Как рассчитать объем парилки в бане — Строим баню или сауну

Главное правило при выборе печи-каменки одно: печь для бани должна иметь ОПТИМАЛЬНУЮ мощность! Каменка может иметь любой дизайн, любые размеры, может быть электрической, дровяной или газовой, может быть дешевой или дорогой, простенькой или эксклюзивной, может быть абсолютно любой по всем критериям кроме одного – она должна быть правильно установлена и по мощности она должна точно соответствовать именно вашей парной.

В СТАТЬЕ:

1. «Неправильная» мощность банной печи
   Избыток мощности
2. Недостаток мощности
3. Расчет оптимальной мощности банной печи
   Определяем кубатуру парной
4. Корректировка кубатуры
5. Тепловая мощность и камни для банной печи

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.

Функции печи

Печь для сауны по своей сути – это нагревательный прибор. Её задача – поддерживать определённую температуру и влажность в специализированном помещении.

Исходя из того, что мы выбираем основной элемент для бани или сауны, ее задачи сводятся к обеспечению следующих условий для комфортного пребывания:

• прогрев воздуха до 120℃;
• поддержание влажности 15 – 20%;
• равномерный накал камней;
• безопасное отведение продуктов горения.

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.

Размеры парилки

Какими должны быть комфортные размеры парилки?

Оптимальный размер парной

Размеры парной будут зависеть в первую очередь от ваших личных предпочтений, а потом уже от размера и конструкции полков. Кроме того, на габариты бани будет влиять мощность печи, поскольку сидеть слишком близко от нее не очень приятно. Также немаловажен размер печи. Впрочем, при дефиците места можно использовать экран из минерита, который позволит находиться даже на расстоянии в 15-20 см от печи и не чувствовать дискомфорта. А все благодаря тому, что этот материал не нагревается более чем до 100-150 °С.

Но прежде чем покупать печь, следует обратить внимание на функции, которые парилка будет выполнять. Если говорить о приблизительных размерах, то высота потолка помещения должна быть около 2,2-2,4 м. А вот ширину нужно рассчитывать в зависимости от предполагаемого количества мест в парной. Лучше делать ее в виде прямоугольника, а не квадрата.

Простые сельские или дачные бани состоят из парной-мыльни и предбанника. Печку обычно устанавливают в парилке, при этом предбанник обогревается теплом, которое проходит через смежную стену при открытых дверях в парную. Нередко в предбаннике ставят для отопления другую печь, как правило, металлическую – “буржуйку”.

Чтобы можно было попариться лёжа, в парилке устанавливают полки. Устройство полка должны быть таким, чтобы при желании на него можно было бы и сесть. Таким образом, высота потолка обязана обеспечивать комфортность размещения человек на полке.

Более комфортабельные бани строят с таким расчетом, чтобы ими одновременно могли пользоваться сразу несколько человек. Бани для всей семьи обычно состоят из парной, предбанника, то есть комнаты для раздевания, и прихожей. Размеры парилки должны быть такими, чтобы в помещении располагались полки, убираемые скамьи, бак с водой, печь. Необходимо, чтобы ширина полков была не менее метра. Расстояние от полка до печи – также не менее метра. От печи до стены – около 50 см. В помещении должно остаться свободное пространство, чтобы человеку было комфортно здесь находиться. Кроме того, необходимо выделить место под тазы и вёдра. На стене следует разместить несколько полочек, чтобы поставить на них шампуни, положить мочалки и прочие аксессуары.

Совет от мастера!

Оптимальный расчёт провести нетрудно. Для того чтобы лучше представить, какие размеры должны быть у парной, можно сделать чертёж на листе бумаги с использованием масштаба. На чертеже парилки разместить необходимые предметы и посмотреть, насколько комфортное помещение получается.

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.

Важно! Классическую сауну можно устроить даже в пределах квартиры. При этом в помещении не придется делать специальное утепление и гидроизоляцию.

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.

Долговечность

Срок службы агрегата всегда волнует не меньше, чем качество и безопасность.

И если уж затраты велики, то пусть они, хотя бы, будут оправданы. Здесь смело можно утверждать, что кирпичные и чугунные варианты будут служить верой и правдой при правильном использовании. Для того, кто не готов к большим тратам лучшим решением будет приобретение модели из стали с высоким содержанием хрома.

