Настоящий раздел является чисто методическим, поскольку многие поднимаемые вопросы условны и спорны. Проблемы выбора порой крайне субъективны, но вполне реальны. Они возникают тотчас при виде многообразия проектов кирпичных печей в литературе и множества металлических печей в торговле (ww.pechi.nm.ru). Счастлив тот дачник, который, понимая, что любая печь даёт тепло, без долгих раздумий сразу возьмёт ту печь, что ему понравилась с первого взгляда. Но есть и такие дачники, которые будут бесконечно мучиться, тщетно допытываясь, чем же всё же одна печь отличается от другой и за счёт чего одна печь якобы лучше другой.

Единых общепризнанных рецептов выбора печей (как и любого иного товара) нет, также как нет и единых рецептов создания печей. Однако, ясно, что исходным моментом является функциональность печи, то есть не то, как в ней горят дрова, а то, что же она может обеспечить как обогревательный прибор и как элемент интерьера. Конечно же, для дачника важно, чтобы печь быстро и бездымно прогревалась (и зимой и летом) в условиях эпизодической эксплуатации, чтоб горела на любых дровах (даже мокрых), чтоб если и забивалась сажей, то легко чистилась. Но в конце концов, печь является лишь инструментом в руках человека, таким же, как кастрюля, в которой можно приготовить пищу, а можно и испортить её. К любой печке и к любой топке можно приспособиться (привыкнуть), поскольку любая печь имеет принципиальную возможность выполнить свою основополагающую функцию нагрева. А вот баня с любой (произвольной) печью может и не выполнить своих основополагающих функций. Так, например, представительская баня немыслима с самодельной сварной жестянкой на самом видном месте, хотя такая печь, может быть, обладает уникальным КПД и непревзойдённой температурой каменки. Солидной представительской бане может не подойти даже суперэлитная дровяная или электрическая финская металлическая печь. Достойный интерьер сможет создать порой только вальяжная кирпичная печь с открытыми раскалёнными валунами, скатываемыми в бочку, или даже огромный открытый очаг с изящным чугунным литьём и с подвешенным на цепях котлом. В то же время для оперативной садовой мытейной бани не подойдёт ни одна кирпичная печь и ни одна финская металлическая печь для саун.

Поэтому дачник должен в первую очередь решать, не какая печь ему нужна, а какую баню он хочет и для чего. При всей своей банальности такой подход способен привести к неожиданным и далеко идущим последствиям. Поэтому очень жаль, что дачники, особенно начинающие, редко задумываются о главных задачах своей будущей бани - баня, мол, она и есть баня. Продавец печей в магазине не будет допытываться, зачем покупателю его баня. Продавец, скорее всего, будет скучно по-фински умножать кубы на коэффициенты, даже не догадываясь, что не только баня должна иметь конкретное назначение, но и все элементы бани (в том числе и печь) должны быть подчинены этому конкретному назначению.

Рассмотрим вопрос в общем плане, не вникая в детали. Возможные назначения (функции) бани и печи совсем разные:

Это следует понимать так, что баня как тёплое помещение, в котором не холодно с мокрой кожей, может выполнять в принципе все эти функции (в том числе и одновременно), но используется преимущественно лишь одна функция, под которую и дорабатывается баня (например, в части либо оборудования лежаков для отдыха, либо сидений для мойки и полов для слива воды, либо в части освещения, либо в части гигиены и т. п.). Печь как устройство для сжигания дров и получения тепла также может выполнять все вышеперечисленные функции, но используется в конкретной бане с вполне определёнными узкими целями, например, только для нагрева камней или для нагрева камней и воды одновременно. Причем, если раньше на Руси бани использовались узко (в них преимущественно мылись), а печь использовалась широко (для нагрева и камней, и воды, и воздуха), то сейчас картина всё больше противоположная: баня используется широко (чтоб не только помыться, но и пообщаться, и не только пообщаться, но и развлечься и т. п.), а печь используется всё более узко (например, только для нагрева воздуха, а камни и вода греются электричеством в электрокаменках и в электробойлерах). Всё это не может не накладывать дополнительных требований и на печь, и на баню. В этом, кстати, кроется путаница в умах людей насчёт выбора оптимальных решений в части конструкций бань и банных печей.

