Электроотопление бань

Электрические системы обогрева бань

При всех своих достоинствах печное отопление дачных бань имеет недостатки, связанные с загрязнением помещений, пожароопасностью, а а главное — с хлопотностью процедуры протопки. Если редкие протопки досуговых бань обычно представляются удовольствием и развлечением для дачника на отдыхе, то постоянные регулярные протопки мытейных бань представляется скорее серьёзной обузой, особенно если дачнику уже удалось избавиться от печки в жилом доме. В городах печи в квартирах и даже в коттеджах давно стали анахронизмом, хотя ещё часто встречаются в домах (даже в США и Европе)преимущественно в декоративных интерьерных целях и для аварийных случаев.

Электрические спирали для обогрева бань

Ещё лет сорок-пятьдесят тому назад в области электрообогревательных приборов царствовали открытые электроспирали — мерные отрезки проволоки из металлических сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Так, наиболее известный сплав 67,5% Ni, 16% Fe, 15% Cr и 1,5% Mn (нихром) имеет удельное электросопротивление 100 мком•см, много большее удельного сопротивления железа 9,8 мком•см, алюминия 2,8 мком•см, меди 1,7 мком•см. Высокое электросопротивление нихрома позволяет использовать короткие отрезки проволоки (не более нескольких метров при диаметрах 0,1-0,5 мм), которую для большей компактности наматывали на стержни диаметром 2-5 мм с получением спиралей.

Трубчатые электронагреватели для обогрева бань

Наибольшие неудобства электрических спиралей проявлялись при нагреве воды. Решение было найдено с помощью трубчатых электронагревателей (ТЭНов), изготовляемых в виде стальных или алюминиевых трубок, внутрь которых вдевались спирали с керамическими бусами (рис. 172,а), или со слюдой, асбестом и т. д. Такие ТЭНы ещё и сейчас можно встретить в эксплуатации и даже в продаже. Несмотря на сложность сборки (особенно при сложных формах трубки, сгибавшейся в основном до закладки в неё спирали с бусами), такие ТЭНы в ряде случаев были очень удобны из-за того, что допускали разборку, сборку и ремонт на месте. В последние десятилетия разборные ТЭНы были вытеснены неразборными конструкциями (рис. 172,б), которые стали основной покупной элементной базой вместо спиралей. Суть технического решения состоит в следующем. В вертикально удерживаемую металлическую трубку вдевают и точно центрируют по оси (в том числе дополнительной вспомогательной трубкой, временно вставляемой в трубку) металлическую проволоку или спираль так, чтобы проволока или спираль не касались трубки. Затем трубку с виброутряской засыпают некомкующимся, хорошо сыпучим (лучше сфероидизированным и суспендированным в воде) диэлектрическим тугоплавким порошком.

Токопроводящая керамика для обогрева бань

Очень перспективными инфракрасными источниками являются керамические токопроводящие элементы (в том числе стержневые штифты), имеющие чрезвычайно большой ресурс работы при большой светоотдаче. Эти достоинства обуславливаются тем, что керамика состоит из частиц окислов или из частиц, покрытых окисью, обладающих высокой термостойкостью из-за невозможности окисления кислородом воздуха. Технология производства керамических изделий включает стадию изготовления искусственных или добычи натуральных (природных) исходных порошков, их размола и рассева, стадию формирования изделия (мокрым способом замачивания и лепки, влажным способом с трамбовкой — «битьём», сухим способом с уплотнением под прессом) и стадию обжига-спекания. В основе технологии лежит свойство мелких порошков спекаться (сцепливаться) при температурах ниже температуры плавления за счёт «диффузионной сварки».

Электронагревательные кабели для обогрева бань

ТЭНы могут мыслиться и с пластмассовой электроизоляцией. Такие ТЭНы называются нагревательными (греющими резистивными) кабелями и работают при температурах 65-130°С в обычных исполнениях и до 350°С в особых термостойких моделях в зависимости от свойств применяемой полимерной изоляции (рис. 178). Простейший нагревательный кабель (рис. 178,а) состоит из центральной нагревательной жилы 4 из нихрома (или из особо тонкой стали или меди), выполненной в виде проволоки или ленты (полосы), из электроизоляционного слоя 3 из пластмассы (полиэтилена, полипропилена, фторполимера, силикона и т. п.), из оплётки из медной проволоки (но иногда её нет) для механической (обрыв) и электрической (заземляющей, экранирующей) защиты 2 и из наружной оболочки из ПВХ-пластиката, полиэтилена, каучука, силикона, фторполимера. Кабели обычно выпускаются кусками мерной длины под заданную мощность, причём концы нагревательной жилы монолитно соединены с помощью встроенной соединительной муфты с «холодными концами» из медного экранированного провода для подключения к электросети здания.

