Наиболее удобны для пользования печи-каменки по­стоянного действия с электрическим нагревом - электрокаменки. За рубежом широко используются именно такие печи. Применение их в нашей стране сдерживается отсут­ствием в продаже электрокаменок малой мощности. Электрокаменки, выпускаемые Новосибирским заводом электротехнического оборудования и некоторыми други­ми заводами, имеют значительную мощность (более 10 кВт) и предназначены для применения в обществен­ных банях. Освоение выпуска маломощных электрокаме­нок, несомненно, приведет к их популярности.

Мощность электрокаменки зависит от объема париль­ни, качества теплоизоляции ее стен и температуры атмо­сферы. Ориентировочно можно принять, что для 1м³ объема парильни потребляемая мощность равна 0,7 кВт. Это значит, что при высоте потолка 2-2,2 м для обогре­ва 1м² площади, парильни требуется 1,4-1,6 кВт энергии.

Простейшая электрокаменка представляет собой элек­тропечь закрытого типа, на которую поставлена металлическая коробка с камнями. Если мощность такой элек­трокаменки недостаточна для хорошего обогрева возду­ха, можно использовать вторую электропечь закрытого типа, установив на нее массивный кусок металла для улучшения отвода тепла.

В электрокаменках заводского  изготовления  нагрев камней осуществляется трубчатыми электронагревателями (ТЭНами), входящими снизу в толщу каменной засып­ки. Более совершенными являются электрокаменки, в ко­торых вентиляционный воздух не проходит через толщу камней, а свободно обтекает каменную засыпку между двумя кожухами и нагревается дополнительными элек­тронагревателями. При этом камни нагреваются до 350- 450°С, а воздух - до 100-120 °С. Увеличивая число кам­ней в засыпке, можно повысить  запас  накапливаемого ими тепла для получения пара. Для парильни с сухим па­ром масса камней может быть минимальной. Многие зарубежные конструкции электрокаменок предусматривают возможность изменения массы камней в 10-12 раз (на­пример, для средней по размерам каменки - от 5 до 60кг). Такая система раздельного нагрева каменной за­сыпки и воздуха с регулированием массы камней назы­вается системой мягкого нагрева. Преимуществом такой системы является также то, что воздух не контактирует с раскаленными камнями и не приобретает неприятный запах из-за пригорания пыли, постоянно содержащейся в воздухе.

Для обеспечения удобств и безопасности пользования электрокаменки необходимо оборудовать регулятором температуры, ограничителем температуры, который от­ключает электронагреватель при достижении температу­ры воздуха в помещении 140°С, и реле времени, которое отключает электронагреватель через заданное время не­прерывной работы (до 5ч).

Печи-каменки постоянного действия, работающие на газообразном топливе, пока в продаже отсутствуют. По­этому в настоящее время для обогрева бани можно ис­пользовать газозоздушные отопительные приборы - ка­лориферы, конвекторы, камины заводского изготовления, работающие на сжиженном газе из баллона и имеющие патрубок для отвода продуктов сгорания в газоход. В га­зоход встраивают стальную коробку с камнями для по­лучения пара. При этом температура нагрева камней не­высокая - около 200 °С. Для получения сухого пара с вы­сокой температурой используют обычные печи-каменки, в топливнике которых устанавливают газовую горелку с инжекторами и воздухораспре-делителем - трубкой для подачи воздуха.

Газ является наиболее опасным топливом в отноше­нии пожара, взрыва и угорания. При его применении воз­можны отрыв пламени за счет изменения тяги (разреже­ния) в дымоходе, накопление в топке взрывчатой смеси газа с воздухом при потухшем пламени, поступление в помещение продуктов сгорания с повышенным содер­жанием угарного газа. Поэтому к печам, работающим на газе, предъявляются повышенные требования. Перед ис­пользованием они должны быть проверены представите­лями пожарной охраны и эксплуатационной конторы «Горгаз» с оформлением акта о пригодности печи к рабо­те на газовом топливе. Топка печей должна осуществ­ляться людьми, прошедшими инструктаж и имеющими навыки пользования газовыми печами. Не допускается оставлять такие печи в работе без периодического при­смотра.