Так что логически следовало бы сначала осознанно определиться, что же вы будете делать в бане, затем решить, что же надо при этом греть в бане в первую очередь и только потом анализировать достоинства и недостатки тех или иных конструкций печей и других способов нагрева. Например, если вам нужна простейшая баня, чтобы только мыться, то необходимо нагреть воду и воздух в бане, причём так, чтобы зимой можно было сильней греть воздух, а летом наоборот, воду, причём желательно было бы, чтобы нагрев воды и воздуха происходил быстро. Это одна постановка задачи, и она решается с помощью металлической экранированной печи с накладным или приварным баком для воды. Но если вы хотите при этом хорошо просушивать полы после водных процедур, то экраны печи лучше сделать распашными. Если у вас на даче есть бойлер (накопительный электронагреватель), и он всё равно всё время работает на всю дачу, а не только на баню) или у вас на кухне есть газовая плита от магистрального газа, то в принципе можно греть воду и вне бани (и очень часто оказывается удобным, по крайней мере в части оперативности). В таком случае приварной бак большой ёмкости (к которому могут быть постоянные нарекания из-за сложностей эксплуатации и загрязнения ржавчиной, накипью и другими осадками) лучше и не делать, заменив его варочной плитой на тот аварийный случай, когда вдруг исчезнет магистральный газ или электричество. Можно пойти ещё дальше. Если на даче есть постоянная (круглосуточная) ванная комната с горячей ванной и/или душем, то мыться дачник будет всё равно в ванной комнате, и в бане вообще в этом случае можно не предусматривать воду: баня превращается в этом случае в сухую сауну (термокамеру). Печь для такой «бани» (дровяная или электрическая) предназначена для преимущественного нагрева воздуха, хотя её обычно дополняют верхней открытой каменкой (скорее декоративной, но вполне достаточной для небольших поддач) и небольшим навесным бачком для нагрева небольшого количества 10-20 литров воды, достаточного для заваривания веника.

Специфику бань различного назначения всерьёз пока никто не изучал. Так что просто отметим, что определиться с основной функцией своей бани дачнику бывает порой трудно. Некоторые вообще не могут понять, что это такое, другие отчётливо понимают, но стремятся во что бы то ни стало (в том числе и «на всякий случай») объединить несколько функций в одном (чтобы «и мыла, и гостей принимала, и глаз радовала»), третьи — никак не решаются отойти от каких-то порой только им ведомых традиций и канонов. Всё это нормально, и в других объектах это также происходит постоянно. Но в нашем случае это означает, что и с печью определиться трудно. Часто и сами конструкторы печей не вполне отчётливо представляют себе, для чего в первую очередь наиболее удобна будет их печь и в какой бане. Бесконечным перечислением достоинств жаростойкой стали топливника и пирамидальной формы каменки никак не удаётся объяснить потребительскую ценность банной печи.

В связи с этим напомним, что методики проектирования самих объектов и конструирования технических узлов объектов всегда имели в истории разную природу. Проектирование объектов и жилого, и производственного назначения (например, бань) велось всегда с каким-то житейским потребительским смыслом (с целью удовлетворения какой-то жизненной потребности) с использованием (и на основе) понятий типа «уровня жизни». А вот конструирование узлов, например, банных очагов и печей (или колёс для автомобилей), всегда велось с использованием (и на основе) технических открытий и изобретений, не имевших первоначально никакого потребительского смысла. Например, огонь был открыт и очаг был изобретён раньше бань и безотносительно к баням, точно так же, как колесо было изобретено раньше автомобиля. Поэтому и кирпичная печь-каменка появилась раньше белой паровой бани, но белая баня, дорабатывая печку-каменку, создала такой симбиоз («сожительство» объектов, при которых они приносят пользу друг другу), что печь и баня слились в умах людей в одно неразрывное целое. Такого рода общепризнанных решений (так называемых «традиционных») в банном деле не так уж много. К ним относятся открытый очаг и курная баня, кирпичная печь-каменка и усадебная белая паровая баня, кирпичная печь с открытой каменкой и парильные отделения городских бань, подвальная печь для нагрева полов и хаммамы, котельная печь для водяного нагрева стен и современные турецкие и ирландские бани, магистральный пар высокого давления и советские (и далеко не только советские) паровые кабины, металлические печи и современные сауны.

