Как рассчитать печь для бани? Советы строителям
Расчет мощности печи для бани в зависимости от объема парной
Банную печь нужно выбирать оптимальной мощности из расчета объема вашей парной.
Нельзя ошибиться в выборе мощности банной печи,потому что тогда хорошего пара не будет: ни в случае,когда мощности недостаточно,ни в случае,когда мощность печи будет больше,чем требуется.
Если поставить в баню небольшую печь с недостаточной мощностью для данного объема парной,то тогда ее придется эксплуатировать сверх возможностей,что приведет к быстрому износу и поломке печи.
Если купить печь с запасом из соображений,что запас мощности лишним не бывает,то да,действительно,нагреваться баня будет быстро и горячо! Но,чтобы париться в комфортных условиях,придется при парении искусственно уменьшать ее возможности и проветривать парную после каждого захода. В результате,сбалансированного пара не получить из-за того,что камни в каменке будут не столь горячими. А,если поддерживать нужную температуру камней(не менее 500 градусов С),то будет слишком жарко на полоке и даже в нижней зоне,у пола.
Расчет мощности печи для бани нужно делать в следующей последовательности:
- определить объем парной путем перемножения ее внутренних размеров: ширины,длины и высоты.Например,парная имеет размеры 3х2м и высоту 2,2м. Значит ее объем составляет -13,2 м3.
- рассчитать теплопотери холодными поверхностями такими,как стеклянная дверь ,окно ,кирпичная кладка перегородки умножив площадь на коэффициент 1,2,считая,что каждый квадратный метр такой поверхности поглощает тепло,необходимое для прогрева 1,2м3.Например,в парной имеется окно размерами 0,5*1,0м=0,5м2 и стеклянную дверь размерами 1,8*0,8м=1,44м2. Значит теплопотери составят (0,5м2+1,44м2)*1,2=2,33м3
- суммируем рассчитанную кубатуру: общий объем парной и теплопотери от холодных поверхностей. Ранее рассчитанные цифры по п.п.1 и 2 складываем и получаем требуемый для нагревания объем,равный в нашем примере (13,2+2,33)=15,53м3
- правильный расчет мощности печи для бани получаем,если учитываем материал,из которого построена баня,поскольку конструкции стен,потолка и пола тоже поглощают приличное количество тепла. Например,для бревенчатой бани,без отделки, нужно применить коэффициент,равный 1,6,а,если внутри парная обшита вагонкой,да с фольгой,да с утеплителем,то берется понижающий коэффициент,равный 0,6(поскольку такая стена не поглощает,а отталкивает от себя тепло). Итак,для бревен в парной расчетная мощность печи будет равна 15,53м3х1,6=24,85 м3= 24,85 кВт (из соображений,что для 1 м3 расчетного объема парной достаточно 1 кВт мощности печи).
- При покупке выбираем ту печь,у которой мощность в интервале от 25кВт
Данные для расчета мощности печи для каждой конкретной бани могут отличаться своими особенностями в силу применения различных материалов и конструкций самого строения,или каких-то дополнительных факторов,например,наличие приточной вентиляции и т.п.
Поскольку в русской бане пар образуется в результате плескания воды на раскаленные камни,то необходимо при выборе банной печи смотреть не только на ее номинальную мощность,но и на объем (вес) камней,которые в этой печи можно разместить.
Расчет камней для бани
В разных источниках рекомендуется различное количество камней из расчета на 1 м3 парной при парении 15 человек одновременно в течение 5 часов. Возьмем по-минимуму: 30кг. Следовательно, для нашего примера понадобится 30кг*24,85м3=745,5кг Если парную рассчитывать не для 15 ,а для 5 человек,то,соответственно, нужно сократить объем камней в 3 раза: 745,5 кг/3=248,5 кг. Что-то уж слишком многовато для печи мощностью 25кВт и весов не более 200кг (чугунные)….Да и каких размеров должна быть металлическая печь,чтобы в нее влезло столько камней?
В другой «древней»книжке рекомендуется на каждые 6 литров поддаваемой воды-8кг булыжника и 1,5кг -на 1 м3 объема парной. В час 5 человек выливают на камни горячей воды не более 4 литров,поэтому в течение 5 часов беспрерывного парения они потратят пусть 20 литров(что навряд ли). Все-таки, уменьшим количество воды на 30% ,учитывая паузы на проветривание и отдых.Получается,что нужно всего 18,7кг. Сделаем также расчет количества камней для бани с учетом объема парной: 1,5кг*24,85 м3=37,5 кг. Все суммируем и получаем:37,5кг+18,7кг=53,2 кг булыжника. Вот это уже приемлемая цифра для обычной простой бани.
