Устройство парилки. Температура и относительная влажность

К бане надо готовиться как к празднику!

«Как потеешь?» дорогой друг! От устройства парилки, от того какой мы в ней создадим микроклимат и будет зависеть наше настроение и желание посещать Русскую баню и в дальнейшем. Сегодня мы идем в баню, чтобы провести тест на соответствие нашей бани Русской бане. Особое внимание будет уделено парилке и пару, как основным атрибутам любой Русской бани.  На данный момент мы уже имеем достаточно знаний, чтобы расположить нашу баню на хомотермальной  кривой. Осталось только выявить возможности бани, то есть провести ее тестирование.

Цель у нас будет одна – узнать насколько тепловлажностный режим нашей бани соответствует Русской бане.  Режим русской бани — это t_с.т = 45 — 65^оС и φ =65 — 40%.  Сложно получить данный режим, а удержать еще сложнее.  Это только сначала, кажется просто: натопил металлическую банную печь, полил на камни и парься. Все гораздо сложнее. И печь металлическая или кирпичная нужна «правильная», и приборы нужны, которыми надо уметь пользоваться, чувствовать их и правильно понимать. И пар печь должна выдавать «легкий» и в достаточном количестве.  Все знатоки русской бани утверждают, что при устройстве  русской бани, как минимум,  должны быть выполнены четыре условия. Эти условия следующие:

1.     Закрытая каменка. 2.     Низкотемпературное инфракрасное излучение. 3.     Отсутствие конвекции. 4.     Стабильность характеристик в течение определенного времени.

Все наши дальнейшие рассуждения будут вестись опираясь на эти условия. Под эти условия идеально подходит кирпичная печь с закрытой каменкой.  А вот соответствует или нет наша баня с металлической банной печью данным условиям и насколько близко, мы и должны выяснить с помощью теста. Мало того, если верить рекламе, то  металлическая банная   печь КУТКИН соответствует данным условиям. В ней без особых проблем  можно получить все мыслимые и немыслимые банные режимы – от инфракрасной кабины  до финской сауны. Все это хорошо, ну очень уж дорого – даже без отделки около 100000 руб.

Наша самодельная металлическая банная  печь стоит порядка 10000 руб. Насколько она соответствует заводской печи КУТКИН должен показать проводимый тест на соответствие. Вижу ехидную усмешку, нашел мол, что сравнивать. Да, сравнивать мы имеем полное право, так как принцип работы данных печей, за небольшим исключением, один и тот же. Только в сравнении, мы выявим недостатки и наметим пути их устранения. Поэтому, и только поэтому, будем тестировать свою баню и  равняться на металлическую банную печь КУТКИН.

Металлическая банная печь со стороны мойки

Устройство парилки. Металлическая банная печь со стороны парилки

Вот и настало время представить вам объект тестирования. Моя баня – это отдельное строение, выполненное из бруса 150_*150мм. Размер строения по наружному обмеру: длина – 3800мм, ширина – 2600мм, высота – 2150мм. Баня стоит на ленточном фундаменте, в котором, со стороны предбанника и моечной, предусмотрены продухи размером 100_* 100 мм. Пол поднят над землей на 230мм. Под моечной грунт вынут на глубину 350 мм. В этом месте с уклоном уложена труба d=100мм, которая выводит стоки за пределы бани. Полы в бане деревянные из половой доски толщиной 50мм. В предбаннике и парилке пол сплошной, а в моечной щелевой. Размер щелей для стока воды равен 5 мм.

Стены с двух сторон проконопачены, снаружи прибиты нащельники. Внутренние стены, а также потолок мойки и парилки, обшиты осиновой половой рейкой. На стенах  предбанника ковровые покрытия. Пирог потолка: осиновая половая рейка, сосновая доска, фольга, керамзит, плита из стекловаты. Крыша двухскатная и покрыта оцинковкой. В предбаннике предусмотрено не открывающееся  двухрамное окно размером 600 _* 700 мм, которое выходит на запад.  В моечной евро окно размером 420_* 52о мм, оно открывается и выходит на юг. В парилке окна нет. Вход в баню через крыльцо с навесом.

Как вы уже догадались, банный блок состоит из трех отдельных помещений: предбанника, моечной и парилки. Через входную дверь, размером 1600 _*  620 мм, мы попадает в предбанник. Размеры  в чистоте следующие 2250_* 1350 мм. Казалось бы, что маловато места, но мы умудрились расположить здесь угловой диван высотой 350 мм и импровизированный столик, то есть места для отдыха вдвоем  вполне хватает. В моечную ведет дверь размером 1600_* 620 мм. Размер моечного отделения  2250_*1600 мм. Здесь под окном расположена скамья высотой 450 мм для мойки, в углу находится бак для холодной воды и небольшой запас сухих дров.