Нет ничего удивительного в том, что создатели мощной высокотемпературной электрической отопительной печи, с успехом прогрев ею, например, камеру для сушки пиломатериалов, скажем до 200°С, не остановились на этом и успешно внедрили эту технику всюду, где это только возможно, в том числе, естественно, в саунах. Совершенно очевидно, что точно так же, разработчики инфракрасных обогревателей не ограничатся камерами полимеризационной сушки, а разработчики электрокабелей для нагрева не ограничатся размораживанием взлётных полос аэродромов, крыш домов и тротуаров и вслед за тёплыми полами ванных комнат и кухонь займутся банями. Это означает, что банный прогресс не рождается сам по себе в недрах собственной «банной системы», а приходит извне из других отраслей науки и техники. Вместе с тем, отбор жизнеспособных решений из других отраслей знаний осуществляется конечно не без учёта бани, причём с учётом её назначения, в том числе может быть, выдуманного и совсем нового. Так, например, утеплённая деревянная кабина с приходом инфракрасного обогревателя вдруг «превратилась» в лечебно-профилактическое средство (ИК-сауну), пусть даже весьма сомнительное по лечебному эффекту. А обычная ванна с приходом пульсирующего насоса на оборотном водопроводе «превратилась» в физиотерапевтическое гидромассажное средство, тоже правда, с неопределённым лечебным эффектом. Всё это показывает, что многие решения со стороны могут не укладываться в традиционные функции бань и даже противоречить здравому смыслу основного назначения. Именно в таких случаях помогает реклама (мода), которая, однако, не может предсказать, какова будет истинная судьба такого товара после первого всплеска интереса со стороны наиболее обеспеченных слоев населения.

В настоящее время в дачном быту продолжается переход от кирпичных дровяных печей с фильтрующей каменкой к металлическим банным печам с нефильтрующей каменкой (дровяным, электрическим, газовым). Дровяные печи имеют существенные недостатки: необходимость хлопотного обслуживания (растапливания и удаления золы), пожароопасность, загрязнение помещений, выброс дыма (в городах требуется разрешение на выброс в атмосферу) и др. В то же время металлические печи на дровах имеют существенные достоинства для эпизодического обогрева помещений с временным пребыванием людей, в том числе и бань: большие мощности, большие теплоотдачи в воздух, в воду и камни, возможность получения высоких температур воздуха, лёгкость монтажа и перемонтажа, разнообразие высоких декоративных свойств и т. п. В истории банного дела металл дал сначала возможность греть (кипятить) в открытых ёмкостях (котлах) воду на огне, затем оформлять жаровые (варочные) поверхности в печах и очагах, потом нагревать воду в проточных замкнутых ёмкостях (водогрейных котлах), в том числе с получением пара высокого давления (автоклавах-паровых котлах), затем делать духовые шкафы, в том числе открытые каменки в закрытом контейнере, затем изготавливать цельнометаллические печи, объединяющие все перечисленные возможности, и, наконец, создавать и сами бани.

В этой книге мы не навязываем (и даже не приводим) какие-либо конкретные конструкции банных печей. Дачник волен сам выбрать то, что ему нравится и что ему привычней. Мы только помогаем сделать выбор. Мы осознаём, что найдутся «патриоты», отстаивающие кирпичные каменки как «единственно обеспечивающие истинное парение». Мы лишь отмечаем, что уже сейчас на дачах на десяток кирпичных приходится тысяча металлических банных печей, и таков выбор широких масс населения. Кирпичные печи незаменимы в представительских банях, в крупных парилках общественных и коммерческих бань, в любительских банях гостевого типа «для знатоков пара». А вот в индивидуальных автономных мытейных банях (полевых, сельских, дачных) наиболее удобны металлические банные печи с нефильтрующей каменкой. А физиотерапевтические бани должны быть только на электричестве.

В качестве примера приведём возможные рассуждения и доводы дачника при покупке или конструировании металлической печи для повседневной мытейной бани, в которой можно при желании и попариться.

Во-первых, для летней мытейной бани следует иметь печь с мощностью не менее 10 кВт, а для зимней (всесезонной) — не менее 20 кВт. Если баня большая (более 20 м²), то мощность печи нужно увеличить (напомним, что бытовой уровень мощностей по ГОСТ 9817-95 достигает 70 кВт). Тем не менее, баню (даже летом) желательно в любом случае утеплять эффективным утеплителем: мытейную изнутри, любительскую (гостевую, представительскую) — снаружи (для повышения теплоустойчивости).

