РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС Приветствую любителей Русской бани и сочувствующих. Продолжаю цикл статей, посвященных физике Русской бани. В предыдущей статье были рассмотрены Агенты влияния РБ при ее подготовке. Обозначены признаки готовности парилки к использованию по назначению. В этой статье начнем рассматривать Агенты влияния на человека в парилке. Для Русской бани это: Агент И – инфракрасное излучение; Агент П - паровоздушная смесь; Агент В – чистый воздух для дыхания. Агента К – конвекции при парении быть не должно! Начнем с Агента И. Это один из важнейших компонентов РБ, остальные будут рассмотрены в следующих статьях. И так, человек зашел в ГОТОВУЮ парилку и лег на полок… Информация к размышлению. Из учебника физики 8 класс!) Атмосфера Земли прозрачна для теплового ИКИ Солнца в диапазонах: - 3,5-4,2 мкм; - 4,6-5,0 мкм; - 8,2-13 мкм. Атмосфера Земли интенсивно поглощает ИКИ Солнца: - в диапазоне 2,5-3,5 мкм: парами воды и углекислого газа; - в диапазоне 4,2-4,6 мкм: только углекислым газом; - а в диапазоне от 5,0 до 8,2 мкм: только парами воды. Теперь переведем в физику процессов в бане эти цифры. Это значит, что ИКИ (это уже в РБ) диапазона 5,0-8,2 мкм, что соответствует температуре излучающей поверхности в диапазоне от 80 гр. С до 300 гр. С, будет максимально поглощаться содержащимися в воздухе парной РБ молекулами воды (ПВС – паровоздушная смесь), повышая температуру ПВС или его теплосодержание. При этом будет уменьшаться относительная влажность воздуха в парной РБ. А вот ИКИ менее нагретых предметов, к примеру кирпичной стены печи или дерева с температурой 40-60 гр. С, (соответствует 9,2-9,4 мкм) почти не поглощается парами воды влажного воздуха. Это самое важное ИКИ для прогрева человека на полке. ИКИ от тел, нагретых до температуры 300-800 гр. С, к примеру нагретого железа трубу, МП (соответствует диапазону прозрачности 3,5-4,2 мкм), также практически не поглощается воздухом парной. А значит, такое ИК будет обжигать кожные покровы парящихся - жар железяки. Однако, если относительная влажность воздуха превышает 80-90% (туман - облака), то тогда ЛЮБОЕ тепловое ИК поглощается почти полностью. Туман «разогревается», облака рассеиваются, а атмосфера снова становится прозрачной. При распространении ИКИ в пространстве практически не происходит потерь энергии. По сути, это природный и самый совершенный метод обогрева. Необходимо пояснить, что спектр излучения нагретого тела достаточно широк, и цифры выше относятся только к максимумам энергетической светимости нагретого тела. Поэтому, если стенка кирпичной печи имеет температуру допустим около 80гр. С, то только часть энергии ИК, коротковолновая часть спектра, поглощается влагой воздуха, согревая его. Это приводит к восходящим потокам - конвективности вдоль горячей стены печи, с переносом тепла печи под потолок парной. Низкочастотная часть ИК спектра, пронизывая воздух парной, частично поглощается, частично отражается и переизлучается непосредственно стенами и окружающими предметами, наполняя парную тепловыми (волновыми) переизлучениями. Вывод: можно четко определить, какие поверхности с определенной Т нагрева будут греть человека, а какие будут поглощаться паром и греть пар, и являться завесой до попадания в человека. Механизм воздействия ИКИ на человека Собрал известные мне факты воздействия ИКИ на организм. Воздействуя на организм человека ИКИ на частоте приблизительно 9,3 мкм (а это как раз нагретые объекты окружения парилки РБ), можно получить явление, называемое «резонансным поглощением», при котором внешняя энергия будет активно поглощаться телом. В результате этого воздействия повышается потенциальная энергия клеток организма, и из них будет уходить несвязанная вода, повышается деятельность специфических клеточных структур, расти уровень иммуноглобулинов, увеличивается активность ферментов и эстрогенов, происходить и другие биохимические реакции. Это касается всех типов клеток организма и крови. Известно, что инфракрасные волны