Банная печь по мотивам «Печи В Кубе» Игоря Васильева

10 Апр

Приветствую, уважаемые коллеги по цеху любителей паровой бани!

После долгих размышлений, изучения, осмысления и анализа всей доступной в Сети информации по банной печи разработки уважаемого Игоря Васильева, получившей (и не безосновательно) с легкой руки ее автора название «Печи В Кубе», я предпринял попытку создания подобной банной печи.

Надеюсь, что ни одна из «фишек» оригинальной «Печи В Кубе» мною не была пропущена, и все они в том или ином виде нашли свое воплощение в новой печи.

А сейчас я хотел бы кратко пройтись по основным моментам, непосредственно присущим вновь созданной банной печи.

Хочу сразу внести ясность по некоторым аспектам темы настоящей статьи.

Созданная мною банная печь является печью, которую следует рассматривать как печь, спроектированную ИМЕННО ПО МОТИВАМ банной печи Игоря Васильева. И вот почему.

Поскольку с автором «Печи В Кубе» и его печью я лично не знаком, а каких-либо контактов между нами до настоящего момента, к сожалению, установить не удалось, то и никакой технической документацией, относящейся к «Печи В Кубе», на момент создания анонсируемой здесь печи я не располагал.

В банной печи, речь о которой будет идти ниже, ВОПЛОЩЕНО БОЛЬШИНСТВО ИДЕЙ, реализованных в «Печи В Кубе». Однако, технические решения (конструктивное исполнение того или иного узла печи), реализующие эти идеи, могут отличаться от того, как это исполнено в оригинале у автора.

Следует отметить то обстоятельство, что со слов самого Игоря Васильева отдельные узлы его печи в процессе эксплуатации неоднократно им видоизменялись.

А теперь, внеся ясность в вопрос как нужно воспринимать предлагаемую вашему вниманию банную печь, перейдем непосредственно к краткому описанию данной печи.

В дальнейшем по тексту данная банная печь будет просто называться Печью.

Печь имеет размеры в плане Ш х Г: 4,5 х 4 кирпича (Рис.1).

Рис.1.

Высота Печи до уровня дверки каменки – 19 рядов кирпичной кладки (Рис.2). Все, что находится между 19-м и 31-м рядом кирпичной кладки, можно рассматривать как конвективную систему Печи, соединяющую основной массив Печи с ее дымовой трубой (Рис.2).

Рис.2.

Площадь боковой поверхности основного массива Печи - 5,65 м².

Печь предназначена для семейных бань с объемом помещения парной до 18 м³ (при условии надлежащего исполнения ее теплового контура).

В Печи реализован принцип сжигания дров «С заботой», о котором подробно говорилось в цикле статей «Банная печь Игоря Васильева. Попытка синтеза».

В двух словах напомню суть данного принципа.

Вначале требуется создать в топке Печи условия, при которых процесс сжигания дров идет с максимальной эффективностью (т.е. из дров выделяется максимально возможное количества тепла, обусловленное химическим строением древесины и полнотой протекания реакций окисления кислородом воздуха составляющих древесину углеводородов). И только после извлечения из дров максимального количества тепла, образовавшегося в процессе их горения, направить это тепло на нагрев полезной нагрузки (т.е. каменки и самого массива Печи).

При реализации процесса сжигания ДРОВ таким способом их КОЛИЧЕСТВО, требующееся на вытоп Печи до требуемого состояния (до заданной температуры нагрева ее стен и каменки), оказывается МИНИМАЛЬНЫМ. МИНИМАЛЬНЫМ оказывается и ВРЕМЯ, требующееся для достижения этих результатов.

А вот результат (температура нагрева каменки) оказывается МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНЫМ при прочих равных условиях.

Для реализации данного принципа сжигания дров в предлагаемой Печи топливник исполнен таким образом, что в нем отсутствуют элементы, которые могут снизить эффективность процесса горения дров (Рис.3).

Рис.3.

Для этого из топливника убрана каменка как наиболее холодный и инертный для нагрева полезный массив банной печи.

Топливник выложен из шамота таким образом, что его конструкция в МАКСИМАЛЬНОЙ степени способствует полноте протекания реакций окисления компонентов термического разложения древесины (C, СО, Н₂) кислородом воздуха до образования конечных продуктов реакции горения – паров воды Н₂О и углекислого газа СО₂.