Рис. 168. Различные способы нагрева воды в металлических печах: а — в контейнерах, навешиваемых на стенки печи, с заливкой через верх и вычерпываемых сверху; б — в баке над печью (с крышкой, открываемой так, и в такую сторону, чтобы избежать ожогов рук и лица паром); в — в баке, навешиваемом на на дымовую трубу; г — в открытой водогрейной колонке (самоваре), заливаемой сверху; д — в закрытой колонке с вытеснением горячей воды холодной водой, подаваемой снизу из водопровода (колонка требует предохранительного клапана), при этом колонка выполняет роль водоохлаждаемой разделки; е — в рекуператоре тепла (экономайзере) с водоохлаждаемыми стенками. 1 — вертикальный бачок, вкладываемый в карман каменки или топливника, 2 — вертикальный бачок, подвешиваемый за крючки на стенки топливника, 3 — обычный наварной бак для воды, 4 — крышка съёмная или откидывающаяся, 5 — бачок с водой, подвесной на крючках за кронштейны на трубе или устанавливаемый на полку, 6 — удлиненный люк-тоннель закладки дров, 7 — самоварный бак с водой (водогрейная колонка безнапорная), 8 — воронка для заливки водой вёдрами, 9 — бачок (кастрюля) на варочной плите, 10 — подвижный внутренний экран, 11 — водоохлаждаемая подвесная разделка в виде напорной водогрейной колонки, 12 — подвесной бачок для воды, 13 — экран выдвижной («задвижка») для регулирования скорости нагрева воды в бачке, 14 — рекуператор (водяной экономайзер) тепла, отходящего с нагретыми дымовыми газами, 15 — рассекатель дымовых газов, 16 — водяная рубашка, 17 — траектория дымовых газов, 18 — потоки лучистого тепла, 19 — дымовая труба с опуском в корпус рекуператора, 20 — люк для прочистки корпуса от сажи, 21 — полка, приваренная к дымовой трубе.

Во-вторых, металлические банные печи должны конструктивно обеспечивать в первую очередь нагрев стенки контейнера каменки (причём лучистым теплом, поскольку до высоких температур контейнер, в отличие от фильтрующей каменки, конвективно-кондуктивным теплом просто не прогреть из-за лучистых потерь), затем во вторую очередь прогрев стенки топливника (причём тоже лучистым теплом), а потом воду можно греть даже конвективно-кондуктивным теплом ввиду высокой теплоотдачи в воду. Водогрейный бак можно нагревать даже дымовыми газами (дымовой трубой как в самоваре для повышения общего КПД печи). Таким образом классическая конструкция банной печи близка к схеме на рисунке 147,г (с экранированием стенки топливника и утеплением баков с камнями и водой). При удалении из этой конструкции либо воды, либо камней схема преобразуется в конструкцию на рисунке 147,б и 168,б. Всякие иные схемы требуют оснований. Так, например, нагрев камней в расширении дымовой трубы (рис. 147,е) обоснован в том случае, когда особо горячий пар бывает не очень-то нужен (дачник редко парится, а если и парится, то выпускает пар непосредственно под потолок), а требуется повысить теплоёмкость печи за счёт массивной (сотни килограммов) каменки, чтобы дольше не остывала для сушки белья или, скажем, дров. При этом и КПД печи, кстати, сильно повышается до 80-90%. Или, например, нагрев воздуха стенками печи совсем не предусматривается (рис. 147,д) в летней любительской паровой бане (прогреваемой преимущественно поддачами) или в бане-прачке, где высокая температура воздуха не нужна, но желательно долгое умеренное тепло от камней. Схема на рис. 147,д имитирует в чём-то кирпичную печь или печь с внешней футеровкой и из-за сильного нагрева стенок должна изготавливаться либо из толстой или качественной жаростойкой стали.

В мытейных банях исходной для обслуживания схемой является конструкция на рисунке 168,б. Бак с водой желательно теплоизолировать (но необязательно). Стенки топливника необходимо экранировать, но желательно экраны сделать распахивающимися со стороны увлажняющихся полов и далеко расположенных стен. К сожалению, именно такие простейшие стальные печи (рис. 147,г и рис. 168,б), широко распространённые раньше (в основном индивидуального изготовления), найти в продаже сейчас невозможно (но встречаются сборные чугунные).

