Осторожно! Камни в каменке!

Русский человек всегда ищет что-то новое и пытается улучшить традиционное, даже иностранцы знакомы с термином  «русская смекалка».


Вот, например все любители бань  привыкли подавать воду на камни для получения пара. На сегодняшний день существует множество разновидностей камней, которые обладают лечебными свойствами. На вопрос: «Как они лечат?», продавцы отвечают: «Камень выделяет полезные вещества». Но как дозировать эти полезные вещества, что бы они были не во вред при передозировке?


Строитель бань Виктор Маслов из Москвы предлагает использовать шары из нержавеющей стали вместо камней и на одном из профильном форуме, выложил статью «ЭКО-бани Маслова», в которой предлагает обсудить свой опыт:

"Мне пришлось много экспериментировать с разными камнями, благо для этого есть обширная и многими летами возделанная «почва» для наработки опыта.

 Вот мои выводы:

1. Камни, причем любые, нельзя греть свыше 250-300˚С. И даже хваленый Жадеит. При более высокой температуре эксплуатации происходит быстрое разрушение структуры камня. Камень растрескивается, разрушается, уменьшается его теплопроводность, падают теплоаккумулирующие свойства.

В процессе перегрева камня может выделяться большая группа аэрозолей, не обладающих выраженной токсичностью.

Далее хочу процитировать учебник для ВУЗов: Белов С.В. и др. «Основы безопасности жизнедеятельности», М., Высшая школа:

«Особо следует выделить фиброгенный эффект действия аэрозолей на организм. К ним относятся аэрозоли дезинтеграции угля, угольнопородные аэрозоли, аэрозоли кокса (каменноугольного, пекового, нефтяного, сланцевого), саж, углеродных волокнистых материалов, аэрозоли (пыли) животного и растительного происхождения, силикатсодержащие пыли, силикаты, алюмосиликаты, кремнийсодержащие пыли.

Воздействия вредных веществ – мутагенное, канцирогенное, влияние на репродуктивную функцию, а также ускорение процесса старения сердечно-сосудистой системы относят к отдаленным последствиям влияния химических соединений на организм. Это специфическое действие, которое проявляется в отдаленные периоды, спустя годы и даже десятилетия.

Попадая в органы дыхания, вещества этой группы вызывают атрофию или гипертрофию слизистой верхних дыхательных путей, а задерживаясь в легких, приводят развитию соединительной ткани в воздухообменной зоне и рубцеванию (фиброзу) легких. Профессиональные заболевания, связанные с воздействием аэрозолей, пневмокониозы и пневмосклерозы, хронический пылевой бронхит занимают второе место по частоте среди профессиональных заболеваний в России. Мое прим.(Это прежде всего касается профессиональных банщиков, вынужденных работать в такой среде).

В зависимости от природы пыли, пневмокониозы могут быть различных видов: например, силикоз – наиболее частая и характерная форма пневмокониоза, развивающаяся при действии свободного диоксида кремния; силикатоз может развиваться при попадании в легкие аэрозолей солей кремниевой кислоты; асбестоз – одна из агрессивных форм силикатоза, сопровождающаяся фиброзом легких и нарушениями функций нервной и сердечно-сосудистой систем.

Большинство случаев профессиональных заболеваний связано  с поступлением токсических газов, паров и аэрозолей в организм человека главным образом через органы дыхания. Этот путь наиболее опасен, поскольку вредные вещества поступают через разветвленную систему легочных альвеол (100-120 м2) непосредственно в кровь и разнося по всему организму. Развитие общетоксического действия аэрозолей в значительной степени связано с размером частиц пыли, так как пыль с частицами до 5 мкм (так называемая респирабельная фракция) проникает в глубокие дыхательные пути, в альвеолы, частично или полностью растворяется в лимфе и, поступая в кровь, вызывает картину интоксикации.

Мелкодисперсную пыль трудно улавливать; она медленно оседает, витая в воздухе рабочей зоны.»


 2. Для увеличения теплоаккумулирующих свойств (теплоемкости загрузки) и увеличения срока службы теплоаккумулирующего материала возможно в самое жаркое место каменки закладывать чугун, как наиболее дешевый и доступный теплоаккумулирующий материал. А камни можно располагать только там, где температура ниже. Понятие «ядреный пар» произошло именно тогда, когда вместо камня впервые заложили чугунные ядра. В качестве чугунной закладки много лет использовал чугунные шары (мелющие тела для шаровых мельниц), размером от 3 до 5 см.

Так же можно с успехом использовать выпускаемые промышленностью стандартные чугунные печные плиты размером 41х70 см и толщиной около 1 см. Они легко режуться болгаркой на нужные фрагменты. Вес такой плиты около 23 кг. Стоимость в Москве около 1800 руб. Итого получается цена чугуна = 80 руб/кг. Для сравнения ведро Жадеита 20 кг стоит от 3 тыс. руб (колотый) и от 4,5 тыс. (шлифованный). Цена Жадеита =150-220 руб/кг.

Объемная теплоемкость чугуна 3,65 кДж/л*К, а Жадеита 2,95 кДж/л*К. Причем плотность укладки чугунных плит может быть выше плотности укладки камня, поэтому объем каменки с чугуном можно уменьшить почти на 30% при одинаковой общей теплоемкости (энергозапасе).

Однако, следует иметь ввиду, что температура свыше свыше 400˚С в среде горячего пара чугун и другие нелегированные стали сильно коррозируют. Происходит усиленное окалинообразование. В атмосферу парной в большом количестве поступают окислы железа в виде мелкой аэрозольной взвеси.

