Как рассчитать печь для парилки

Важность тщательных расчетов

Вне зависимости от того, какая печь устанавливается в бане, двухконтурная дровяная, электрическая, металлическая или кирпичная, нужно правильно рассчитывать ее параметры. Стоит привести наглядные примеры важности характеристик отопительного агрегата.

1. Если неверно подобрать печь для бани по объему, добиться идеального пара будет невозможно. При недостаточной мощности установки прогреть помещение просто нереально.
2. Не менее неприятна ситуация, когда расчет печи для бани намеренно завышает ее мощность. Парилка будет постоянно перегреваться. Поэтому придется ее проветривать, делать посещения менее длительными.
3. Если выбрать для бани на дровах слишком большой объем топки печи и количество камня, получить стабильный пар будет невозможно. Без проветривания в помещении станет крайне жарко. А если добиваться относительного комфорта путем открывания дверей и уменьшения времени захода, придется мириться с изменением температуры пара, как у пола, так и на верхней полке.

Существуют и другие сложности, вызванные неверными расчетами. В частности, отдельные алгоритмы определения массы камней способны заставить хозяина бани возводить мощные подпоры — весы, задача которых выдерживать значительную нагрузку. Поэтому расчет мощности печи для бани нужно делать внимательно, учитывая характер парилки: русская баня или финская сауна.

«Неправильная» мощность банной печи

Мощность каменки должна быть оптимальной, ни больше, ни меньше. Вопросом мощности каменки можно пренебречь только в одном случае: если вы построили хамам, где банной печи в привычном понимании вообще нет.

Если мощность каменки выбрана не правильно, что неизбежно приведет к определенным неприятностям.

Избыток мощности

Некоторые берут печь для бани с большим запасом мощности, чтобы парная быстрее нагревалась. Да, парная в этом случае будет действительно нагреваться быстрее, но это только начальный этап, а дальше печь будет работать на минимуме.

В результате вы получите горячий воздух, но холодные камни, на которые бесполезно лить воду – пара они не дадут, а если пар и будет, то это будут клубы белого пара, как над чайником, а не тот легкий прозрачный пар, на который вы рассчитывали, возводя баню своими руками или заказывая ее строительство «под ключ».

Недостаток мощности

Другая крайность – купить печь для бани минимальной мощности, чтобы банально сэкономить деньги. Даже если такая печь и сможет нагреть парную до нужной температуры, работая на пределе, каменка быстро выйдет из строя.

Расчеты для русской бани

Русская баня всегда подразумевает использование большого количества горячего пара. В таком режиме важно учесть каждый из факторов циркуляции и преобразования тепловой энергии. В бане нужно обеспечить равномерные условия прогрева, как на уровне пола, так и на верхних полках.

Расчет мощности печи для русской бани учитывает не только базовый выход энергии для прогрева объема помещения, но и факторы теплопотерь, существующие в парилке. Чтобы определить требуемые показатели устройства нагрева, необходимо:

1. Посчитать общий объем парной. Чтобы определить его для помещения с прямоугольным полом, достаточно перемножить ширину, высоту, длину комнаты. Если же парная имеет сложную форму, ее объем нужно разделить на отдельные параллелепипеды и суммировать их показатели.
2. Если в помещении есть кирпичные стены, нужно учесть добавочную мощность для прогрева данного теплоемкого материала. Для этого высчитывают площадь кладки и принимают дополнительный объем в кубометр на каждый кв. м.

Дальше начинаются сложные процессы расчета теплопотерь. Для окон с одинарным стеклом нужно добавить 3 кубометра к общему объему отопления на каждый квадратный метр его площади. В случае двойного остекления этот показатель составляет 1.5 куб.м на квадрат. Далее считается прирост объема отопления для дверей. Для этого прибавляют 1.2 куба на квадрат их площади.

