В финской сауне человек греется, а в русской — парится.

«Как потеешь?» дорогой друг! Чтобы ответить на данный вопрос, надо провести анализ контрольного тестирования бани. Вот и приступим к беспристрастному анализу результатов тестирования бани. Цель у нас прежняя – узнать насколько тепловлажностный режим нашей бани соответствует Русской бане и можно или нет отнести нашу баню к ней.  Режим русской бани – это t_с.т = 45 – 65^оС и φ =65 – 40%. Мы с вами уже знаем, что для русской бани, как минимум,  должны быть выполнены четыре условия. Эти условия следующие:

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

 Закрытая печь-каменка. Вот давайте немного и поговорим о этих условиях применительно к нашей бане. Все выкладки будем стараться делать применительно к Русской бане, а потом сравнивать с нашей баней. Начнем плясать от  печи-каменки, как главного элемента банного комплекса, которая  служит  для отопления бани и получения, так называемого, легкого пара. Для классической  Русской бани характерны —  массивная банная печь с закрытой каменкой, которая выполнена из кирпича. Печь служит для прогрева бани, а  закрытая каменка для получения легкого пара и частично для  прогрева. Топят такую печь-каменку часа 2-3. За это время наружная поверхность печи достаточно прогревается, чтобы прогреть помещение парной и моечной. За это время происходит достаточный нагрев камней.

Камни каменки   успевают нагреться до температуры порядка 400^оС, что достаточно для получения, так называемого, легкого пара. Если же печь, без подливания воды в каменку, способна прогреть всю площадь парной выше 40^оС, то такая русская баня является плохой. После того как в ней появится пар, он станет вас обжигать, а веник станет сухим также быстро, как в сауне. По этой же причине  не следует смешивать русскую парную и сауну, а также создавать пар, если температура в парной равна 100 градусам: данная смесь может быть опасной для здоровья. Если нагрев камней не достаточный (меньше 300^оС), то выплеснутая на них вода испаряется крупными частицами, она каплями оседает в легких, что создает одышку и ощущение сырости — это и есть тяжелый пар.

Такую же картину можно наблюдать и в новых Русских банях на дровах, где установлены открытые каменки и максимальная температура камней которых не больше 200 —  250^оС, что явно маловато для получения легкого пара. Выше этих показателей температуру поднимать нельзя, поскольку воздух в парной окажется перегретым, а от исходящего инфракрасного излучения можно легко получить ожог. На основе вышесказанного следует отметить, что открытые камни в банной печи, а тем более кипящая в баке вода, с точки зрения качественного парообразования не могут считаться достаточно сильно разогретой поверхностью и получить от них сухой легкий пар невозможно в принципе.

То есть основные признаки правильной русской бани —  это наибольшая разница между температурой нагрева камней и температурой воздуха в парной, а также диссоциированный (мелкодисперсный) водяной пар. Печь-каменка  должна стабильно выдавать пар при балансе интенсивного нагрева камня и сдержанного нагрева парного помещения.

 А сейчас вернемся к нашей печи-каменке. Так соответствует или нет она печи-каменке классической Русской бане? У нашей металлической печи, каменка закрытого типа и это хорошо. Хорошо потому, что нагреть камни в ней мы сможет до температуры более 300^оС и тем самым получить легкий пар для парения. Однако нагреть камни до такой температуры потребуется определенное время при интенсивном горении. За это время металлические стенки топки раскаляются. Температура в парной очень быстро увеличивается за счет конвекционных потоков от печи, а также за счет жесткого теплового излучения нагретых тел (стенки металлической банной печи). Удержать ее даже в приделах 50-60^оС не представляется возможным.

Температура у пола при этом не соответствует параметрам Русской бане. Если уменьшить интенсивность горения, то уменьшается температура камней и мы не можем получить легкого пара, а тем более удерживать банные кондиции продолжительное время. Вышесказанное отчетливо просматривается при тестировании бани. Температура на полке в течении часа (три захода в парилку с перерывами) снизилась с 68^оС до 59^оС, у потолка  — с 86^оС до 70^оС, камни остыли и о легком паре не могло быть и речи. И это не смотря на то, что я в это время поддерживал малое горение. Конечно, удавалось немного попариться, но удовольствия от такого парения было мало. Вывод однозначен – первое условие для Русской бани в полной мере для нашей бани не выполнено.

Низкотемпературное инфракрасное излучение. Любое тело, имеющее температуру отличную от абсолютного нуля, излучает электромагнитные волны. Чем выше температура тела, тем короче длина излучаемой телом электромагнитной волны и выше мощность излучения нагретого тела.  Реакция организма человека на лучистое тепло ИК диапазона сильно зависит от длины волны и мощности ИК излучения. Оно может быть как полезным и даже проявлять лечебные свойства, так и вредным, пагубно влияющим на здоровье людей.