лучше, чем водные тепло-лечебные процедуры, переносятся больными и имеют меньше противопоказаний. Дело в том, что нервные окончания и капилляры кожи реагируют на лучистое тепло примерно так же, как на теплую воду, но в меньшей степени и при той же температуре. Так же расширяются сосуды, ускоряется ток крови, усиливаются обмен веществ и потоотделение, рост клеток и регенерация (восстановление) тканей. Благодаря этим рефлекторным реакциям тепловые лучи обладают рассасывающим, противовоспалительным, противоспазматическим и обезболивающим действием. Тепловые лучи подсушивают кожу, а потому могут использоваться для лечения некоторых кожных заболеваний или ожогов. Возрастающая кровяная циркуляция в мускулах увеличивает метаболический обмен, который, в свою очередь, усиливает действие иммунной системы организма, улучшает питание мускулов, резко повышает снабжение тканей кислородом. Увеличившийся кровоток в периферических органах тела человека приводит к снижению артериального давления, мышечного и эмоционального напряжения, человек расслабляется и успокаивается. После РБ появляется ощущение психологического комфорта и улучшается сон. Прогрев тканей тела вызывает естественную реакцию потоотделения. В составе пота содержится около 80% воды и 20% твердых веществ, таких как жир, холестерин, токсины, кислоты, шлаки и т. п. (для сравнения – в РБ тело прогревается на глубину 5-7 см, а пот содержит 95% воды и 5% твердых веществ). Естественный процесс потоотделения в приятной, комфортабельной температуре гарантирует отличный уход за кожей, её оживление, очистку и омоложение. Тело заряжается энергией, появляется отличное самочувствие. Кроме того температура тела повышается до 38,5°С имитируя естественную реакцию организма на инфекцию, при этом подавляется деятельность болезнетворных бактерий и вирусов. Безопасность инфракрасной энергии К основным эффектам инфракрасного излучения можно отнести: улучшение общего и местного крово- и лимфообращения; антиспастическое (сосуды), гипотензивное; уменьшение отечности тканей; миорелаксирующее; обезболивающее; регенераторное (синтез белка) иммунностимулирущее; бактерицидное и бактериостатическое действие. Показания к применению: Заболевания опорно-двигательного аппарата: артрозы, артриты, травмы суставов и костей, остеохондроз позвоночника, травмы мышц. Заболевания кожи: герпес, фурункулез, юношеские угри, нейродермит, аллергический дерматит, экзема, красный плоский лишай, опоясывающий лишай, псориаз. Хирургические патология: профилактика послеоперационных осложнений, лечение инфицированных ран, ожогов, ссадин, ушибов. Сосудистые заболевания: варикозное расширение вен, тромбофлебит, облитерирующий атеросклероз сосудов конечностей. Заболевания органов дыхания и Лор-органов: острые и хронические гайморит, ринит, отит, ангина, трахеит, бронхит, пневмония. Неврологические заболевания: невриты и невралгии, парезы и параличи (после перенесенных острых нарушений мозгового кровообращения, черепно-мозговых травм и травм спинного мозга). Урологические заболевания: хронические воспалительные заболевания почек и мочевыводящих путей, простатит. Гинекологические заболевания: воспалительные заболевания женских половых органов, трещины сосков, мастит. Стоматологические заболевания: стоматит, гингивит, пародонтит. Именно инфракрасное излучение оказывает наиболее выраженное биологическое воздействие на организм человека. В отличие от других видов светового излучения, которые способны проникать в ткани организма на глубину не более 1-2 мм, инфракрасное излучение обладает проникающей способностью до 5-7 см. А это значит, что инфракрасное излучение может воздействовать не только на кожу (как, например, ультрафиолетовое излучение), но и на более глубокие ткани - такие, как мышцы, суставы, нервные волокна. Более того, воздействуя инфракрасным излучением на области поверхностного расположения больших кровеносных сосудов (например, в подмышечной, локтевой и подколенной ямках), а также на подкожные лимфатические узлы