Следующим шагом идет поправка на общее утепление. Если баня строилась по основным рекомендациям, с обязательной гидроизоляцией стен, проклейкой стыков отделки — можно не вносить изменения в уже рассчитанный объем для отопления. В случае, когда под парную выделена простая комната без специального утепления — следует прибавить от 20 до 30% в итоговый кубометраж.

Последний допуск учитывает характер отопления. Если печь расположена в смежном помещении, требуется дать прирост еще в 10% к конечной цифре рассчитанного объема. Полученное значение является минимально приемлемым показателем.

Совет! В общем случае рассчитать мощность печи для бани очень просто. Достаточно принять, что для прогрева одного кубометра объема требуется 1 кВт тепловой энергии. Это верно для бани русского типа.

Расчет оптимальной мощности банной печи

Теперь следующий вопрос: оптимальная мощность – это какая? Все производители указывают для каждой модели не только мощность в киловаттах, но и рекомендуемый объем парной. Мы не будем вникать в тонкости расчета тепловой мощности, а возьмем за основу другой параметр – кубатуру парной. Так считать и легче и понятнее.

В принципе, кубатуру парной можно определить и по проекту бани — там все размеры есть.

Если же проекта нет, то придется поработать с рулеткой.

• Измеряем парную и записываем ее длину, высоту, ширину в метрах.
• Все перемножаем, получаем наш объем в кубометрах.

Казалось бы, мы уже получили ту самую кубатуру парной, по которой будем выбирать печь для бани. Но это не так. Есть еще ряд нюансов, которые обязательно надо учесть.

Фактическая кубатура парной — это еще не те данные, на которые следует опираться при выборе мощности банной печи. Это только теория, а есть еще и индивидуальные особенности парного помещения конкретной бани, и особенности эти тоже влияют на выбор необходимой мощности банной печи.

• Если на стенах или на потолке в парной есть неизолированные поверхности (кирпичная кладка, облицовка камнем или кафелем, окна и так далее), то считаем их площадь, умножаем на 1,2 и прибавляем к посчитанной ранее кубатуре. То есть каждый 1м.кв таких поверхностей увеличивает расчетный объем на 1,2м.куб;
• Если в парной у вас установлена стеклянная дверь, то к полученному объему прибавляем еще 1,5м.куб;
• Если стены выполнены из бревен и после этого внутренней отделки нет (стены не обшиты вагонкой через теплоизоляцию), то умножаем объем на 1,5.

Вот теперь мы знаем тот объем, на который должна быть рассчитана нужная нам печь для бани.

При выборе конкретной модели полученный объем должен находиться в середине предельных значений. Например, у нас получилось 20 м.куб, значит печь для бани нам нужна не с кубатурой 12-20, а та, у которой указано 15-25м.куб.

Расчет для сауны

Классическая сауна не подразумевает генерации большого количества водяного пара в объеме парилки. Это так называемое сухое тепло. Именно поэтому финская сауна так популярна у потребителя. Решения для ее организации можно в огромном ассортименте найти на массовом рынке.

Для личного наслаждения можно сгенерировать малое количество водяного пара. Именно поэтому даже готовые электрические печи для финской сауны комплектуются камнями. Однако этот процесс преобразования тепловой энергии может считаться незначительным и игнорироваться.

Какую печь поставить в баню типа сауна, где не нужно большого количества пара, объема для движения людей и махания вениками — решает ее владелец. Можно пойти сложным методом. В этом случае производится расчет согласно приведенному выше алгоритму.

Более простой способ подразумевает оперирование усредненными показателями теплогенерации. Сегодня на рынке представлено достаточно много готовых решений в виде печей для финских саун. Они могут быть дровяными, электрическими. Производитель указывает или оптимальный объем парилки, или потребляемую ТЭНами мощность. Среднестатистические цифры требований тепловой генерации для разных типов строений выглядят так:

• стены из дерева (профилированный, клееный брус, оцилиндрованное бревно) для толщины до 140 мм — 1.5 кВт на кубометр объема;
• для стен из дерева толщиной более 140 мм — 1.75 кВт на кубометр;
• в строениях, построенных по каркасной технологии, включая СИП панели — от 600 до 800 Вт на кубометр.