В банных условиях отопление называется лучистым, если радиационная температура больше 40°С. При этом комфортное лучистое отопление может быть достигнуто разными коструктивными приёмами. Дело в том, что инфракрасные источники подразделяются в зависимости от температуры излучателя на низкотемпературные (ниже 70°С), среднетемпературные (с «умеренной» температурой от 70 до 250°С) и высокотемпературные (до 900°С). Глубокий прогрев организма происходит в результате поглощения телом теплового ИК излучения, источником которого являются разогретые элементы печи.

На характер поглощения телом лучистой энергии большое влияние оказывает характеристика спектральной плотности теплового потока, которая определяется температурой излучающих поверхностей. Поэтому замечено, что лица людей, часто просиживающих у костра, преждевременно стареют и увядают. Совсем иное тепло мы ощущаем возле теплой кирпичной стены русской печи, имеющей температуру около 50°С. Характер теплового излучения совсем иной, и мы чувствуем глубоко проникающее тепло даже сквозь одежду. Для такого мягкого ИК излучения одежда и кожные покровы полупрозрачны, оно глубоко проникает в организм и поглощается внутренними органами и тканями.

В солнечном спектре, достигающем поверхности Земли, имеется широкое окно прозрачностью от 8 до 13 мкм. Прогрев тела мягким ИК излучением характерен только для русской печи и частично для русской парной, если площадь излучающей тепло кирпичной стены печи достаточно велика. Однако следует отметить, что еще древние римляне считали, что важным является равномерность прогрева тела со всех сторон. Иначе обстоит дело с ИК-излучением, близким по длине волны к излучению самого человека. Такое ИК-излучение, лежащее в диапазоне 8-12мкм, практически полностью поглощается кожей человека, вызывая ощущение приятного тепла.

Поэтому его часто называют «мягким» или «резонансным», оно не только благотворно влияет на организм и здоровье человека, но и просто необходимо ему для нормальной жизнедеятельности. Энергия «мягкого» ИК-излучения не проникает глубоко и вся поглощается в верхних слоях кожи, согревая их, но не перегревая, как при «жеском» ИК-излучении. «Жесткое» ИК-излучение с  (λ < 1,5-2,5) характерно для излучающих поверхностей, нагретых свыше 400°С, оно глубоко проникает в тело человека и перегревает его, обжигает.

Поэтому горячие поверхности металлических печей должны быть  закрыты отражающими экранами из кирпича или другого материала, например камня. Чтобы максимально использовать лечебные свойства ИК-излучения, необходимо, чтобы температура всех ограждающих конструкций в парной была не свыше 60°С. В этом случае длина волны в максимуме спектра теплового излучения будет равна λмакс = 9,0 мкм, то есть соответствовать безопасному  излучению. Данное излучение не будет также поглощаться водяными парами,  если относительная влажность воздуха в парной не превышает 60-80%.

В этих-же условиях (при влажности 60-80%) ИК-излучение от нагретых тел до температуры 300-800^о С практически не поглощается парами воды, а значит будет обжигать кожные покровы парящихся, будет также происходить нагрев близлежащий поверхностей конструкции парилки. При температуре излучающих предметов 300-80^оС, ИК-излучение будет поглощаться парами воды, повышая температуру влажного воздуха, и соответственно, при этом будет уменьшаться относительная влажность в парной. Поскольку наружная температура нашей металлической печи всегда больше 300^оС, то и второе условие  для Русской бани у нас не выполнено.

Отсутствие конвекции. Существует расхожее мнение, что конвекция вредит банным процедурам. Однако это не так, поскольку в данном случае, как всегда, срабатывает стереотип крайности суждения. Полностью исключить конвекцию в Русской бане не получится. Конвекция существует независимо от нашего желания и всегда появляется по законам физики, как только возникают поверхности или области с разной температурой нагрева. В таких случаях сразу возникают конвекционные потоки, переносящие тепло от более нагретых участков к более холодным. Конвекция помогает нам лучше прогревать помещение.

Однако если конвекционные потоки будут слишком интенсивными, тогда скорость перемешивания будет так велика, что мы не сможем получать банные паровые процедуры, тем более удержать их. В случае, когда конвекция мягко переносит пар от печи в область парения, то мы говорим об управляемости паровыми режимами. Такие процессы управляемого парения возможны при наличии печи со сдержанной конвекцией и грамотной вентиляцией. Любые мероприятия направленные на полную ликвидацию конвекции приводят к тому, что для парения приходится пар в область парения перемещать искусственно, создавая воздушные потоки веником или полотенцем. В Русской бане, с кирпичной печью-каменкой, нет большой разности температур между наружной поверхностью печи и воздуха во время парения а значит и конвекция минимальна. Максимальна она только на начальном этапе разогрева бани.