Банная самодельная металлическая печь расположена здесь же. Печь выполнена из трубы d = 500 мм и вставлена в кирпичную перегородку между мойкой и парилкой. То есть топка печи ведется из мойки, при этом передняя часть печи отапливает моечное отделение, а задняя – парилку. Дымовые газы, от печи через дымовую трубу  d = 114 мм, выбрасываются наружу. На конце трубы установлен искрогаситель. Кран горячей воды из печи выведен и в мойку и в парилку. Запас горячей воды в моей бане равен 60 литрам.

В парилку мы попадаем через дверь размером  1600_* 620 мм. Размер ее 2250_*1500 мм. Здесь, кроме полка, ничего нет. Размер полка, где я парюсь, 2250_* 650 мм и расположен он на высоте от пола равной 930 мм. Низ закрытой каменки расположен на высоте 700 мм. В качестве загрузки каменки использованы галечные булыжники, которые набраны на берегу р.Томи. Вес загрузки равен 56 кг. Нагрев камней косвенный, то есть через промежуточную стенку. В данном случае мы имеем возможность париться при работающей печи.  Высота в чистоте всех помещений бани одинаковая и равна 1930 мм. И в заключении хотелось бы отметить, что баня моя расположена на небольшом возвышении, со всех сторон ее окружают березы. Одним словом – ликуй и радуйся душа!

И вот 30.11.14. я провел тестирование своей бани. Приготовить баню к тестированию оказалось делом архисложным. Главная задача —  выяснить доступны или нет моей бане тепловые режимы  Русской бани.  Как она держит эти режимы. Сначала греемся, затем паримся   и моемся — вот алгоритм тестирования. Главное внимание, конечно же, было уделено парилке. Здесь я проводил измерение температуры и относительной влажности воздуха по всей высоте, от пола до потолка. Относительная влажность контролировалась на расстоянии 430 мм от  полка для парения, то есть как раз в месте парения человека. Измерение влажности проводилось с помощью гигрометра М-68, а также по показаниям двух термометров – сухого и мокрого с привлечением соответствующих диаграмм и графиков.

Устройство парилки. Измерение температуры и относительной влажности воздуха в месте парения

Гигрометром М-68  перед использованием был откалиброван. Для этого он был завернут во влажную тряпочку и помещен в полиэтиленовый пакет. В замкнутом пространстве, за счет испарения влаги с тряпки влажность воздуха через час станет 96%. При максимальном значении относительной  влажности показания, даже не откалиброванного гигрометра, достигнут определенного значения и перестанут изменяться. Нам остается только снять пакет и калибровочными винтами отрегулировать показания, то есть установить стрелку прибора на отметку 96%.

Для измерения температуры в русской бане были собраны все бытовые термометры и помещены в одно место. Слава богу, что их показания разнились максимум в 1,5^оС, что меня вполне устраивало. Была также припасена стеариновая свеча, для обнаружения конвективных и вентиляционных потоков, а  три катушки липкой ленты и прорезиненные коврики  ждали своего часа. В последний момент вычитал в литературе, Баня дом здоровья А.Бабушкин, метод определения влажности воздуха с помощью зеркала. Надо взять зеркало размером 200_*400 мм и установить на полок где паришься.

Оказывается, что в режиме сухого воздуха зеркало не потеет, в режиме сухого пара (пар от камней с температурой выше 400^оС)  покрывается еле заметной пленкой, в режиме влажного мягкого пара (пар от камней с температурой 300-360^оС) появляется сплошная влажная пленка, а в режиме переувлажнения (пар от камней с температурой ниже 300^оС) видны отчетливые целые капельки пара, а затем и ручейки, стекающие вниз. Обязательно надо опробовать этот метод при последующих тестах. Данные сравнить  с показаниями гигрометра и своими органолептическими ощущениями. Кроме парилки, велся контроль температуры на уровне скамеек в предбаннике и мойке. Накануне тестирования выпал обильный снег и я обваловал им баню по всему периметру. Далее постараюсь, как можно подробнее, описать сам порядок тестирования во временном интервале.

Устройство парилки. Измерение температуры под потолком в парилке

12-45. День 30.11.14. выдался морозный: температура воздуха  -20^оС, барометрическое давление 740 мм.рт.ст., относительная влажность воздуха φ = 98%. Баня не топилась целую неделю, за это время температура  воздуха понижалась  до -35^оС. В бане куржак, промерзла насквозь. И все же я решил приготовить баню к тестированию.Натаскал дров, в бак приготовления горячей воды залил три ведра, три ведра припас холодной и затопил баню. Дрова у меня березовые, но сыроваты. Начинаю я топить теми, что остаются от предыдущей бани, они и посуше и разгораются не плохо. Гигрометр чуть зашкаливает за φ =  100%. Зашторил окно в предбаннике и задернул занавеску на входной двери. Где то прочитал, что для того чтобы ветер не гулял по полу, высота порога должна быть не менее 250 мм. Поэтому увеличил высоту каждого порога из маленьких подушек, благо их как раз оказалось шесть штук.