возможно воздействовать и на весь организм через активацию универсальных функций крови и лимфы. Человек в парике И так, человек зашел в парилку и лег на полок. Как я уже говорил, тепло должно его окутывать, закрыв глаза, человек не должен ощущать четкого направления откуда исходит тепло. В этом состоит суть подготовки парной. Полок - это фокус ИКИ всего окружения парной. Человек, лежащий на полоке, находится в зоне равновесного теплового воздействия ИКИ парилки. Правильно сказать – должен находиться. Весь конструктив парилки и технология ее прогрева должна приводить парилку в равновесное тепловое состояние. Тепло, исходящее от всех нагретых элементов парной, должно приходить в фокус парной (на полок) с примерно одинаковой мощностью. Как пример, приведу картинку. Она, в основном, выполняет роль улучшения эстетического восприятия данного материала. Рассмотрим как происходит окружение человека приятным ИКИ Снизу человека. Полок прогрет до состояния, когда особо чувствительные области тела человека воспринимают его, как излучающим комфортное тепло, тепло передается более холодному телу человека. Следовательно, температура полка выше температуры тела человека. Человек его поглощает, при этом начинает нагреваться сам. Я намеренно не определяю из какого материала выполнен полок: породу дерева или камень. Суть одна: ощущения на полке приятное комфортное исходящее тепло. Человек начинает «плавиться» - активно потеть. ЗЫ: Тут можно сказать только следующее - нельзя по нагретому камушку на деревянном полке определять степень готовности (прогретости) полка и всей парной. Потому как, у дерева теплоемкость меньше, чем у камня. Следовательно, если камень будет приятно греть, то полок при этом будет ниже температуры человека и будет для него холодным. А если прогреть дерево полка до приятного ощущения тепла, то камень, который грели на полке, при касании человека, будет неприятно жечь! Это, повторю, разница более теплоемкого камня и менее теплоемкого дерева. С боков человека. С боков, лежащего на полке человека окружают стены и собственно, сама печь. Конструктив парной обычно устроен так, что с одной стороны полка идет прогретая стена. Которая была прогрета описанными в статье 1 «Агентами влияния». Эта стена на коротком расстоянии от человека излучает ИКИ, окутывая человека с одного бока. С другой стороны, обычно, излучателем тепла является печь. Она находится на более удаленном расстояние от человека. Чтобы тепло от печи пришло в фокус (на полок) с мощностью равному остальному окружению, печь должна быть разогрета до более высокой температуры. Сверху человека. Сверху человека прогревает потолок – это одна из самых хорошо прогретых поверхностей. Поэтому, на потолок требуется не ВАГОНКА, а доска от 35 мм, горбыль. Накопленное в массиве потолка тепло, должно прогревать человека в положении лежа на полке. Высота полка¸ на котором лежа располагается человек, по костяшку большого пальца опущенной руки – это примерно от 80 до 90 см, в зависимости от роста человека. Лежащий на полке человек находится 1,2 – 1,4 м от потолка, в зависимости от высоты парной. Получается, что потолок должен быть почти в два раза сильнее прогрет, чем полок. Для равномерного прогрева человека сверху и снизу. Важная составляющая – это паровой пирог под потолком. Мы выяснили, что ИКИ дерева в диапазоне до 80 градусов паром не поглощается. Это значит, что на полке можно греться ИКИ дерева потолка и ИКИ ПВС. Которым несомненно обладает прогретая прослойка пара под потолком. Для чего я это рассказываю? Для того, чтобы было понимание того, что не могут в парной все поверхности прогреты до одной температуры, как утверждается некоторыми парильщиками. Они и не должны быть прогреты одинаково. Главное, чтобы мощность ИКИ в фокусе парилки – полке была примерно одинакова от всех прогретых поверхностей. Чтобы не было перекоса и ярко выраженного мощного излучения от какой либо прогретой поверхности. Чтобы не исчезало ощущение - НЕТ явного одного направление, откуда идет тепло.