Все обстоит совершенно иначе в нашей бане. Здесь с момента разогрева бани и до окончания банных процедур наблюдается интенсивная конвекция. Для разогрева камней в каменке до температуры порядка 300^оС, мы вынуждены вести интенсивный режим топки печи-каменки. Разность температур между наружной поверхностью металлической печи и воздуха парной в данном случае максимальна. Наша металлическая печь нагревает парную достаточно быстро за счет конвекции воздуха. Когда я, прогревая тело, поднял ноги к потолку, то явно ощущал эти конвекционные потоки. То есть, воздух в таких парных постоянно циркулирует, нагреваясь от печи и поднимаясь к потолку уже очень горячим. Кроме того, ногти на ноге, которая располагалась ближе к топке, нагрелись так, что пришлось ногу опустить на полок. Явно чувствовался жесткий лучистый нагрев от раскаленной стенки печи. Движение воздуха в таких парных достаточно сильное и не прекращается на всем протяжении бани.

Париться  в нашей бане проблематично, скорее веником приходится гонять просто горячий воздух. В каменку приходится  поддавать достаточно малое количество воды 100- 500г. Превращаясь в пар, из-за крайне низкой влажности в парной, она практически моментально впитывается в пересушенное дерево. Количество этого пара крайне мало, и даже этот драгоценный пар, из-за сильной конвекции, старается осесть на относительно холодный  пол. Но мне все-таки  удавалось захватить часть этого пара веником и нагнать на себя. Из сказанного следует, что и третье условие  для Русской бани у нас не выполнено.

Стабильность характеристик в течение определенного времени. Давайте поподробнее разберем это условие для Русской бани. Напомню вам, что  режим русской бани – это t_с.т = 45 – 65^оС и φ =65 – 40%. Итак, Русская парилка — это деревянная парилка с массивной кирпичной печью, внутри которой находится большая масса перегретых камней. Не вдаваясь в сложные физические процессы, примем, как аксиому, что если поверхность печи будет нагрета в среднем до температуры в 90 градусов (рука недолго, но терпит прикосновение к такой печи), то ее ИК излучение прогреет деревянную поверхность стен парилки в такой степени, что температура воздуха, нагревающегося от такой печи и таких стен, будет всегда находиться в требуемом нам диапазоне.

После 2-3 часов топки  в парилке устанавливается температура от 40 до 50 градусов, обычная атмосферная влажность и совсем нежарко. Камни в каменке нагреваются до 400 ^оС.  Для парения в такой парилке поливают водой каленые камни, создавая под потолком пирог пара, который затем небольшими порциями веником нагнетают на парящегося. Процесс такого парения проходит периодически. После 10 — 20 минут парения люди из парилки выходят, а кондиции парилки приводятся к начальным.  Температура в такой парилке будет держаться на уровне 50-55 ^оС, как ни топи.

 Что касается влажности, то можно принять на веру такое утверждение — чем выше температура поверхности, от которой нагревается воздух и чем сильнее конвективный поток воздуха у этой поверхности, тем больше и сильнее воздух теряет влажность во время нагрева. Ни того, ни другого у нас в парной нет. Выводы, исходя из вышесказанного, надеюсь ясны всем.  Влажность будет примерно как у обычного уличного воздуха. И эти кондиции будут держаться довольно долго. Очевидно понятно, что основа парения в русской парилке — это создание толстого слоя перегретого пара под потолком и по возможности резко граничащего с ним воздуха парилки с невысокой температурой.

 Если в парилке будут присутствовать относительно сильные конвекционные потоки, то они будут перемешивать слои пара и воздуха, в результате чего мы не получим резкой границы между ними и такая парилка будет уже совсем не тем, о чем мы сейчас ведем разговор. Оптимальная высота парилки для небольшой семейной русской бани составляет 2,5 — 2,7 метра. Делать высоту парилки меньше 2,5 метров категорически не рекомендуется в силу того, что объем пирога будет катастрофически мал и при малой толщине слоя пара он будет очень неустойчивым.

