Как выбрать и правильно уложить камни для электрокаменки

Какие камни нельзя класть?

Сколько кг камней нужно в печь для бани, можно рассчитать самостоятельно, попробуем сделать это на простом примере.

И так, для примера, возьмем исходные данные:

  1. Объем парной (без учета печи) 15 м3 — достаточно большая.
  2. Используем базальтовый камень.
  3. Cоздание пара каждый час по 3 раза, из расчета 70 мл/м3, тогда печка расходует 0,07х15х3= 3,15 литра воды/в час.
  4. Время эксплуатации бани — 5 часов.
  5. Начальная температура камней (замерена в глубине закладки на 9-13 см) — 500 градусов.
  6. Конечная температура каменки, при которой еще можно получить пар — 150.
  7. Температура насыщенного пара из каменки — 110 градусов.
  8. Температура поддаваемой воды — 80 градусов.

Теперь расчеты:

  • Всего вылито воды за 5 часов на каменку — 4,5х5=15,75 литра.
  • Чтобы наргеть воду с 80 до 100 градусов нужно: W1=15,75x1x(100-80)=315 ккал
  • Для того, чтобы эта вода стала паром: W2=15,75×538=8473,5 ккал
  • Далее, чтобы нагреть пар до 110 градусов: W3=15,75×0,48×10=75,6 ккал
  • Так, всего потребуется: W1 W2 W3 =8864,1 ккал
  • 1 кг камня, охлаждаясь с 500 до 150 градусов выделяет тепла: W4=C*(T-t)=0,15(500-150)= 52,5 ккал
  • Итого потребуется камней: Р=8864,1/52,5 =168,84 кг.

Опять же, это условные данные, в реальности все может отличаться. Но теперь вы знаете, что примерно на 1м3 объема парной (без учета печки) приходится от 11 кг камней.

Как выбрать и правильно уложить камни для электрокаменки

Противопоказаны к применению такие минералы как:

  • Гранит.
  • Кварц.
  • Шпат.
  • Слюда.
  • Пирит.
  • Электрофарфор.
  • Мрамор.
  • Известняк.
  • Кремень.

Такие минералы имеют в себе вредные элементы, такие как сера, железо, продукты распада радионуклидов, выделяющих радиоактивные газы.

Как быть с физико-химией?

Хороши ли данные камни для банной печи, определяется рядом параметров соотв. горной породы:

  • Теплоемкость определяет, как долго банная печь способна держать пар без догрузки топлива;
  • От теплопроводности зависит время прогрева бани и расход топлива/электроэнергии на него;
  • Химический состав горной породы говорит, будет ли данный камень в бане с медицинской точки зрения полезен, вреден или нейтрален;
  • От поверхностной прочности камня и его коэффициента термического расширения ТКР зависит, не будет ли этот камень в бане пылить;
  • Массовое влагопоглощение дает глубину «вдоха» камня;
  • Скорость влагопоглощения задает время «вдыхания» камнем влаги;
  • Обменная пароемкость определяет, сколько пара камень «выдохнет» и какая доля поглощенной им влаги останется в массиве камня;
  • От скорости паровыделения зависит время «выдоха» камня;
  • Плотность данной горной породы задает объем и вес закладки камня в каменку. Рекомендуемое значение 6 кг камня на 1 куб. м парилки получено для плотности породы 2,75 г куб. см.

Все эти величины находятся в сложной взаимосвязи. Напр., тяжелый камень с низкой теплопроводностью может держать пар дольше и лучше, чем легкий большой теплоемкости и теплопроводности. Чтобы точнее с этим определиться, надо массовую теплоемкость из справочника пересчитать на объемную, но хватит ли мощности печи, чтобы прогреть толстую каменную закладку?

Поверхностная прочность, кроме ТКР, определяется модулями Юнга, сдвига и коэффициентом Пуассона. Совместно с термостойкостью камня от них зависит и время его жизни в бане. Оно также зависит от пористости камня, и от нее же – влагопоглощение и парооотдача, а их скорости – от микроструктуры породы. И это еще далеко не все.