Для топки печей-каменок постоянного действия бо­лее широко используют жидкое топливо, которое достав­ляется и хранится в канистрах, бидонах или другой лег­кой закрытой таре. Для топки печей можно применять нефтепродукты с высокой температурой вспышки: печ­ное дистиллированное топливо (ПДТ), керосин, дизель­ное топливо, мазут, каменноугольную смолу. Температу­ра вспышки характеризует состояние топлива, когда на­чинается обильное выделение паров, которые могут вспыхнуть при поднесении пламени. Чем выше темпера­тура вспышки, тем труднее топливо воспламенить, следо­вательно, тем оно безопаснее в отношении возникновения пожара при транспортировании, хранении и использо­вании.

Зимой при   температуре   ниже   -15°С   необходимо пользоваться керосином или дизельным топливом, кото­рые не застывают в трубопроводе, соединяющем топлив­ный бак с горелкой (табл. 6).

Таблица 6. Характеристики жидких топлив

 

Горение жидкого топлива состоит из процессов его распыления, смешения с воздухом, нагрева, испарения и окисления. В промышленных установках с большим расходом топлива распыление его производится при по­мощи форсунок. В бытовых печах, в том числе в печах-каменках, используют два простейших способа распыле­ния и смешения топлива с воздухом: разбрызгивание при ударе капель о дно горелки и испарение с тонкого слоя топлива на дне горелки.

На рис. 40 приведена схема применения горелки с раз­брызгиванием топлива. Горелка представляет собой ме­таллический стакан с размещенной над ним капельни­цей. Для этой цели удобно использовать отслуживший поршень двигателя из жаростойкого чугуна или стали, Тонкостенные стаканы, например банки, быстро перего­рают. Капельница должна быть на такой высоте, чтобы можно было следить за стеканием топлива. Капельница трубкой сообщается с топливным баком, размещенным вне помещения. На трубке должны иметься фильтр и два вентиля: один у бака после фильтра, для его отключения, другой - у печки, для регулирования расхода топлива. Нижняя часть стакана переливной трубкой сообщается со сливным баком, который также размещают вне поме­щения. Объем этого бака должен быть большим, чем топливного бака, чтобы не допустить его переполнения. В топку печи трубки пропускают через нижнюю щель в дверке. Для предотвращения засорения регулирующего вентиля перед ним желательно установить мелкосетчатый фильтр.

 

Рис. 40. Схема применения горелки с разбрызгиванием топлива 1 - дымоходная труба; 2-камни; 3 - топливник печи; 4 - капель­ница; 5 - глазок; 6 - стакан горелки; 7-дверка топливника; 8 - вентили; 9 -трубка для подачи топлива; 10- переливная трубка; 11- стена помещения; 12 - фильтр; 13 - топливный бак; 14 - слив­ной бак

Для розжига этой горелки в стакане сначала сжига­ют небольшое количество легковоспламеняющегося топ­лива или кусок ваты, смоченный применяемым топливом.

В данной горелке скорость и полкота горения топлива зависят от степени нагрева стакана: чем больше его тем­пература, тем быстрее испаряется топливо и тем полнее сгорают его пары. Если же при температуре свыше 600 ^СС поступления воздуха недостаточно и топливо не успевает перемешаться с ним в пропорциях, необходимых для пол­ного сгорания, образуются коксовые частицы - сажа, ко­торая горит медленно (и то при высоких температурах) и поэтому частично уносится с дымовыми газами. Для обеспечения полноты сгорания топлива желательно в бо­ковой стенке стакана просверлить отверстия для подвода воздуха. Еще лучше стакан наполовину заполнить куска­ми металла или камня, которые обеспечивают предвари­тельный нагрев воздуха и более равномерное смешение его с парами топлива. Практически такая горелка пре­вращается в миниатюрную печь-каменку для получения паров топлива и смешения их с нагретым воздухом.

На рис. 41 приведена схема применения горелки с ис­парением топлива со дна корпуса. Корпус горелки так­же представляет собой металлический стакан, однако топливо в него подается не сверху, а через штуцер в ниж­ней части. Оно тонким слоем растекается по дну корпу­са и при высоких температурах интенсивно испаряется.