@ZYBY, Добрый день! Спасибо за увлекательный экскурс в теорию волн. Суть (лично мне) понятна, но вот как эту теорию воплотить на практике... ? Я начинающий, много не понимаю, изучаю, учусь. Собираюсь строить правильную русскую баню для своей семьи. Прочитав данную статью не понимаю что мне из сказанного (а главное как, при помощи каких средств) взять на вооружение для воплощения в моей бане... Растолкуйте, не сочтите за труд...
@val-lel, так я и старался перейти от физики теории к физике бани. Все это значит, что дерево и керамика излучают при нагреве комфортные для человека волны. При этом дымоход не требует ни какой защиты из камней в сетках. Они только создают высокую конвекцию. Просто нужно ооталкиваться от простых истин, не должно быть близко с человеком высоких температур. Если МП - то в кирпичный экран ее. В настоящее время сущетсвует два подхода для создания РБ: - или теплоемкая печь в кирпичном каменном саркофаге; - или печь с непрерывной генерацией пара (кроме Скоропарки) или Аква или теплоемкая печь но с ПИФом. А если что не ясно, пишите с конкретным вопросом. Да будет легкий пар.)
Соратник, 9 августа ты пишешь выше: "Низкочастотная часть ИК спектра, пронизывая воздух парной, частично поглощается, частично отражается и переизлучается непосредственно стенами и окружающими предметами, наполняя парную тепловыми (волновыми) переизлучениями." Какие в парилке могут быть стены? Каменные или кирпичные? Вряд ли. Обычно деревянные. Значит тепловое поле переизлучается деревянными стенами. А 16 августа в другой теме - https://www.forumhouse.ru/posts/16576488/ уже вещаешь обратное: "дерево не переизлучает, а поглощает ИКИ от печи и потом начинает излучать в своем диапазоне" И чему верить? "Вчера" переизлучает и наполняет, а "сегодня" не переизлучает, а поглощает? Такое впечатление, что ты тупо дерешь откуда то теорию, копируешь ее сюда и не запоминаешь что что вещаешь. Или упускаешь нюансы, которые важны для понимания формирования режимов в парилке. Тогда возникает вопрос - зачем? Определись как-то. И хорошо бы, излагая теорию, давать библиографию основных источников откуда ты сдираешь. Удачи
Для @Sache выделю из первого поста то, что касается его вопроса про преимущества воздействия чисто теплового поля от прогрева конденсатом. Пока эта порция инфы. Вы, думаю, не будете возражать, что прогрев конденсатом относится к ВОДНЫМ процедурам в большей степени) Откуда это @ZYBY взял пока не знаю) "Известно, что инфракрасные волны лучше, чем водные тепло-лечебные процедуры, переносятся больными и имеют меньше противопоказаний. Дело в том, что нервные окончания и капилляры кожи реагируют на лучистое тепло примерно так же, как на теплую воду, но в меньшей степени и при той же температуре. Так же расширяются сосуды, ускоряется ток крови, усиливаются обмен веществ и потоотделение, рост клеток и регенерация (восстановление) тканей. Благодаря этим рефлекторным реакциям тепловые лучи обладают рассасывающим, противовоспалительным, противоспазматическим и обезболивающим действием. Тепловые лучи подсушивают кожу, а потому могут использоваться для лечения некоторых кожных заболеваний или ожогов. Возрастающая кровяная циркуляция в мускулах увеличивает метаболический обмен, который, в свою очередь, усиливает действие иммунной системы организма, улучшает питание мускулов, резко повышает снабжение тканей кислородом" Ну и далее по тексту. Получается лучше мягче, но дольше, чем активно и быстро. Видимо конденсат где-то посередине между инфракрасными волнами и водными процедурами по эффекту воздействия на тело человека. Про нагрев тела человека конденсатом детальной инфы очень мало. Удачи
Теплоёмкость камня и дерева очень близки! А вот теплопроводность сильно различается, что проявляется в тесте с камушком.