13-15. Прошло полчаса, микроклимат в парной: температура воздуха  у пола — 12^оС, на полке — 0 ^оС. Относительная влажность по гигрометру φ = 66%. Печь гудит. Стенки топки, каменки, бака горячей воды и дымовой трубы разогрелись. Зажег свечу и решил проверить наличие конвективных потоков в парилке. Конвекция отличная. Холодный воздух, нагреваясь у печи, поднимается к потолку и разлетается по всей бане, нагревая потолок и стены. Внизу возле печи у меня лежат два ряда огнеупорных кирпичей с зазором. Кирпичи пока холодные.

13-45. Прошел час, микроклимат изменился:  температура воздуха  у пола + 12^оС, на полке t_с.т =+28 ^оС. Относительная влажность по гигрометру φ = 35%. В это время я замерил температуру влажного термометра, она равнялась t_в.т =18 ^оС. По этим двум температурам, с помощью i-d диаграммы тепловлажностного состояния воздуха, определил  относительную влажность. Она оказалась равна φ = 34%. Это уже радует, но выводы делать рановато, поскольку погрешность измерения влажности гигрометром на разных участках шкалы не предсказуема. Температура воздуха на уровне скамеек в предбаннике и мойке равна + 2^оС. С помощью свечи обнаружил, что холодный воздух прет от входной двери и щелей в мойке. Поверх подушек у входной двери пристроил фуфайку, а пол в мойке застелил прорезиненными ковриками. Щели оставил только у самого поддувала печи. Про себя сделал вывод, что если бы я тестировал баню летом, то можно было бы уже сделать первый заход в парилку.

14-00. Подбросил в топку три полена. Температура воздуха на полке t_с.т = +33 ^оС.    Относительная влажность по гигрометру φ = 31%. Температура на уровне скамеек в предбаннике и мойке равна + 5^оС.

14-30. Подбросил в топку три полена. Температура воздуха на полке t_с.т = +47 ^оС.    Относительная влажность по гигрометру φ = 24%. Температура на уровне скамеек в предбаннике и мойке равна + 5^оС.

15-00. В это время я топку заполнил дровами полностью. После того как обгорела на дровах береста, они начали шипеть и пламя начало тухнуть. Мне пришлось в срочном порядке отыскать пару сухих осиновых поленьев, разрубить и отправить их в топку. В результате этих операций, я напустил в баню очень много дыма. Пришлось при открытом окне усиленно, с помощью полотенца, вентилировать баню. В это время у меня даже мелькнула мысль – а не устроить ли мне баню по черному! Температура воздуха на уровне скамеек в предбаннике и мойке повысилась до + 10^оС, в парилке у пола — + 15^оС. Температура на полке t_с.т = +56 ^оС, t_в.т =32 ^оС.      Относительная влажность по гигрометру φ = 21%, что идеально совпадает с расчетом по i-d диаграмме. В это время я принес из котельной технический манометр со шкалой до 100 ^оС и установил его под потолком  для измерения температуры. После 5-ти минутной выдержки, он показал температуру 75 ^оС.

15-45. Прошло 3 часа с начала топки. Температура воздуха на уровне скамеек в предбаннике + 12 ^оС в мойке повысилась до + 15^оС, в парилке у пола  + 18^оС. Температура на полке за это время не изменилась t_с.т = +56 ^оС, а относительная влажность увеличилась на 1 % и составила φ = 22%. Слазил на чердак и достал веник. Веники я вяжу сам и о них у нас с вами будет отдельный разговор. Сходил домой и переоделся в халат, захватил с собой в баню термос с чаем и медом. Веник замочил в теплой воде на три минуты и влажным подержал над паром каменки.