Наконец, легкость, мягкость и густота пара. Последнюю еще можно выразить в абсолютном (в г/куб. м) содержании водяного пара в воздухе, но первые два понятия субъективные. Один и тот же человек тот же самый пар может воспринимать по-разному в зависимости от своего самочувствия и настроения. Отсюда понятно, что «вычислить» самый правильный камень для банной печи на сегодняшний день нереально.

Как выбрать камни для бани или сауны?

Укладывая камни в банную печь, кладите разные породы, вы не вредите ни каменке, ни воздуху. Наоборот, используют перемешивание в эстетических, лечебных, технических целях.

Каменные породы смешивают для экономии, из-за невозможности заполнить печь дорогими породами полностью. Укладывают как вразброс, так и слоями, один из вариантов – положить снизу быстрее нагревающиеся типы, чтобы нагрев происходил легче.

Как выбрать и правильно уложить камни для электрокаменки

Не менее важной частью парной является эстетическое наслаждение, красиво уложенные породы отличающихся цветов, черные оттенки и красные, серые и зеленые, позабавят пользователей бани.

Выбрать камни для бани – дело простое и одновременно сложное. Следует учитывать такие физические параметры материала как:

  • плотность, то есть, чем больше вес камня, тем лучше;

  • термостойкость, способность камня испытывать неоднократный процесс нагревания/остывания без особых потерь (по крайней мере, в течение достаточно продолжительного времени) своих качеств и свойств;

  • теплоемкость, свойство камня аккумулировать и удерживать тепло, с целью последующей отдачи в окружающую среду. Чем выше теплоемкость материала, тем дольше он сохраняет способность поддерживать необходимую температуру после прекращения процесса нагрева печи.

По данной теме есть похожая статья — Печи для дома на дровах длительного горения.

Обязательно должны быть:

  • экологически чистыми;

  • однородными по своей структуре. Не рекомендуется использовать камни для банной печи с наличием вкраплений: из-за этого будет происходить неравномерный нагрев, что приведет к их расслоению и разрушению;

  • без трещин: чтобы проверить это качество – следует камнями постучать друг о дружку либо ударить по ним молотком. Чистый звук будет свидетельствовать об отсутствии дефекта;

  • приблизительно одинаковыми по размеру и форме – это обеспечит равномерное нагревание, циркуляцию воздуха и пара. Перед тем как выяснить, какие камни в парилке лучше использовать исходя из их структуры, то предпочтение следует отдавать экземплярам с гладкой поверхностью, а исходя из формы – овальным либо округлым.

Хотя некоторые считают, что у колотых камней площадь отражения тепла больше, и они являются более эффективными. Это соответствует действительности, так же, как и то, что гладкие камни менее подвержены растрескиванию, а значит – прослужат дольше.

Кроме того, при помощи молотка можно получить сведения о плотности образца. О способности выдерживать резкие перепады температур поможет узнать следующий эксперимент: раскалив камень до максимально возможной температуры, его следует резко опустить в ведро с холодной водой. Отсутствие трещин – гарантия того, что конкретный экземпляр прослужит долго.

Традиционно для каменки используются натуральные камни, встречающиеся в природе, как правило, получившие свою форму и размер под воздействием стихий воды, солнца и ветра.

В этом разделе за основной критерий проверки доброкачественности камня определенной породы принято отношение ее теплопроводности к теплоемкости, умноженное на плотность камня; назовем его условно банным качеством. Оптимальное влагопоглощение взято до 0,8% по массе. При таком подходе камни для каменки разных пород образуют довольно естественные группы и вымыслы сразу бросаются в глаза. Камни, вписывающиеся в группу, оказываются и соответствующими авторитетным рекомендациям.