Часто можно слышать, что при первых поддачах в каменках, загруженные чугуном, в парной появляется металлический запах или привкус. Сами по себе чугун и сталь пахнуть не могут. Скорее всего, пахнет мелкая взвесь ржавчины, которая образуется на стальных поверхностях печей и чугуне.

Ниже привожу фото чугунных шаров и печных чугунных плит после двух лет эксплуатации парогенератора при температуре 400-450˚С.

     А запахи, как выясняется, также бывают не безвредны, также как и мельчайшая пыль окалины, выбиваемая с паром в парную. И в том числе не безвредны приятные запахи горящей древесины, так восхваляемые сторонниками бань на дровах.

Об этом хочу привести перепечатку еще одной научно-популярной статьи. «Наука и жизнь», декабрь, 2009 г., 78 стр.:  

Дым из воздуха проникает в мозг.

«Исследование, проведенное недавно в Мехико, показало, что местные дети, вынужденные дышать сильно загрязненным воздухом, отличаются от сверстников, живущих вдали от столицы, на природе, ослабленной памятью, замедленным усвоением информации, ухудшением процессов принятия решений и планирования. Обследование 200 учеников начальных классов в Бостоне (США) выявило, что у тех, кто живет в районах с воздухом, сильно загрязненным продуктами сгорания, коэффициент интеллекта ниже и учатся они хуже, чем дети, живущие в сравнительно чистых районах. Ранее было показано, что у собак, дышащих загрязненным городским воздухом, сверх микроскопические частицы дыма и сажи поперечником менее ста нанометров (десятой доли микрона) способны проникать из легких через кровеносную систему в мозг. То же происходит у подопытных мышей и крыс. Частицы таких размеров массово возникают при сгорании любых видов углеродного топлива, в том числе бензина.

Немецкие врачи из университета Дюссельдорфа на материале исследования 149 пожилых женщин из районов с высоким загрязнением воздуха утверждают, что длительное воздействие дымов и автомобильных выхлопов способствует развитию болезни Альцгеймера. Немецкий токсиколог Гюнтер Обердёрстер, изучив медицинские истории сварщиков, которые вынуждены дышать дымом горящего металла, показал,  что у многих из них уже в 46 лет появляются первые симптомы болезни Паркинсона (это на 17 лет раньше среднего). Обердёрстер считает, что наночастицы дымов, попадают в мозг не с кровью, а через обонятельный нерв.

Известно, что сильное измельчение изменяет свойство материалов. Например, сверхтонкая пыль таких безобидных веществ, как сахар, древесина, мука, способна взрываться, поскольку реакционная способность этих веществсильно возрастает. Неудивительно, что наночастицы из дыма агрессивно реагируют с нервными клетками.

Во многих странах с целью экономии невозобновляемых видов топлива отопление переводят на биомассу, проще говоря, на брикеты, прессуемые из измельченных веток и тонких стволиков быстрорастущих видов деревьев и кустарников (ива, тополь). Дым от такого топлива содержит меньше наночастиц сажи, чем неочищенный выхлоп дизеля. Возможно, придется оборудовать дымоходы домашних печек (а их, например, в Германии около 15 миллионов) фильтрами наподобие автомобильных. Тем более что дым горящей древесины содержит кроме сажи более 4000 ядовитых соединений.»


3. Как компромиссный вариант в последнее время широко стал использовать фарфоровые шары, предназначенные для шаровых мельниц. По опыту эксплуатации пылеобразование с фарфоровых шаров меньше, если оценивать наличие взвеси в парной в видимой глазу размерности пылевых частиц в луче красного лазера/указки.

Стойкость к температуре у фарфоровых шаров наивысшая - 1200˚С

Стойкость к термоциклам – пока под вопросом. В процессе исследования.

Однако, теплопроводность и теплоемкость у них хуже, чем у Жадеита, а тем более – чугуна.


4. Но самым наилучшим вариантом, пожалуй, можно признать вариант каменки совсем без камней, в которых в качестве теплоаккумулирующей массы используются детали или шары из пищевой нержавеющей стали. Но при этом и сама каменка должна быть выполнена целиком из нержавейки, иначе столь дорогая закладка будет бессмыслена.

Объемная теплоемкость у нержавейки даже выше чем у чугуна почти на 20%

Но теплопроводность хуже чем у чугуна в три раза, но выше чем у Жадеита в пять раз!

Стойкость к окалинообразованию не менее 700˚С

Цена шаров из пещевой нержавейки около 850 руб/кг. Это в четыре раза дороже, чем стоимость Жадеита. Но Жадеит при высоких, обычно применяемых температурах 400-600˚С, служит менее года, а нержавейка вечно. И ее никогда больше не нужно менять и заниматься бессмысленным трудом по переборке камней в каменке. Так что такая цена вполне оправдана не только с точки зрения срока службы, но в первую очередь – влияния качества и чистоты пара в парной на здоровье парящихся и особенно, работающих там качестве профессиональных банщиков и СПА – технологов.

Ниже привожу фото жарогенератора для семейной бани.

    Справа белые фарфоровые шары. В этой зоне специально сконструировано так, чтобы температура фарфоровых шаров не превышала 200˚С. Только в эту зону можно поддавать отварами и настоями трав и веников для извлечения влажного ароматного целебного пара.

А в зоне загрузки нержавеющих шаров температура составляет 400-500˚С. Сюда можно лить только чистую воду, иначе будет образовываться угар.

Но все же главный вопрос при выборе материала для каменки – это вопрос здоровья как для себя, так и для своих близких."