16-00. Идем греться. Начало банных процедур. Первым делом  открыл дверь в парилке и окно в моечной полностью. В каменку по разным углам наплескал воды, примерно грамм 300. Пар вырывался  из каменки со свистом – это уже радовало. Проветривал 2 минуты, затем поддал еще грамм 100 и закрыл дверь. Когда я через 5 минут зашел в попариться, то параметры воздуха  были следующие: температура воздуха у пола +18 ^оС  то есть не изменилась, температура на полке также не изменилась и равнялась  t_с.т = +56 ^оС, температура у потолка снизилась на 4 градуса  и составила  +66 ^оС. Гигрометр показывал 45% относительной влажности и опять его показания совпали с расчетом по i-d диаграмме, так как температура влажного термометра равнялась t_в.т = 45 ^оС.  Это, конечно, не могло не радовать меня. К этому времени я уже почти поверил, что гигрометр не врет и ему можно верить на 99,9%. Надев фетровую шапочку, я расположился на полке лежа ногами к печке. Надо будет сделать подставку для ног, чтобы они располагались немного выше головы, подумал я, расслабился и закрыл глаза. Тело постепенно прогревалось и начал выступать пот. Через 15 минут я решил немного помахать влажным веником. Удовольствия никакого, да и веник высох довольно таки быстро. Все это хорошо согласуется с  хомотермальной кривой, то есть я находился в области А – области, где влага испаряется с тела человека, тем самым охлаждая его.  Веник тоже сох по этой же причине, так как не было ни воды, ни пота, которые бы его смачивали. В мойке смыл пот с тела теплой водой, завернулся в простынь и расположился в предбаннике. Температура к этому времени на скамейке была уже  +16 ^оС. Было очень прохладно и неуютно. Желательно иметь какую то теплую подстилку на этот случай, пронеслось у меня в голове. Но выпив чаю с медом  голова снова прояснилась. Я подбросил в топку дров  и  спокойно отдыхал до 16-45.

16-45. Идем париться. Первый заход  с веником. Параметры микроклимата были следующие: температура воздуха у пола +28 ^оС  то есть повысилась на 10 градусов, температура на полке также  изменилась и повысилась  до   t_с.т = +68 ^оС, температура у потолка составила аж   +86 ^оС. Гигрометр показывал 19 % относительной влажности. На ощупь температура потолка и стен была не высокой, зато доска полка, обращенная к печи, раскалилась ( рука с трудом держала), сказывался нагрев тепловым излучением. Также прогрелись кирпичи  до температуры примерно в 60 ^оС. Первый пар из каменки я веником опустил на пол, а последующими поддачами довел влажность до φ = 30-35%. Жар  приятно пощипывал, но пар уходил быстро, поэтому приходилось  постоянно подбрасывать в каменку. Попарился 10 минут и  покинул парилку. В топку подбросил три полена и прикрыл поддувало до 15 мм. В предбаннике, где температура воздуха поднялась уже до +18 ^оС, я почувствовал усталость и побаливала голова. Усталость и головную боль списал на недостаточную вентиляцию , да и дрова не горят, а шипят. Попил чаю и отдыхал до 17-15.

17-15. Идем париться. Перед вторым заходом тщательно проветрил парилку в течении 2 минут, даже подушки с порога  на это время убирал. Параметры микроклимата  были следующие: температура воздуха у пола +25 ^оС , температура на полке   t_с.т = +66 ^оС, температура у потолка    +80 ^оС. Гигрометр показывал 24 % относительной влажности. За 10 минут парения всего лишь 3 раза поддавал.  Жар  и пар держались значительно лучше.  Влажность, как и в первом случае, старался поддерживать в приделах  φ = 30-35%. Чувствовал себя значительно лучше, чем после первого захода. Веник, как и при первом заходе, не высыхал. И это не удивительно, так как при этих заходах я находился в области конденсации хомотермальной кривой. В этой области  на тело усиленно конденсировалась влага из воздуха, выделялся пот, поэтому веник был мокрым.  Температура воздуха в предбаннике 18 ^оС, в мойке 25^оС. Попил чаю и отдыхал до 17-45.

17-45. Идем париться.  Результаты второго захода порадовали меня, и я смело переступил порог парилки в третий раз. К этому времени дрова прогорели и я закрыл поддувало полностью. Микроклимат, по сравнению с первым заходом, изменился существенно. Температура воздуха на полке снизилась до   t_с.т = +59^оС, температура у потолка также упала до    +70^оС. Гигрометр показывал 28 % относительной влажности. Подняв влажность до φ = 50-60%, я начал париться. Поддавал совсем понемногу, рыскал по всей каменке в надежде отыскать легкий пар. Поначалу мне это удавалось и я испытывал пощипывание и приятное тепло. Но, через 10 минут камни на меня начали шипеть и все кончилось. Вот здесь и пригодилось бы зеркало для определения «легкости пара».  Третий заход понравился мне больше всего. Пил чай и отдыхал до 18-15.

18-15. Помылся и отправился домой отдыхать. Перед уходом снял еще раз показания всех приборов. Результаты тестирования  представлены в таблице 1.

Таблица 1

ПЛАН ТЕСТИРОВАНИЯ ПАРИЛКИ (30.11.14г)

написать об авторе блога