Факторами, способствующими полноте сгорания в топливнике дров, являются:

Возможность превратить топливник в процессе топки Печи в полноценный колпак и обеспечить в нем устойчивое и интенсивное горение дров.
Выполнение перекрытия топливника в виде несимметричного купола. Внутренняя поверхность левой части купола топки исполнена ступенчатой формы. Образованные шамотом ступеньки-выступы способствуют турбулизации дымовых газов. Как следствие, это приводит к повышению температуры в зоне протекания окислительных реакций между кислородом воздуха и компонентами термически разложившейся древесины.
Предварительный нагрев и дозированная подача в топливник воздуха на горение дров (как первичного (ПВ), так и вторичного (ВВ)).
Организация в зольном отсеке Печи небольшой микротопки. Разведение в ней небольшого костерка обеспечивает подачу в основную топку Печи ПВ не только предварительно подогретым, но и с таким содержанием кислорода, при котором значение стехиометрического коэффициента α (альфа) близко к 1. При α=1 в топку поступает такое количество кислорода, которое строго равно (без избытка) количеству кислорода, необходимого для полного окисления продуктов термического распада дров до состояния Н₂О и СО_2.
Подача в топку ВВ осуществляется дозировано и независимо от подачи ПВ. Предусмотрена независимая и регулируемая подача ВВ в нижнюю и верхнюю части топливника.

Не успевшие окислиться до состояния Н₂О и СО₂ в топке горючие летучие C, СО, Н₂ доокисляются в Камере дожига (Реакторе) Печи, расположенном слева от топливника (Рис.3).

В Печи также предусмотрена регулируемая и дозируемая подача дополнительных объемов третичного воздуха (ТВ) в нижнюю и верхнюю части Реактора. Подачи ТВ в нижнюю и верхнюю части Реактора независимы друг от друга.
ТВ в нижнюю часть Реактора подается подогретым, в верхнюю его часть – без подогрева.
Конструкция Реактора Печи позволяет придать потоку горючих газов форму вытянутого шнуром и закрученного в спираль огненного вихря, а также наиболее эффективно смешать этот поток недогоревших летучих с подогретым в специальном калорифере третичным воздухом.

Конструкция Печи предполагает установку в ней минимум 2-х термопар (в каменке и на входе (либо выходе) дымовой трубы).

БЕЗ УСТАНОВКИ измерительных приборов СТАНОВИТСЯ НЕВОЗМОЖНЫМ оперативное отслеживание происходящих в Печи процессов и большинство «сильных сторон» Печи (возможность вытопить Печь за КРАТЧАЙШЕЕ время, изведя при этом МИНИМУМ дров) НИВЕЛИРУЮТСЯ.

Я бы рекомендовал установить в Печь еще 2 дополнительные термопары под куполом топки и на выходе Реактора. Дополнительные термопары не только дают более полную информацию о происходящих в Печи процессах. Но на основании показаний этих термопар можно организовать процесс сжигания в Печи дров так, как это описано в 7-й части цикла статей, посвященных банной «Печи В Кубе» Игоря Васильева.

Однако можно и отказаться от установки в Печь каких-либо измерительных средств. В этом случае режимы топки Печи придется подбирать ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО.

В любом случае решение о том, как поступать (ставить или не ставить в Печь какие-либо измерительные приборы) – всегда остается за тем, кто решит обзавестись этой Печью.

Но вопрос о том ставить или не ставить в Печь какие-либо измерительные приборы не является окончательным для того, кто ищет для своей бани ПОДХОДЯЩУЮ ИМЕННО ЕМУ печь.

В настоящей Печи установлены 2 дверки подачи третичного воздуха, 1 дверка и 3 заслонки подачи вторичного воздуха, Задвижка Прямого Хода (ЗПХ), 2 трубные задвижки, 1 лючок для вентилирования парной между сеансами парения, 2 теплоизолированные (съемная и откидная) крышки каменки.

Грамотно управлять всем этим «хозяйством» можно только в том случае, если понимаешь, для чего и когда следует дергать за ту или другую ручку, когда следует открывать, а когда уже пора прикрывать ту или иную дверку или заслонку.