Можно сделать более сложный расчет камней для бани, определяя требуемое количества тепла по испарению и нагреву…
Но..,задача этой статьи определить необходимую мощность печи для бани. Поэтому,прикинем сколько нужно кВт,чтобы нагреть 53,2 кг камней в течение 15 минут (приблизительное время,отведенное на паузу между парениями) до температуры 500 градусов:
- 1кг камней с температуры 500 градусов,остывая до 200 градусов(разница 350 град),отдадут 294 кДж (0,84 кДж/кг*С х 1 кг х 350С).
- 53,2 кг отдадут 294 кДж*53,2кг=15640,8 кДж. Сколько тепла отдадут при остывании,столько же нужно и восполнить.
- 1 кВт=3600 кДж/час
- переводим кДж в кВт,получим 4,35кВт за час
- пересчитываем на 15 минут: 4,35*4=17,40 кВт
Вывод: мощность печи в 20 кВт будет обеспечивать нагрев до 500 градусов 53,2 кг камней каждые 15 минут. Добавим еще 5 кВт в расчет мощности печи бани для учета потерь тепла через конструкции и холодные поверхности.
Итак,для парной размерами 3х2х2,2м нужна печь мощностью 25кВт,исходя из двух различных расчетов:
- по объему парной и холодным поверхностям
- по количеству камней
При меньшем расходе поддаваемой воды,например при парении не пяти человек,а двух, в течение не пяти часов,а всего пары-тройки,можно выбрать печь с меньшей мощностью(20кВт).
Двухтопливные газодровяные печи для бани, одинаково эффективно работают на сжиженном и природном газе, и дровах. Для переоборудования печки, требуется минимальное количество времени, нет необходимости приглашать специалиста для проведения работ.
Конструкция газодровяных печей
Металлические печи для бани, работающие исключительно на дровах, быстро нагреваются и прогревают помещение, но, после прогорания топлива, остывают в течение 10-15 минут. По этой причине, приходится постоянно поддерживать горение в течение всего нахождения в парной.Комбинированная печь для бани дрова-газ, не имеет подобного недостатка. После установки газогорелочного устройства, печка автоматически поддерживает необходимую температуру в помещении.
Любители классической русской бани, после извлечения горелки с автоматикой, могут протапливать парную традиционным способом с помощью дров.
Фактически, двухтопливная печь для бани на газе и дровах – это классический вариант печного оборудования в современном исполнении. В конструкции предусмотрена вместительная каменка, для получения достаточного количества пара.
Типы конструкции в зависимости от принципа работы
Существует несколько базовых модификаций банных печей, работающих на газе и дровах одновременно. По своему внутреннему устройству, отопители делят на несколько групп:
- Спаренные, имеющие две камеры сгорания.
- Перенастраиваемые.
- Моноблочные.
Современные моноблочные конструкции, оснащаются несъемным горелочным устройством. Для перехода на другой тип топлива, нет необходимости перенастраивать печку. В устройстве присутствует одна топочная камера и теплообменник. Горелка защищена стальным листом.
Газово-дровяные печи для бани, бывают спаренными, перенастраиваемыми и моноблочными. У каждой конструкции есть свои достоинства и недостатки, учитываемые при подборе подходящей модели.
Работа от газа
Для работы, комбинированной газодровяной печи для бани, внутрь топки монтируют ГГУ (газогорелочное устройство). Обязательно применение блока автоматики, регулирующего подачу газа и отключающее ГГУ при затухании пламени.Газовые печи, подключаются к водяному контуру или работают как воздушные конвекционные обогреватели. В моделях с открытой каменкой, камни нагреваются непосредственно от воздействия пламени. В закрытых каменках, камни нагреваются за счет разогретых дымовых газов, не контактируя с огнем.
Для подключения печи, работающей на природном газе, потребуется получить разрешение, выполнить проект и сделать согласование, как и при установке любых других газовых теплогенераторов.
Использование дров
Баня с газо-дровяной печкой, удобна и тем, что при желании легко перейти на сжигание дров. Для этого, в перенастраиваемых печах, вытаскивают газогорелочное устройство и вместо этого навешивают дверку. При переоборудовании, потребуется установить колосниковую решетку, а также, проверить наполненность зольника.Одноблочные и спаренные печи, не нуждаются в переоборудовании. Условия работы на дровах, отличаются от использования газа: температурой разогрева дымовых газов, временем, необходимым для выхода на рабочую мощность и т.п.
