печи В Кубе» Игоря Васильева теперь доступен каждому и лежит он ЗДЕСЬ.

     
  2. Владимир

    11 апреля 2017 at 22:35

    Ждать и терпеть мы привычны, а Вам желаю творческой удачи, везенья и оригинальных решений. Ожидаем Ваш проект.

     
 

«Банная печь Игоря Кузнецова БИК 41» 
(3-D модель и 3-D порядовки печи в SketchUp)

 Конфиденциальность гарантирована