Талькохлорит

Он же талькокарбонат, талькомагнезит, стеатит, жировик, мыльный камень, огненный камень, печной камень, горшечный камень – вот сколько синомимов! И все благодаря действительно замечательным свойствам. В геологии и минералогии для этого минерала употребляется название стеатит, т.к. его состав непостоянен. Физико-механические параметры талькохлорита таковы:

  • Температура плавления 1630—1640 градусов Цельсия.
  • Цвет – без посторонних примесей от светло до темно-серого, см. рис. справа.
  • Массовая теплоемкость 0,98 кДж на кг на градус Кельвина (K).
  • Теплопроводность 6 Вт/(м на K).
  • ТКР 0,001%/ K.
  • Твердость 1-5,5 по шкале Мооса.
  • Плотность 2,75 г/куб. см.

Электрическая печь для бани

Банное качество – 16,835, это рекордная величина. Пористость, влагопоглощение, парооотдача и поверхностная прочность зависят от прочности образца по Моосу, которая варьирует в очень широких пределах: 1 – царапается ногтем; 5,5 это твердость стекла. Талькохлорит в общем тем тверже, чем темнее. Светлый стеатит в открытой каменке может пылить.

Стеатит в банной печи нагревается умеренно долго, но дает продолжительный мягкий пар. Легкий или ядреный – по вашему усмотрению; «жгальте» печку, как хотите, стеатит термостоек. Традиционные финские камни для печи в сауну именно стеатитовые. Для русской бани пригоден темный в комбинированную каменку, т.к. у самого твердого талькохлорита влагопоглощение более 2%.

Талькохлорит органофилен, т.е. поглощает из воздуха пары жиропота и пр. органику. Это, с одной стороны, хорошо – воздух очищается; с другой – талькохлорит в бане живет не более 3-4 лет, а потом довольно дорогие камни нужно менять. Кстати, то, что талькохлорит добывается только в Финляндии – коммерчески ориентированная дезинформация. Промышленных месторождений стеатита в мире более 20, и уральский талькохлорит ничуть не хуже финского.

Цветной талькохлорит нужно брать с разбором. Все теплые оттенки однозначно бракуются из-за примесей железа (см. также далее). Зеленоватый стеатит может содержать также железо и/или соединения тяжелых металлов, что выясняется только лабораторным анализом. Слегка голубоватый стеатит пригоден в баню безусловно.

Этот минерал относится к группе перидотитов, содержащих от 44% оливина и мало окиси кремния SiO2. Т.е., вероятность появления в воздухе бани особенно вредной силикатной пыли минимальна – дунит содержит до 90% оливина. Зеленоватый оттенок дунита (см. рис. справа) обусловлен соединениями хрома и меди, в бане безвредными. Параметры дунита:

  • Плотность 3,28.
  • Теплопроводность прим. 2,3.
  • Теплоемкость ок. 1,2.

Банное качество – 9,05. Влагопоглощение близко к оптимальному, около 0,8%, не органофилен. Довольно дорог, но и долговечен: при регулярном несложном уходе способен прослужить в бане более 10 лет благодаря малой пористости. Поверхностная прочность и стойкость к термоударам высокие, не пылит. Дунитовые камни для печи-каменки русской бани наиболее подходящи, т.к.

Как выбрать и правильно уложить камни для электрокаменки

Воду в каменку в бане не поддают. Поддают в бане пару. Чтобы пару поддать, воды в каменку можно подать или наддать. Подают воду аккуратно, не толстой струей из ковша. Пар от подачи воды образуется и расходится по парилке постепенно. Наддают, сразу выплеснув из ковша все: толчок от волны пара физически чувствуется телом.

Базальт

Самый дешевый банный камень и очень долговечный вследствие высокой поверхностной прочности, небольшого ТКР и низкой истираемости. Базальтовая загрузка каменки выдерживает до необходимости замены свыше 1000 банных циклов на жгучем пару (ок. 40 лет, если париться еженедельно). Однако брать базальт для бани нужно с большим разбором, т.к. его коэффициент пористости колеблется в пределах 0,6-19, а влагопоглощение соотв. 0,15-10%.