Одноблочные и спаренные печи удобны тем, что после топки бани дровами, можно перейти на сжигание газа, поддерживая необходимую температуру в автоматическом режиме.
Выбор банной печки от дров и от газа
На выбор печи влияет несколько факторов, рабочих и эксплуатационных характеристик, а также, дополнительные функциональные возможности. Производители предлагают отопительное оборудование для бани, отличающееся следующими характеристиками:- Тип каменки – печки изготавливаются с открытой и закрытой каменкой:
- Каменка открытого типа, быстрее прогревает помещение, позволяет получить большой объем влажного пара.
- Битопливные металлические газодровяные печи для бани с закрытой каменкой, проще в эксплуатации и медленнее остывают после топки. Для получения пара, применяется система трубок, по которым вода попадает на разогретые камни.
- Принцип работы – гибридные печи, способные без переоборудования переключаться с газа на дрова, удобны в эксплуатации, но, стоят дорого. Модели с возможностью переоборудования, обойдутся приблизительно на 40% дешевле. Перевод с одного вида топлива на другой, потребует около получаса, при условии, что теплообменник остыл.
- Наличие водонагревательной емкости – газодровяные печи для бани с теплообменником для нагрева воды и отопления, изготавливаются в двух вариантах:
- Чаще всего, печи снабжаются выносным баком-водонагревателем для воды, устанавливаемым на дымоходной трубе. Объем емкости до 80л, редко 120л.
- Печи для бани на газе и дровах с встроенным баком для воды, встречаются реже, в основном, в современных моделях последнего поколения.
Судя по отзывам, популярность смогли завоевать следующие модели:
- Ермак Уралочка.
- Жара, серии Люксгаз, Супергаз и Экстрагаз.
- Термофор Уренгой и Термофор Таймыр.
- Жарсталь, серии Синара и Метеорит.
- Конвектика.
Как установить печь от дров и газа в баню
Установка газодровяной печи, должна соответствовать правилам ППБ и СНиП. Монтажные работы и подключение к дымоходу, выполняют с учетом особенностей работы на каждом из используемых видов топлива:
Чтобы в бане и сауне была возможность поддерживать требуемые кондиции воздуха, необходимо правильно рассчитать мощность печи. Для бани и сауны принцип отличается от общих рекомендаций: в расчет берут только парилку, материалы из которых она сделана и степень ее утепления. Все остальные помещения нагреваются по остаточному принципу. Но проблем это, как правило, не вызывает.
Как считать для русской бани
Мощность печи для обогрева бани считается исходя из габаритов и параметров парилки. Ведь основная задача — создать требуемую температуру именно для этого помещения. Считается она по кубатуре, но при расчете еще надо учесть сразу несколько дополнительных факторов, суммировать полученные цифры. В результате получаем требуемую для данного типа парилки производительность печи.
Давно установлено, что в среднем для отопления одного кубометра парилки необходима тепловая мощность в 1 кВт. Поэтому, для начала, вам надо знать, длину*ширину*высоту парилки. Перемножив эти величины в метрах, получаете объем помещения, и, следовательно, минимальную производительность отопительного агрегата.
Например, парилка, имеет размеры 3 м * 2,8 м * 2,8 м. Перемножив, получаем 23,5 кубометра. В принципе, при выборе можно ориентироваться и на эту цифру… Но не все так просто. Необходимо учесть еще следующие моменты:
- Есть ли Если есть, надо добавить 3 кВт на каждый квадратный метр площади окна (это если остекление одинарное), если остекление двойное, примените понижающий коэффициент 0,5. Например, есть окно 50*40 см с одним стеклом. Добавить надо 0,5 м * 0,4 м *3 кВт = 0,48 кВт.
- Если есть в парилке кирпичные стены, на каждый квадрат добавляют по 1 кВт (большая теплоемкость кирпича требует дополнительного обогрева).
- При наличии неутепленной двери (деревянной или ) надо добавить еще около 10% запаса мощности.
- Степень утепления. Если сделано все по рекомендациям (толщина утепления), с пароизоляцией, стыки проклеены скотчем, никаких изменения можно не вносить. Если же утепление — так себе, можно добавить 20-30% к уже найденной мощности.
- Если печь топится из смежного помещения, тоже необходимо увеличить требуемую производительность как минимум, на 10%.
В общем, иногда получается довольно солидная прибавка. Но для бани лучше иметь печь большей мощности, чем меньшей: лучше придушить горение, чем не смочь натопить парную до требуемой температуры. Особенно важен запас для бань периодического посещения. Зимой, за неделю, они промерзают насквозь. При выводе их в режим парения и пригодятся резервы, которые летом кажутся абсолютно излишними.
Еще один плюс запаса производительности печи — нет необходимости раскалять ее до красна. При таком интенсивном нагреве и происходит обычно быстрое прогорание печи. Вот чтобы этого не случилось, и необходим довольно приличный запас.
Еще одним плюсом печей для бани большей мощности можно считать большую закладку камней, а значит, и более комфортные условия парения, более длительное поддержание температуры в парилке. Минусы тоже есть. Это цена и размеры. И тот и другой — не смертельны, но неприятны.
Особенности саун
Принцип расчета мощности печей для саун остается таким же: считают по объему парилки, учитывают степень утепления стен и окон/дверей. Только надо учесть, что готова парилка при среднем утеплении будет через 2-3 часа. Для сокращения времени на 1 час необходимо увеличение мощности на 60-80% (или улучшение теплоизолирующих свойств). Но парные в саунах обычно делают меньше, чем в банях. В них люди спокойно сидят, а не вениками машут. Так что реально слишком большой производительности не потребуется.
Если посмотреть на каталог дровяных печей для бани и сауны, то у них деление идет по объемам парилки. Это удобно при выборе (с учетом всех поправок на теплопотери). Если же вы собрались покупать в сауну электрокаменку, то в технических характеристиках зачастую пишется только потребляемая мощность. В этом случае для саун периодического посещения без постоянного отопления можно ориентироваться по нормам:
- сруб (бревно или брус) без дополнительного утепления — 1,4-1,8 кВт/м 3
- при толщине стен 100-140 мм необходимо 1,5 кВт/м 3 ;
- при толщине стен 200-240 мм — 1,75 кВт/м 3 ;
- каркасная технология — 0,6-0,8 кВт/м 3 .
В приведенных нормах нет ошибки: при увеличении толщины бревенчатых стен без утепления требуется увеличение мощности. Это связано с большой теплоемкостью древесины. И чем древесины больше, тем больше тепла уйдет на ее нагрев. При наличии хорошей теплоизоляции внутри сауны, мощность считается по нормам каркасников.
Электрическую каменку любой мощности желательно
При наличии постоянного отопления для расчета требуемой мощности электрической печи для сауны применяют другие нормы — в среднем берут 0,7 кВт/м 3 . Эта норма справедлива для . Так что, в данном случае, использование электрокаменок является не таким и дорогим.
При планировании расходов на энергопотребление обратите внимание, что на полную мощность электрические печи для сауны работают только на период «разгона» парилки — до набора требуемой температуры. Потом или вручную выключаются и периодически выключаются (дешевые модели), или в автоматическом режиме поддерживают заданную температуру. В любом случае, после достижения заданной температуры энергопотребление снижается.
Наличие качественной бани большинством собственников загородных домов воспринимается, как само собой разумеющееся дополнение к создаваемому комфорту своего жизненного пространства. При строительстве бани «с нуля» или при переоборудовании под нее уже имеющихся помещений неизменно возникнет вопрос о приобретении печки-каменки для парной. Ассортимент этих своеобразных отопительных приборов в настоящее время – чрезвычайно широк, и есть возможность выбрать обычную дровяную, газовую или электрическую печь, в зависимости от специфики имеющихся условий.
Однако, печь должна выбираться нее только по типу применяемого топлива (энергоносителя), внешнему виды, габаритам, удобству использования, хотя и эти критерии – чрезвычайно важны. Даже сама дорогая и красивая каменка станет совершенно бесполезной, если не будет способной справиться со своей прямой задачей – созданием и поддержанием требуемой температуры в парилке, то есть того самого специфического банного микроклимата. И ошибиться при выборе можно как в одну, так и в другую сторону. Маломощная печь просто не сможет «нагнать пару», а прибор со слишком завышенными показателями тепловой мощности – это лишние растраты и при приобретении, и в ходе эксплуатации. Как быть? Поможет в решении этого вопроса калькулятор расчета тепловой мощности печи для бани.