 

Рис. 41. Схема применения горелки с испарением топлива со дна корпуса 1 - камера сгорания печи; 2-корпус горелки; 3, 4 - дверки; 5 - отверстие для воздуха; 6 - смесительное кольцо; 7-залитое топ­ливом дно корпуса; 8 - вентили; 9 - фильтр; 10, 11 -трубки для перелива и подачи топлива; 12 - топливный бак; 13 - регуля­тор уровня; 14 - сливной бак

Пары топлива, обтекая смесительное  кольцо  в  средней части корпуса, перемешиваются с воздухом, который поступает через ряд отверстий в стенке корпуса над коль­цом. В верхней части корпуса происходит процесс горения. Розжиг горелки осуществляется так же, как горелки с разбрызгиванием топлива. Система питания топлива^; и перелива несгоревшего   топлива   такая   же.   Однако в данном случае требуются более точное регулирование расхода топлива и установка дна горелки строго горизон­тально. В целях повышения точности регулирования расхода   и  поддержания  процесса горения   в  оптимальном режиме  на линии  подачи  топлива  следует установить поплавковый регулятор уровня. Он обеспечивает постоянство перепада давлений у вентиля рядом с горелкой. Ре­гулятор уровня необходимо отделить от горелки топливо-изолирующим щитом или разместить его вне помещения. Корпус регулятора целесообразно  снабдить  воздушной трубкой, выведенной выше топливного бака.

Трубки для сообщения горелок с топливным и расход­ным баками должны быть металлическими, причем соединить их отдельные куски между собой необходимо сваркой. При использовании горелок требуется перио­дически следить за поступлением в них топлива и не до­пускать засорения переливной линии.

Многие зарубежные фирмы выпускают компактные и удобные печи-каменки с горелками для газообразного или жидкого топлива. Такими являются, например, ка­менки «Васта» (ФРГ), рассчитанные для парилок объ­емом 6-40м³ (6 типоразмеров). Масса загружаемых в них камней 45-70кг, температура разогрева - до 450 °С. Высота печей 750-1200м. На рис. 42, а при­ведена конструктивная схема каменки, работающей на жидком топливе. Во внутреннем ее корпусе размещена горелка испарительного типа. Топливо поступает к верху корпуса и тонким слоем стекает по внутренней стенке. Через отверстия в стенке поступает первичный воздух для газификации топлива и частичного его сжигания. Ос­новное горение происходит в камере сгорания под кам­нями. Вторичный воздух в камеру сгорания поступает по кольцевому зазору. Продукты сгорания по двум трубкам-газоходам направляются в задний отсек и из нижней его части отводятся в дымовую трубу.

Камни укладывают на крышку топочной камеры во­круг газоотходов. Нагреваются они за счет теплопереда­чи через металлические стенки газоходов. Через слой камней проходит воздух, нагретый между стенками топ­ливника и задней секции. Камни открытые.

Печь снабжена регулятором расхода топлива, регуля­тором температуры в помещении, ограничителем темпе­ратуры для отключения печи после достижения темпера­туры помещения 140С и реле времени для отключения ее после заданного времени.

Аналогичные печи-каменки выпускаются в Финлян­дии и других странах. Финские каменки рассчитаны для загрузки значительно большего количества камней - до 800кг, накапливают большой запас тепла и поэтому мо­гут работать и как каменки периодического действия.

Отечественной промышленностью подобные каменки малой мощности для индивидуальных (семейных, сель­ских) бань еще не выпускаются. Однако для этой целч могут быть приспособлены отопительно-варочные аппа­раты, работающие на жидком топливе, например аппарат модели 2403 (рис. 42, б). Этот аппарат имеет горелку ис­парительного типа, снабженную поплавковым дозатором с терморегулятором. Топливный бак, размещенный над дозатором, отделен от топочной камеры теплоизоляцион­ным материалом. Чтобы при заправке бака на пол не попадало топливо, предусмотрен выдвижной поддон. Топочная камера закрыта жарочным настилом с конфор­кой. Продукты сгорания из горелки поступают под жа­рочный настил через удлинитель камеры сгорания, затем направляются в нижнюю часть топливника и отводятся в дымовую трубу через газоотводящий патрубок в задней стенке. Габариты аппарата 850X400X565 мм, масса 70кг. Чтобы использовать этот аппарат в качестве печи-каменки, достаточно поставить на жарочный настил под­дон с камнями. Поддон требуется для исключения по­падания в топливник воды, подаваемой на камни.