Для каменки в баню пригоден оливиновый базальт – темный, тяжелый, с мелкозернистым изломом, слева на рис. Зеленоватый базальт со слегка раковистым изломом (в центре) нужно проверить на пригодность аналогично самособранной гальке (см. далее). Серый пористый базальт (справа на рис.) непригоден для бани абсолютно.

Теплоемкость и плотность базальта довольно велики, 0,84 и 2,52-2,97 соотв. Теплопроводность базальта сильно зависит от содержания в нем оливина, но банное качество в лучшем случае еле-еле 6,5-7. Дышит базальт очень медленно, пар дает жестковатый. Поэтому из недорогих банных камней в парилке бани, особенно русской, более используются его интрузивные родичи – габбро и диабаз.

Камни для бани в природе лучше всего искать на сухих возвышенных местах; оттуда берутся т. наз. полевые или пашенные валуны. Лучшие – моренные валуны и галька, оставленные когда-то отступающим ледником и разнесенные потоками талых вод из него далеко к югу. Моренные камни окатаны и чаще всего слегка уплощенной формы, что идеально для укладки в каменку, см. далее.

Пригодность для бани речной и морской гальки зависит от ее происхождения. Галька, не вымытая из ледниковых отложений, а обвалованная водой в историческое время, испытаний на пригодность в баню может не выдержать. Поэтому из естественных залежей гальку на проверку нужно брать сразу серую, хорошо окатанную, без пор, щербин и посторонних включений.

Выбор формы и размера камней

Разложить камни в банной печи правильного размера и формы – залог хорошего и легкого пара. Форма влияет на количество удерживаемой воды.

Идеалом будет выбор галтованной или колотой формы. Колотые достаточно большие по площади, минус – прочность, частые трещины и обламывания. Галтованные – самые прочные, галтование отсеивает хрупкие образцы, площадь не уступает колотым булыжникам, минус – дороговизна. Не покупайте гладкие, шлифованные булыжники, параметр «удержание влаги» крайне страдает.

Размерность делится на три фракции, маленькие, нормальные и большие. 5-12 сантиметров – подходящая величина. По правилам закладываются на нижний слой крупные фракции, затем нормальные и сверху маленькие.

Отечественные модели каменок, как правило, стоят дешевле, но уступают в дизайне и надежности.

Чтобы понять как выбрать электрокаменку для сауны правильно, нужно рассчитать объем парилки.

  • Считается, что печь мощностью 1 кВт хорошо прогревает 1 кубический метр в комнате.
  • Если имеются окна или неутепленные стены, через них уходит много тепла, поэтому для расчета стоить брать цифру 1,2 кВт/м3.
  • Цена на самые бюджетные электрические каменки для сауны начинается от 4500 рублей. Например, за такую стоимость можно взять финскую банную печь Sawo для парилки объемом не более 2,5 м3 (примерно комната высотой 1,9 м со стенами 1*1,3 м).
  • Если мощность печи менее 3 кВт, она подключается к обычной сети 220 вольт. Более мощные модели обычно подключаются через сеть 380 вольт.
  • При установке в многоквартирном доме, максимально допустимая мощность на проводку не должна превышать 6 кВт. Если берете мощную печь – стоит получить разрешение и установить новую соответствующую проводку.
  • Печь должна быть именно покупная, а не сделанная своими руками. Убедитесь в наличии у неё сертификатов безопасности и функций включения/отключения по таймеру, регулировки температуры.
  • Так как от электрокаменки для сауны исходит большое количество тепла, комната парилки должна быть по размерам достаточной, чтобы в ней можно было лежать. То есть минимум в длину – 1,7-2 метра. Находиться в вертикальном положении в такой сауне противопоказано.

Правда и мифы о камнях

Электрическая печь для бани

В последнее время в продаже появилось немало дорогих камней для бани, в описаниях которых правда и вымысел переплетаются причудливым образом. Некоторых из модных банных камней… просто нет в природе! Так что нужно разобраться и с этим вопросом.

Жадеит

До 1863 г. жадеит (см. рис. справа) считался разновидностью нефрита. Потом выяснилось, что и них разные происхождение, химический состав и структура. Тот и другой – полудрагоценные камни и потому очень дороги. Почему некоторые любители попариться буквально с ума сходят по жадеиту, игнорируя нефрит, неведомо.