В-третьих, схема на рисунке 168,б удобна в дачных условиях при потребности больших количеств воды. Стальной бак 3 изнутри следует очистить от ржавчины, пассивировать преобразователем ржавчины (ортофосфорной кислотой или фосфатами цинка) и окрасить по грунту автомобильной эмалью (горячей сушки меламиновой МЛ или ещё лучше акриловой). Вода при этом будет оставаться чистой. Крышка 4 совершенно необходима, лучше съёмная, но если сделать откидной, то только «на себя» или в стороны, чтобы не ошпариться. Зимой такой бак не очень удобен, поскольку надо после каждой помывки вычерпывать воду, а устанавливать сливной кран на зимний бак опасно из-за возможного прихватывания льдом. Самоварный бак 7 пригоден для небольших количеств воды 50-100 литров и также удобен тем, что его можно заливать через горловину ведром, но он точно требует сливного крана. Добиться чистоты воды в баке 7 довольно трудно, поскольку даже при тщательной внутренней окраске дымовая труба выше уровня воды обгорает с образованием окалины. Возможен однако вывод дымовой трубы коленом (с загибом угольником) через боковую стенку бака ниже уровня воды, но это хлопотно из-за возможных забивок колена трубы сажистыми отложениями. В летних дачах при наличии возможности изготовления весьма удобными являются водоохлаждаемые разделки, цельносваренные с насадной металлической трубой. В частности они могут быть изготовлены в форме рекуператора (водяного экономайзера) 16 (рис. 168,е), теплообменного аппарата, использующего тепло отходящих дымовых газов для нагрева воды в вышерасположенном баке-накопителе. Для лучшего усвоения тепла и для расширения разделки рекуператор можно сделать в виде широкого (диаметром 500-700 мм) бака из бочки с водяной рубашкой 16, с рассекателем 15 и опуском 19 для организации колпакового дымооборота 17 и жаровых поверхностей, нагревающихся от дымовых газов и испускающих лучистое тепло 18 на водяную рубашку. Для периодической очистки аппарата используется люк с заглушкой 20. Внутри бака 14 можно смонтировать и воздуходувные трубы для нагрева воздуха, поступающего для поддержания огня в топке. В таком случае рекуператор превращается в воздушный экономайзер. В качестве водоохлаждаемой разделки можно использовать и приточно-накопительную водогрейную колонку 11 (рис. 168,д). Все эти схемы с замкнутыми ёмкостями относятся к водопроводным системам, зимой работоспособным только в постоянно отапливаемых зданиях и помещениях.

В-четвёртых, в банях без водопровода (и летних, и всесезонных) не прекращается использование для нагрева воды обычной металлической посуды, способной обеспечить «кухонную» чистоту воды и удобство в эксплуатации, особенно зимой. Ясно, что если бак (кастрюлю, ведро) после бани можно снять с печи, вылить воду и вычистить, то это открывает возможности, недоступные, например, для бака 7 (рис. 168,г). Лет сорок-пятьдесят тому назад ещё можно было купить в магазине чугунный банно-прачечный котёл ёмкостью 50-100, а то и 200 литров, который вмуровывался в топку кирпичной печки (рис. 116,б). Сейчас используются сварные из чёрной стали бачки, прокрашенные изнутри, эмалированные кастрюли и баки, оцинкованные тазы и вёдра и, наконец, в последние годы появился большой ассортимент посуды из тонкой 1 мм нержавеющей стали, сваренной аргоновой сваркой.

Отметим попутно, что обычная вода из водопровода, колодца или водоёма загрязняет при нагреве посуду всегда. Это одна из наиболее серьёзных неприятностей для водогрейных (и особенно паровых) котлов из-за осаждения накипи с низкой теплопроводностью 2,3 Вт/м •град, состоящей преимущественно из карбоната кальция CaCO₃. Дело в том, что даже питьевая вода содержит (и должна содержать) различные соли в количестве до 0,5 г/литр, а некоторые природные лечебные воды из родников и скважин содержат в растворе до 5 г/литр разных химических соединений, а в озёрах даже больше.

Для ориентировки приводим средний состав солевых ионов (в мг/л) в различных водах:

Эти соли образуются из-за растворения в воде (частичного или очень слабого) веществ, входящих в состав песка, глин, осадочных слоев в грунте, в том числе и в присутствии углекислоты CO₂+H₂O→Н₂СО₃. Наибольшую роль в образовании накипи в посуде играют гидрокарбонаты кальция и магния, называемые солями жёсткости, которые при нагреве разлагаются по схеме Са(НСО₃)₂