В вопросе выбора отопительного устройства не следует спешить: проконсультируйтесь у специалистов, определитесь с видом и материалом конструкции, типом топлива. Важно соотнести личные предпочтения с возможностями выбранной модели. Помните главное: лучшая печь – безопасная.

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.

Газовая

Для подключения газовой печки потребуется согласование и помощь квалифицированного специалиста.

Если нет возможности подсоединиться к центральной магистрали, используют баллонный газ.

Достоинства и недостатки

Газовая печь для сауны – непривычный для представителей традиционных видов топлива агрегат. Хотя у неё имеются достоинства:

• невысокая стоимость;
• компактность прибора;
• автоматика при регулировке температурного режима;
• отсутствие топки, места сбора золы и дымохода.

Из минусов можно отметить:

• затраты на подключение;
• пожароопасность прибора выше, чем у электрических аналогов.

Как рассчитать объем топки

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.

Дровяная

Печи для сауны на дровах считаются самыми востребованными у любителей попариться.

Устройство практично и долго служит, а проблемы с дровами у вас вряд ли возникнут. Их отличием от предыдущих видов будет наличие топки (камера для сгорания дров), под ней располагается зольник (ящик для сбора золы), над ней – каменка и дымоход.

В производстве используют кирпич, чугун или сталь.

Как рассчитать камни

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.

Важно! С расчетом количества булыжников у владельцев самодельных бань возникают самые большие сложности. Если выбрать чрезмерный объем камня, он будет долго прогреваться и создавать нагрузку на элементы печи. Если камней мало – в парилке практически невозможно создать комфортные условия для отдыха.

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.

Кирпичная печка

Это вариант для русской бани, но не для финской: физические свойства кирпича не позволяют камням сильно нагреть воздух в парной.

Для кладки требуется привлечение печника (а профессионала найти нелегко). Поскольку сама конструкция будет тяжёлой, строителю понадобится установить под неё фундамент.

И, если подсчитать все затраты, удовольствие получится недешёвым. Из достоинств отметим низкую пожароопасность, удержание тепла в течение долгого времени, большая площадь прогрева.

Расчет мощности по камню

Некоторые владельцы самодельных русских бань предпочитают вести расчет мощности печи от главного фактора генерации пара — это энергия, накопленная камнями. В процессе поливания водой они резко остывают. Печь должна восполнять потерю тепла со скоростью, необходимой для достаточной генерации пара в единицу времени.

Рассчитать печь для бани можно по массовым показателям камня, которой обеспечит комфорт для определенного количества посетителей. Вычисление производится строго по оценке требуемой теплоотдачи.

1. Вычисляется энергия, которую камни отдают при остывании от 500 до 200 градусов Цельсия из расчета 0,84 кДж на дельту падения температуры (в среднем 300, от 500 до 200) на каждый килограмм теплоносителя. Полученное значение измеряется в Джоулях.
2. Определяется номинальная мощность, которую должна обеспечить печь за час для восполнения потери тепла камнями, из расчета 3600 Джоулей в 1 кВт.
3. Пересчитывается параметрика нагревательного прибора из условия, выдвигаемого по режиму пользования баней. Например, если вода будет подаваться на камни каждые 15 минут, полученную в предыдущем пункте мощность нужно увеличить в 4 раза (60 минут разделить на 15).

Совет! К конечной цифре можно прибавить допуски на окна, кирпичную кладку, двери так, как это описано в расчете мощности печи для русской бани. При этом принимается 1 кВт на кубометр условного объема потерь.

Особенности монтажа

Перед установкой учитываются вид и материал изготовления теплогенератора. Нарушения в подготовке к эксплуатации могут привести к пожару.

При подключении электропечи следует строго соблюдать технические требования изделия. Кроме того, контур сауны необходимо заземлить и обустроить отдельный ввод напряжения с оснащением автоматом.

Для естественной вентиляции под дверью парной оставляется просвет высотой 2 см – это устранит вероятность обморока от духоты, хотя и увеличит энергопотребление.

Обеспечивается устройство фундамента. Под электропечь укладывается лист из огнеупорного материала. Кирпичная, как правило, строится профессионалом и нуждается только в защите пола перед камерой.

А вот монтаж металлической требует выполнения ряда условий: основание из кирпича, покрытое слоем теплоизолятора и листом металла. Кроме того, учесть, что расстояние от боковых поверхностей должно быть не менее полуметра, а сами стены защищены огнеупорным экраном.