Эзотерические свойства нефрита и жадеита различали уже древние китайцы – в пользу нефрита. Научная медицина подтверждает выделение жадеитом в бане соединений метакремниевой кислоты с металлами – микроэлементами, но показаний на него пока не дает.

Что еще несомненно в жадеите – долговечность в бане до 20 и более лет по причине исключительно высокой вязкости и большой поверхностной прочности. Жадеит в каменке не пылит в любом режиме пользования печью. В общем, жадеит как банный камень вроде Мерседеса как автомобиля: ездит хорошо, но и денег «за звездочку» берут от души.

Кварц и кварциты

Монокристаллический пьезокварц это чистая двуокись кремния SiO2. Пьезокварц – редкий и очень дорогой минерал. В природе кварц встречается во множестве разновидностей, из которых только драгоценных камней насчитывается ок. 20 (!). Аметист, халцедон, морион и гелиотроп – тоже кварцы.

В каменки кварц загружают в виде белого непрозрачного поликристаллического кварца или кварцита. Что точно для них подтверждено, так это выделение при термоударах озона вследствие пьезоэффекта. Озон в микродозах безвреден и хорошо очищает воздух в т.ч. от ненужных ионов, чего камни-органофилы не могут.

Однако кварц и кварцит, несмотря на температуру плавления SiO2 в 1770 градусов Цельсия и ничтожный ТКР, в каменке банной печи за 1-2 года приходят в негодность, выделяя все это время очень вредную силикатную пыль. Помещать кварцевые камни в закрытую каменку (см. далее) смысла нет, т.к. тогда и от озона толку не будет.

Противопоказания

Далее у нас по плану самостоятельная добыча камней для бани в природе. Поэтому сначала нужно сказать, какие брать нельзя. Во-первых, гранит. Основные компоненты любого гранита (слева на рис.) – кварц, о котором уже сказано, полевой шпат и слюда. Всегда в граните есть и железо, даже если он без малейшего красного, коричневого или желтого оттенка, а также довольно много кристаллизационной воды.

Все это вместе, реагируя при нагреве, выделяет в воздух летучие соединения железа. Кто хоть раз пробовал «железный» пар, оставляющий во рту кислый привкус, а после бани головную боль и общую разбитость, повторения вряд ли захочет. Все банщики прекрасно знают, что при подаче/наддаче воды она не должна попадать на железо и обычную сталь.

Кроме того, гранит – горная порода повышенной естественной радиоактивности. В санитарные нормы для строительства она чаще всего укладывается, но в бане из гранита может выделяться продукт распада радионуклидов радиоактивный газ радон. Который и вне бани – это очень плохо.

Кое-где можно найти красивые включения в породу или целые камни с блеском сусального золота, нередко вводящие в заблуждение неопытных геологов-любителей, в центре на рис. Это – пирит, соединение железа с серой. При нагревании пирит выделяет сернистый ангидрид. Природный пирит – сырье для производства серной кислоты. Отсюда следует, что в бане пирит желателен не более чумной крысы.

Наконец, любители бани иногда пытаются заполнить каменку изделиями из электрофарфора. Привлекательны по размерам и форме орешковые изоляторы для антенн (справа на рис.), но результат оказывается неутешительным. Электрофарфор совершенно не дышит, а каменке глазурь на нем быстро трескается, и куски фарфора начинают сильно пылить.

Укладка камней в каменку

Каменные минералы имеют характеристики «теплопроводность» и «теплоемкость». Бани строятся «конвекционные» и нет, конвекционные быстро прогревают воздух, не давая застаиваться жару в каменных породах.

Такой способ даст кратковременную топку. Правильная укладка камней в печь для бани поможет прогреть каменные породы, которые будут длительное время отдавать тепло воздуху, пар станет легче и помещение удержит тепло дольше.