 

Рис. 42. Печи-каменки, работающие на жидком топливе а - каменка «Васта» (ФРГ); б - каменка на основе отопительно-варочного аппарата модели 2403; 1- наружный корпус; 2 - внут­ренний корпус; 3 - горелка; 4 - камера сгорания; 5-задняя сек­ция; 6- дымоход; 7 - перепускной газоход; 8-съемная прочист­ка; 9 - жарочный настил с конфоркой; 10 - топочная камера; 11 - удлинитель камеры сгорания; 12 - поддон для камней; 13 - топлив­ный бак; 14 - передняя дверка; 15 - дозатор; 16-выдвижной под­дон

Из изложенного выше видно, что печи-каменки, рабо­тающие на газообразном и жидком топливе, имеют довольно сложную конструкцию. Для изготовления их сво­ими силами нужен опыт и, главное, устройства для регу­лирования подачи топлива и защиты от перегрева, изго­товленные и испытанные в заводских условиях. Поэтому в нашей стране в индивидуальных банях в основном ис­пользуют печи-каменки непрерывного действия, работаю­щие на твердом топливе - дровах, реже на угле. Они ши­роко распространены и за рубежом. Там применяют в ос­новном печи заводского изготовления. Многие из них конструктивно похожи на каменку, изображенную на рис. 42. Для сжигания твердого топлива под топкой уста­навливают колосниковую решетку, а ниже нее размеща­ют поддувало с дверцей.

 

Рис. 43.   Печь-каменка, работающая на дровах 1 - зольник; 2 - колосниковая решетка; 3-топливник; 4, 5, 7 - дымоходы; 6 -камни; 8- дымовыводная труба; 9 - ще­ли для нагретого воздуха; 10- водогрейная труба; 11-кор­пус; 12 - глазок

Аналогичные печи-каменки для твердого топлива вы­пускаются и некоторыми отечественными заводами. На рис. 43 приведена конструктивная схема каменки Тал­линнского машиностроительного завода. Отличительной ее особенностью является то, что вторичный воздух по­ступает в верхнюю зону камеры сгорания через щели в корпусе, а дымовые газы поступают в каналы вокруг бункера для камней и выходят в дымоход через переднее отверстие. Печь имеет двойные боковые стенки, зазоры между которыми служат каналами для циркуляции и на­грева воздуха. В эти зазоры введена труба, по которой циркулирует нагреваемая в баке вода. Габариты печи 400x505x750 мм. В парильне объемом 10м³ такая печь создает температуру до 140°С. При большем объеме по­мещения температура будет ниже.

Компактная печь-каменка непрерывного действия может быть получена из печи-прачки, которая имеется в продаже. При этом в бак вместо воды необходимо загрузить камни, а небольшое количество воды можно нагреть в ведре, установленном на камнях. Если с печь-прачку соединить посредством дымоходной трубы со стальной бочкой, заполненной камнями, получает­ся каменка с большим запасом тепла в камнях и нагретой воды. Основным недостатком таких печей является интенсивное излучение тепла через тонкие стенки топки. Этот недостаток можно устранить путем обложения топки кирпичом снаружи с оставлением за­зора для циркуляции воздуха. Такие тонкостенные ка­менки недолговечны. Поэтому обычно применяют само­дельные печи, сваренные из листов стали толщиной 3- 5мм. На рис. 45 представлены некоторые конструкции таких печей для парильни объемом до 12м³. Высота топ­ки у печи 25-40, ширина 35-50, длина 40-60см. Об­щая высота 60-80см. Масса загружаемых камней - до 150 кг. Размеры печи и масса камней зависят от объема парильни. Для удобства изготовления и более полного использования тепла отводящий дымоход пропускают через каменную засыпку. Для ускорения нагревания кам­ней поддон для них можно выполнить в виде бункера с наклонными стенками, омываемыми горячими дымовы­ми газами.

Наиболее совершенны печи с двойными стенками. За­зоры между ними используют в качестве емкости для го­рячей воды (рис. 45,б, в). К ней можно подключить че­рез трубки дополнительный бак с водой, установленный рядом с печью или в моечной. Печь с двойными стенками обогревает баню в основном за счет конвекции воздуха. Для усиления конвекции одну или две стенки выполня­ют с воздушным зазором, открытым и снизу, и сверху (рис. 45, в).

Рис. 44. Каменки с встроенным баком для воды а - каменка с одинарными стенками; б - каменка с баковой стен­кой в виде бака для воды; в - каменка с баками для воды и воз­душным зазором в стенке

Металлические печи-каменки непрерывного действия, как заводского, так и индивидуального изготовления, за­нимают мало места, быстро поднимают температуру в парильне и позволяют приступить к мытью уже через 20-30 мин после начала топки. Они гигиеничны, безопас­ны в отношении отравления угарным газом, не требуют частого ухода. По этим причинам большинство бань на садовых и дачных участках оборудуют именно такими печами. Конструкции их многообразны. Иногда они со­четаются с варочными печами, установленными в сосед­нем помещении, - кухне, с печами-сушилками, с систе­мами обогрева теплиц и т. п. Для примера на рис. 46 приведена печь-каменка, совмещенная с кухонной печью, используемая любителем бани из Хабаровского края В. Телегиным в парильне длиной 1,7м и шириной 1м. Печь изготовлена из отходов листового железа толщи­ной 3-4мм. Верхняя часть топливника кухонной печи сообщена с зольником печи-каменки, которая также то­пится со стороны кухни. В корпус печи-каменки вмонти­рованы открытые с обеих сторон жаровые трубы, в кото­рые заложено примерно полведра камней. Для удобства получения пара на печь ставят бачок с кранами и труб­ками для подвода воды в центральные части жаровых труб. Длина кухонной печи 55, ширина и высота по 30 см, длина печи-каменки 40см, ширина и высота ее нагревательной части с шаровыми трубами 25 и 50см. В це­лях защиты от обжигающего теплового излучения печи полок закрыт металлическим экраном. Для этого к брусь­ям ограждения через распорные втулки гвоздями при­креплен лист кровельной стали.

 

Рис. 45. Каменка, совмещенная с кухонной печью а - совмещенная печь; б - схема применения печи; 1 - кухонная печь; 2 - дверка кухонной печи; 3 -жаровые трубы с каменной за­сыпкой внутри; 4 - печь-каменка; 5 - дверка каменки; 6 - баня; 7 -дымовая труба; 8 - кирпичная перегородка; 9 - летняя кухня; 10 - экран из листовой стали; 11 - полок; 12 - деревянное ограж­дение

Такая баня отличается быстродействием. Пока варит­ся пища на кухонной печи за 25-30 мин температура на полке повышается до 100 °С. Если нет необходимости то­пить кухонную печь, то дрова закладывают непосредст­венно в печь-каменку. В этом случае баня нагревается быстрее, температура на полке еще выше, а расход дров меньше.

Как и другие металлические печи-каменки непрерыв­ного действия, эта печь не накапливает требуемый для банных процедур запаса тепла. Она быстро нагревается, но и хороший жар проходит также быстро. Чтобы под­держивать жар, надо по мере прогорания подкладывать дрова. Кончил топить печку - кончается баня. Хотя печ­ка экономична (рубленых дров, уложенных горкой в обычное ведро, хватает на несколько заходов для 3-4 парильщиков), необходимость непрерывной топки созда­ет определенные неудобства.

Все металлические печи, имея   малую теплоемкость и интенсивно излучая энергию, не создают необходимой; мягкости и равномерности нагрева тела, не дают желаемого «легкого пара». Они более опасны в отношении получения ожогов от случайного прикосновения тела и в отношении возникновения   пожара.   Поэтому  в  сельских усадьбах, а также в банях с объемом парильни  более 12м³ предпочтительнее пользоваться теплоемкими печами-каменками из кирпича. Если топочную камеру отде­лить от камеры для камней непроницаемой перегородкой (обычно металлической), печь может работать как в не­прерывном, так и в периодическом режимах. Это позво­ляет рассматривать ее как печь комбинированного действия.

В. А. Сафин Строим баню.- М.: Стройиздат, 1990. - 192с.