Совет! Данные цифры верны для деревянных стен, на которых не было сделано утепление. Если же владелец бани действовал расчетливо и делал специальную отделку, нормы для прогрева можно брать на уровне, соответствующем каркасной технологии строительства.

Для сауны, устанавливаемой внутри дома или квартиры с имеющимся централизованным отоплением, есть другие рекомендации. В этом случае обычно применяются электрические агрегаты. Их мощность нужно выбирать из расчета 700 Вт на кубометр объема парилки.

Запас на форсаж

Опытные строители бань и саун рекомендуют увеличивать конечную мощность печи на 10-15% от расчетной. Идея такого действа очень проста. Во-первых, улучшается удобство эксплуатации печи. Ее не нужно прокаливать до предела и постоянно следить за количеством топлива или температурой. Агрегат будет работать не на пиковом уровне мощности, предоставляя определенный диапазон регулировки.

Во-вторых, для бань, посещаемых не постоянно, образуется возможность быстрого прогрева на форсаже. Особенно это важно для строений на загородных участках. Для такой бани, которая зимой способна промерзнуть буквально насквозь, можно принять допуск на уровне 20%. Это позволит оперативнее подготовить помещение и быстрее начать принимать термопроцедуры.

Данные цифры верны для печей дровяного типа. Если используется электрический агрегат, запас по мощности делается всегда. Это может быть допуск в 10-15% для нейтрализации возможных бросков напряжения и разных режимов теплоотбора. Если же есть необходимость в ускоренном прогреве помещения, мощность электрической печи (особенно самодельной) рекомендуется выбирать на 20-25% выше расчетной.

Как рассчитать камни

Рассчитать печь для бани, которую планируется делать самостоятельно с питанием от электросети, достаточно просто. Нужно получить конечные требования к мощности и затем вычислить необходимое количество ТЭНов по их характеристикам и возможностям проводки.

Однако у владельцев бань часто возникают трудности с определением параметров дровяных печей. Здесь также нет ничего сложного. Достаточно высчитать объем топки, отсека, где будет гореть топливо. Формула расчета проста:

• объем вычисляется путем деления показателя требуемой мощности на 0.6 для печи, установленной непосредственно в парилке;
• литраж топки равен двукратному значению рассчитанной мощности, если печь стоит в смежном помещении.

Полученная цифра измеряется в литрах. Чтобы примерно оценить габариты топки, из нее нужно извлечь кубический корень и разделить результат на 1000. Так можно получить значение в линейных метрах. Однако это приблизительная оценка. Она покажет сторону кубика без учета вписывания геометрии топки в существующее помещение.

Количество камня, которое размещено на печи, важно рассчитывать, в первую очередь, для русской бани. Именно энергия, накопленная булыжниками, будет использоваться для генерации горячего водяного пара.

По некоторым алгоритмам расчета, для 5 пользователей бани потребуется забутить целых 250 кг булыжника. Такая цифра неприемлема для большинства владельцев самодельных парилок. Поэтому следует воспользоваться очень старым советом. Он гласит:

• на 6 л испаряемой жидкости нужно выбирать 8 кг камня;
• на каждый кубометр парилки (с учетом потерь на окна, двери, кирпич) дополнительно добавляется 1.5 кг булыжника.

По среднестатистической оценке, один человек за час в парилке расходует от 0.5 до 0.8 литров воды. Таким образом, для парной на 5 посетителей потребуется испарять 4 литра жидкости ежечасно. Даже если рассчитывать помещение на непрерывное пользование в течение 4-6 часов, суммарные требования по количеству воды нужно уменьшать на треть, так как парная будет проветриваться, а ее посетители делать паузы.

В итоге получается, что камни в бане рационально рассчитывать на испарение около 19 литров воды. Это примерно 40 кг булыжника. Добавив требуемую массу на объем помещения, можно получить достаточно приемлемое количество камня, которое без труда разместится в любой бане.

---