На фото показана оптимальная схема вентиляции с вытяжкой

Данными действами продлевается работоспособность наполнителя, и увеличиваем скорость прогрева комнаты.

Два типа печей, открытые и закрытые, требуют разных способов закладки. Правильная укладка каменных пород в банную печь обеспечивает аккумуляцию тепла и, следовательно, хорошее парообразование:

  1. Закрытые каменки набиваются  по инструкции наполнителем и закрываются дверцой, здесь не возникает вопросов о количестве наполнителя.
  2. Открытые  печки вызывают недоумение, возникает вопрос «Как высоко класть?». Закладка камней в банную печь производится до верха стенок, те что лежат над стенкой прогреваются хуже.

Как укладывать камни в банную печь, дискуссий идет много. Но многие спорщики почему-то забывают, что способ укладки камней в каменку банной печи зависит от типа ее каменки. Напомним на всякий случай, что есть банные печи-корзинки (для саун, поз. 1 на рис.), печи с открытой каменкой для любителей крепкого, но мягкого пара, поз.

Укладка камней в каменку любой банной печи должна следовать 2-м принципам. Первый – крупные вниз, помельче наверх. Не опасайтесь нарушить конвекцию: от печи такой жар прет, что ее иногда приглушать приходится. Второе – между камнями должны остаться вертикальные промежутки, достаточные для обеспечения оптимальной конвекции воздуха.

В этих же промежутках тепловое излучение нагретых камней несколько раз переотразится, прежде чем выйдет наружу. При таком условии его спектр станет более плоским, а скорость нарастания потока мощности излучения снизится. То и другое обеспечит мягкий пар, даже если камни в каменке весьма среднего качества.

Как правильно уложить камни в печь для бани с нижним нагревом каменки (это все печи, кроме корзиночной), показано справа на рис. Камни в печь-корзинку с нагревом каменки изнутри укладываются по-иному, самыми обширными поверхностями к излучающей тепло поверхности печи. В этом, кстати, изюминка корзиночных печей: при относительно невысокой величине тепловыделения корзиночная печь может прогреть очень объемную каменку, достаточную для большой парилки. К сожалению, банная печь-корзинка годится только в сауну: наддавать ей в каменку по-русски нельзя, паром с ног сшибет.

Время эксплуатации камней

Срок службы наполнителя зависит от породы и качества. За год высок шанс того, что некоторые камни придут в непригодность, их придется заменить. В идеале, полная замена проходит раз в три-четыре года. Связано это с такими факторами:

  • Загрязнение. Токсины и грязь скапливается на минералах.
  • Износ. Теряется большая часть теплоемкости, трещины и переломы.
  • Неприятный внешний вид. Старье надоедает, и поход в баню приносит меньше удовольствия.

Для того чтоб износ происходил медленнее, следует избегать перепадов температур, не лейте на камни холодную воду и не допускайте их к открытому огню. Укладывая камни в каменку, промывайте их, чтобы отчистить их от грязи и избежать неприятного запаха.

  • Не превышайте температуру воздуха в парной более 100 градусов. Такая температура не только вредит здоровью: сушится кожа и дыхательные пути, но и провоцирует выделение вредных веществ из дерева.
  • Нельзя добавлять в воду для подачи на камни эфирные масла. Нужно использовать специальные составы, которые испаряются, а не выгорают. Достаточно просто поставить в угол ёмкость с горячей водой и капнуть в нее немного масла.
  • Соблюдайте правила противопожарной безопасности. Не сушите одежду даже над выключенной печкой.

Вывод

Закладывание камней – несложное, но имеющее нюансы дело, от правильности работы зависит наслаждение и технические свойства бани, следуйте инструкций и тогда баня станет местом целебным и расслабляющим.

Ну вот, теперь вы знаете, как выбрать и подобрать камни для бани и сауны своими руками. Надеемся, что данная информация поможет вам с выбором действительно полезных камней, и вы сможете собрать отличную по своим положительным качествам комбинацию.

Видео в этой статье более подробно расскажет вам об особенностях пород и их положительных качествах. Успехов!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё про бани
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector