Научно-популярные статьи о бане

Получившийся режим с открытой каменкой имеет две характерные особенности. Во-первых, линейные скорости упорядоченных циркуляционных потоков становятся сопоставимыми с линейными скоростями движения веника и перемещения людей.

Если в режиме сауны линейные скорости перемещения воздушных масс составляют 1–5 м/сек, то в режиме открытой каменки они снижаются до 0,1–1 м/сек. Это значит, что открывается возможность «вручную» управлять потоками пара. Имеются в виду традиционные русские операции «разгона пара» по стенам и потолку, «посадки пара» по стенам и потолку, а также «посадки пара» на пол, чтобы осушить воздух и сделать «пар легким».

Во-вторых, при относительно низких мощностях каменки (по нагреву воздуха) воздух достигает потолка с температурой, как правило, ниже 100 °C (в отличие от сауны). Это открывает возможность искусственного увлажнения потолка, в том числе конденсацией влаги из влажного воздуха. При температурах же потолка сауны 100° и выше увлажнение потолка принципиально невозможно, поскольку равновесное давление пара над водой при этих температурах равно атмосферному и выше, вода, если она и появится на потолке, вскипает, и потолок быстро осушается. Таким образом, если температура потолка ниже 100 °C (а лучше — ниже 80 °C), пар из каменки, достигнув потолка, а затем постепенно испаряясь, увлажняет воздух между поддачами (влажная баня).

Метод сглаживания волн жара между поддачами путем увлажнения потолка (и верхних частей стен) становится определяющим и для бань с закрытой каменкой (паровых). Чтобы получить режим паровой бани, надо закрыть каменку негорючей теплоизолированной крышкой. При этом мощность нагрева воздуха снизится до минимума, например, в 4 раза и составит величину, порядка 0,5 кВт. Это значит, что скорость упорядоченной циркуляции снижается до 3 крат, а линейные скорости воздуха за счет нагрева от каменки составят всего 0,01 — 0,3 м/сек.

Получилась практически неподвижная баня, представляющая собой единую застойную зону, движения воздуха в которой полностью определяются движениями веника (опахала) и перемещениями людей. Потолок в такой бане нагреть до температур выше 60–80 °C трудно. При поддачах пар может «гулять» по объему бани до 20 минут, пока не сконденсируется, например, на теле человека или на полу. На практике же движения веников быстро «сажают пар» на холодные элементы бани и баня быстро высыхает, или, как говорят в народе, «выстуживается». Поскольку в паровых банях из-за относительно низких температур снижение влажности воспринимается как холод («только проветрил паровую баню и сразу лютый мороз»), в них используют прием увлажнения потолка паром. Этот увлажненный горячий потолок, высыхая, долго выполняет роль «мягкого» парогенератора (парового колпака).

На практике это выглядит следующим образом: под крышку закрытой каменки (или в дверцу закрытой каменки кирпичной печи) плещут (может быть порциями) необходимые 0,5 л воды. Получившийся пар с температурой выше 100 °C вырывается из каменки, образуя малоподвижную, медленно рассасывающуюся (ввиду малых скоростей циркуляции воздуха в бане) горячую паровую зону, перемещающуюся вверх. Объем этой паровой зоны при столь мощной однократной поддаче велик: от 1 м³ и выше. Оберегаясь от пара, движениями веников эту зону можно «посадить» на холодный пол, где пар тотчас сконденсируется, нагревая пол, изготавливаемый обычно в отличие от сауны из деревянных досок. Но опытные банщики предпочитают разгонять пар по стенам и потолку, чтобы увлажнить именно эти горячие зоны. Движения веника должны быть плавными, чтобы не слишком перемешать паровую зону с воздухом бани и не слишком снижать концентрацию пара.

Так, плотность насыщенного пара, вырывающегося из каменки, при 100 °C равна 0,58 кг/м³. Этот пар можно быстрыми резкими движениями веника сразу же разбавить десятью объемами воздуха и получить критическую абсолютную влажность в бане -0,05 кг/м³ на относительно короткое время. А можно плавными движениями веника разбавить его лишь в 2 раза, получив воздух с абсолютной влажностью — 0,29 кг/м³ и направить его к потолку, имеющему температуру, например, 60 °C. Там он осушится до 0,13 кг/м³ за счет выделения в потолок росы в количестве 0,16 кг с 1 м³ влажного воздуха. Если разбавить в 4 раза, то осядет лишь 0,05 кг воды. А если — в 5 раз, то на потолке вода уже вообще не сможет сконденсироваться, и он станет сухим. Так что для эффективного увлажнения потолка пар из каменки лучше вообще в баню не выпускать и не разбавлять, а направить его по трубе из каменки прямо на потолок. Так будет, кстати, и более безопасно для людей. При этом можно сделать даже несколько поддач по 0,5 кг, лишь бы потолок смог всю эту массу пара сконденсировать и удержать.