Как следует из уже сказанного, ДАННАЯ БАННАЯ ПЕЧЬ БОЛЕЕ ВСЕГО ПОДОЙДЕТ ДЛЯ АКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ. Эта Печь предназначена для тех, кому интересно вникать в суть происходящих внутри Печи процессов и организовывать процесс топки наиболее оптимальным способом.

Ну и, само собой, нужно быть НАСТОЯЩИМ любителем паровой бани, чтобы сложить у себя такую Печь.

А теперь продолжим разговор о самой Печи.

Пространство каменки внутри Печи футеровано шамотом, а сами шамотные стены каменки изнутри защищены свободно стоящими отрезками арматуры (Рис.3).

Объем каменки в Печи составляет порядка 130 литров и может вместить до 230 кг камней (при коэффициенте пористости каменной закладки равным 0,5 и удельной массовой плотности закладываемых камней 3500 кг/м³).

Верх каменки (при полном ее заполнении камнями под самую перекрышу) находится на уровне верха 16-го ряда Печи, а низ каменки – на высоте 11-го ряда внешней кладки.

В Печи возможна установка регистра ГВС в ее конвективной части, расположенной между 17-м и 24-м рядами кладки. Таким образом, длина вертикальной части регистра ГВС не может быть более 420-450 мм. Можно изготовить региср ГВС, состоящий из 2-х вертикальных и параллельных друг другу отрезков трубы из нержавеющей стали диаметром до 57 мм. В этом случае тепловоспринимающая поверхность регистра ГВС составит 0,16 м².

Итак, краткий обзор того, что представляет из себя Печь, пожалуй, можно и завершить.

А теперь несколько слов о том, что представляет из себя Проект данной Печи.

Проект содержит 3-D модели Печи для вариантов ее исполнения с правым и левым расположением топливника.

Модели Печи выполнены в программе SketchUp 8-й версии, поэтому для работы с моделями придется развернуть на своем ПК данную программу с версией не ниже 8-й.

Для тех же, у кого недостаточно навыков работы с данной программой, я посчитал необходимым добавить в Проект файлы, на которых Печь изображена в виде отдельных рядов кладки (порядовок).

Помимо непосредственно 3-D моделей и порядовок Печи Проект содержит описательную часть, представляющую из себя ПОДРОБНОЕ письменное Руководство по кладке и эксплуатации данной Печи.

Руководство состоит из 3-х Глав.

В Главе 1 дано подробное описание Печи в целом и основных составляющих ее узлов. В этой Главе подробнейшим образом описывается и показывается конструкция каждого ряда Печи, указаны особенности ряда, на которые следует обратить внимание при его кладке. Также приведен полный перечень материалов, необходимых для кладки Печи.

В Главе 2 описывается рекомендуемый порядок кладки Печи (что, за чем и почему).

В Главе 3 описана процедура сушки Печи, а также один из возможных алгоритмов ее топки.

Общий объем Руководства — 172 страницы в pdf-формате.

Руководство содержит 360 рисунков и фотографий, передающих нюансы конструкции и порядок кладки Печи.

Для удобства пользования Руководство разбито на 2 тома.

Таким образом, все перечисленное в п.п.1 и 2, составляет непосредственно основную часть Проекта.

В качестве БЕСПЛАТНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ Проект дополнен материалами, которые могут оказать неоценимую помощь тем, у кого либо вовсе нет навыков работы с программой SketchUp, либо чувствует свою недостаточность знаний данной программы, и хотел бы повысить свой уровень уверенности в работе с файлами-моделями Печи и ее порядовками.

Такими материалами являются:

записанный мною специальный видеокурс «SketchUp для начинающих в видеоформате», состоящий из 23 видеоуроков в формате MP4 c разрешением 1280 х 720 и общей продолжительностью 4 ч 51 мин.;

и специальная подборка материалов по программе SketchUp под названием «SketchUp. Краткое руководство пользователя» в формате pdf-файла на 160 стр.

Полный состав материалов, вошедших в Проект, показан ниже.

Ну и, само собой, Проект предусматривает бесплатные консультации по любому вопросу, имеющему отношение к данной Печи.

Как-то так… 🙂

Тому же, кто решит, что ЭТА ПЕЧЬ для него – напишите мне inforusbani@gmail.com (договоримся по цене). Ну а потом для оформления заказа на Проект печи — прямой путь СЮДА.