Тонкоплёночные и ленточные электронагреватели для обогрева бань

Мощность, выделяющаяся в тепловыделяющем проводнике при протекании по нему тока, равна u²/R (где R — сопротивление проводника), а мощность отвода тепла пропорциональна площади поверхности проводника. Поэтому круглые проводники (проволока) являются самыми неудачными видами тепловыделяющих элементов. Наибольшую эффективность имеют тонкие плёнки и ленты (полосы), сочетающие малое поперечное сечение проводника и большую поверхность теплоотдачи. Тонкие токопроводящие плёнки наносятся на диэлектрические подложки (стеклянные, керамические, пластмассовые) методами металлизации благородными металлами (золото, серебро, платина), тугоплавкими (вольфрам, молибден, тантал, хром), сплавами на основе железа. Толщина металлических плёнок изменяется от долей микрона до сотен микрон. Применяются и керамические токопроводные покрытия, лакокрасочные, металлополимерные и др.

Низкотемпературные нагреватели для обогрева бань

В последние годы резко повысился интерес к низкотемпературным электронагревателям, в частности, из-за того, что нагретые до температур не более 200-300°С элементы пожаробезопасны и «не выжигают кислород». Последний профессионально-бытовой термин неточен: кислород «выжигаться» не может никогда, это в кислороде могут «выжигаться» органические и неорганические вещества. Под «выжиганием кислорода» понимается то, что при высоких температурах пыль (взвешенная в воздухе и осевшая на нагреваемой поверхности) окисляется (сгорает, выжигается) в кислороде воздуха с возможным образованием токсичных и пахучих продуктов сгорания. Всем известны характерные «запахи утюга», «запахи духовки», «запахи раскалённого металла и т. п. Эти запахи возникают уже при температурах 150°С, а при температурах утюга 180-220°С проявляются очень отчётливо. Так что для предотвращения «выжигания кислорода» температуры должны быть не выше 100-150°С. Наиболее сложно обеспечить это требование в электронагревательных воздуходувках (фенах) типа известного советского «Ветерка».

Водяное отопление бань

Водяное отопление с котлами на твёрдом топливе, газе или электричестве, крайне малодоступное рядовым садоводам, является сейчас основным видом отопления жилых домов в сельской местности и крупных дач в пригородах. Тем не менее, и в сельских банях водяное отопление практически не используется. Это обусловлено тем, что удельная мощность тепловыделения от тепловых приборов с температурой поверхности 50-90°С весьма мала. Типичная номинальная мощность теплоотдачи стандартной чугунной семисекционной «батареи» типа М-140 составляет порядка 1 кВт. По данным НИИ санитарной техники реальная теплоотдача ещё меньше: для радиаторов чугунных секционных МС-90 — 790 Вт/м², для радиаторов стальных панельных — 730 Вт/м², для радиаторов чугунных секционных М-140 — 595 Вт/м², для конвекторов с кожухом — 357 Вт/м², для ребристой чугунной трубы — 388 Вт/м² при температурах входящей воды 105°С, выходящей 70°С, воздуха в помещении 18°С. Поэтому для прогрева холодной бани с мощностью 10-20 кВт придётся поставить 20-40 батарей-радиаторов. Кроме того, горячая вода с температурой 50-90°С никак не сможет нагреть каменку с камнями даже до 100°С, не говоря о требуемых температурах 300-700°С.

Проблемы выбора банного элекроотопительного оборудования

Осмысленный подбор банного элекроотопительного оборудования обычно бывает намного сложней, чем выбор банных печей на твёрдом топливе. Это обусловлено, прежде всего тем, что электрическое оборудование для бань воспринимается в народе порой чересчур прогрессивным индустриальным решением, убивающим исконную прелесть традиций.  Действительно, любительские или представительские русские бани «без живого огня и запаха дыма» немыслимы точно также, как немыслимо скрыть сущностную скудость идеи сухой потельной электросауны переводом её на дровяное отопление. Во всяком случае, русский мужик никогда не отождествлял баню с просто потением голым у огня. Тем не менее, до сих пор ни в одной из стран не выпускаются электропечи, полностью имитирующие банные печи на дровах в части одновременного нагрева и воздуха, и воды, и камней. Чтобы собрать некое подобие русской белой бани придётся приобрести целый комплект отдельных узлов, включая теплоаккумулирующую электропечь-каменку (типа термоса), воздухонагреватель и проточно-накопительный водонагреватель, а это уже весьма сложно для рядового дачника.