Также необходимо отметить, что без  прогретости стен и потолка, как бы не были раскалены камни, «легкого пара» получить нам не удастся. В этом случае даже сильно перегретый пар тут же отдаст свою энергию стенам и потолку, подогревая их, а сам остынет и станет сырым. Так вот получается, чтобы получить в парной стабильный и качественный «легкий пар», в первую очередь парная, то есть особенно верх стен и потолок, должны быть прогреты до какой-то определенной температуры, при которой пар и не остывает, и не пересушивается, сохраняя стабильность параметров: температуры и влажности. А стабильность температуры пара означает равенство температуры «легкого пара»  и температуры верха стен и потолка. Ну а дерево, как мы знаем, является субстанцией хоть и твердой, но сильно пористой и поры древесины помимо воздуха накапливают и влагу из этого же воздуха. И если мы начнем нагревать помещение нашей парилки, то с увеличением температуры эта влага из дерева начнет испаряться опять же в нашу парилку, поддерживая влажность на необходимом нам уровне.

 Интересно проследить  процедуру получения острого пара московскими татарами в 1950 — I960 годах.  Татары мылись по четвергам. Просили всех выйти из протопленной (и чаще всего перетопленной) деревянной парной, тщательно все проветривали, открывая окошки, затем по мусульманским обычаям тщательно мыли (а на самом деле увлажняли и остужали) горячий потолок и стены горячей водой из шланга, затем окна закрывали, слегка, совсем по чуть-чуть поддавали на камни и разгоняли пар по потолку и стенам развернутой простыней, удерживаемой за углы, снова чуть-чуть поддавали и снова разгоняли, пока жар не становился невыносимым. Затем желающих приглашали войти, но таких оказывалось среди горожан мало, а те, кто входили — сразу же выскакивали. А татары смеялись и парились с веником на самом верху парной. Такой жар длился очень долго, пока не высыхал потолок.

 Что касается стабильности характеристик для нашей бани, то здесь остается только желать лучшего. Экспериментируя в свое бане, я пришел к выводу, что наиболее комфортный режим, когда температура потолка и верха стен лежит в районе 70-75^оС. Если меньше 60^оС, то  пар получается сыроват. А если перегреть потолок свыше 80^оС, то пар получается уже суховат, нет как бы бархатистости и мягкости пара. Температура на полке (в зоне парения) равна 60-65^оС при относительной влажности 50-40%. Данный режим держался 3-5 минут.

При этом влажность приходилось поддерживать поддачей небольшими порциями воды в каменку. В перерыве между заходами влажность снижалась до 20-30%. Чтоб как то продлить удовольствие, приходилось в одной руке держать веник, а в другой ковш с кипятком и постоянно следить за гигрометром. Одним словом и четвертое обязательное условие для Русской бани в нашей бане не выполнено.

Вывод напрашивается сам собой – у нас не Русская баня, а натуральная Суховоздушная баня с металлической печью, где можно только погреться. Безусловно, при определенных условиях, можно попариться и в Суховоздушной бане. Есть одно интересное «но» в этом процессе. Если при 65 градусах и высокой влажности не накидывать воды и не делать пирог пара под потолком, а начать просто парить человека веником, нагнетая на тело просто влажный и нагретый до 65 градусов воздух парилки, его ощущения будут весьма интересными. Жар от нагнетания такого воздуха, конечно, не чувствуется, но все равно от взмаха веником ощущается прилив тепла, хотя и при 65 градусах не очень сильного.

При этом возникает желание чуть-чуть подбавить температуры. Если это сделать, догнать температуру до примерно 70 градусов, то тело, если оставить влажность высокой, как для русской парилки, чувствует непереносимый жар. Но если чуть проветрить парилку. Немного снизить влажность, то при 70 градусах тело  начнет ощущать переносимый и комфортный жар, без всякого пирога пара. В этом случае мы просто нагнетанием на тело 70-градусный воздух. Тело ощущает прилив сильного жара, который, как мы с вами рассматривали на первых беседах, вызван тем, что при быстром движении горячего и сухого воздуха вдоль тела, наша кожа просто физически не в состоянии быстро испарить с себя пот так, чтобы очень быстро и эффективно охладить себя. То есть кожа начинает нагреваться, вызывая ощущение именно горячего парения.

Вот только сейчас я приглашаю Вас в свою баню и надеюсь, что вы со знанием дела попаритесь в ней при данных режимах. Предлагаем также перед посещением бани разгадать кроссворд. Хотелось бы услышать от вас дельные советы по реконструкции данной бани, то есть по приближению ее к Русской бане. В следующем посте мы с вами, я надеюсь, продолжим разговор о Русской  бане. Легкого Вам пару без угару!

По горизонтали:                                                                     По вертикали:

2. Родитель веника                                                                 1. Его за деньги не купишь
4. Баня по-японски                                                                 3. Инструмент банщика
5. От нее всегда пляшут                                                      6. Лежанка
6. Он костей не ломит                                                          7. Повелитель пара
8. С него начинается баня                                                   9. Источник жара
11. Их нет в бане                                                                     10. Деревянный тазик
12. труба                                                                                     13. Она спешки не терпит

 

С уважением, Григорий и Галина.