Сергей, я тоже согласен с этими выкладками, разве что приводились они не применительно к сравнению методов прогрева, а назвать в контексте обсуждаемой темы прогрев конденсатом водной процедурой у меня язык не поворачивается. И вот почему. Вы не станете отрицать, что конденсат - это всего лишь влага на теле. Причем, как только набирается капля, она тут же стекает. И пот - это тоже влага на теле и ведет она себя практически так же. Таким образом, что пот, что конденсат можно рассматривать как водяную пленку на теле. Выше вы отметили, что ИК прогрев стимулирует потоотделение, то есть ведет к возникновению этой самой водяной (потовой) пленки. Отсюда (применительно к водным процедурам) уже минут через 5 после начала прогрева между конденсатом и потом практически нет разницы. Так все таки, в чем вред прогрева конденсатом? Вон, Рамунас, например, только его и практикует. Ответ особенно интересен с учетом вышеизложенного и того, что водяная пленка толщиной 10 мкм поглощает примерно 40% ИК-излучения в интересующем нас диапазоне, и чем пленка толще, тем больше поглощение.
Я не говорил, что прогрев конденсатом вреден. Я говорил, что первоначальный прогрев в тепловом поле предпочтителен перед предварительным прогревом в конденсате. Традиционные варианты этого теплового поля - горячие кирпичные поверхности в парилке. И про Рамунаса не согласен. У него в парилке достаточно ИК от горячих кирпичных поверхностей. Да, начальная влажность наверно выше, чем у меня. Но температура на полке ниже. А если посмотреть на хомотерму, то точки будут лежать на одной кривой. По ощущениям, по крайней мере личным моим и жены, начальный прогрев без добавок влажности в парилке существенно мягче, чем с добавками пара. У меня есть с чем сравнить. Можно поиграться с любыми комбинациями лучевого тепла и конденсата. Не скрою, что и лучевое тепло может быть избыточным. Это я тоже ощутил при тестировании черной бани в Питере несколько лет назад. Ну и нужно смотреть физику глубинного воздействия на тело лучевого тепла и поверхностного тепла от конденсата. Ищем информацию по этому вопросу) Хотя это все уже не раз обсуждалось раньше, нужно только поискать. Например - https://www.forumhouse.ru/threads/237495/ Удачи
@Sache, Саша, 5_6 так и не понял, что человек, защедший холодным в парилку, сразу конденсирует на себе влажность и начинает потеть. То есть, фактически покрыт конденсатом. Это значит, что есть защита от ИК. Малая доля проникает в тело. В суховоздушной сауне влажность такая гизкая, что не выпадает на холодном человеке практически. Но нагреваясь, человек начинает потеть. Что это значит, что баня 5_6 не прогревается главной составляющей - паром. Древесина не напитана влагой. Делаем выводы о режимах в его парной.
Хотел сказать следующее по поводу теплопроводности. Аллюминий теплопроводный? Да. Но не теплоемкий. По сравнению с камнем. Прислонив камень и аллюминий одной толщины и нагретых до одного состояния получим разницу в эффекте. Аллюминий быстро остынет, а камень будет держать тепло. Значит будет дольше греть тело в точке касания.
Нет, не говорили. Но отзывались о нем весьма пренебрежительно. Например, Неискушенный читатель поймет это ваше высказывание совершенно однозначно, в то время как на поверку негатива то и нет. Вот я и захотел услышать от вас, человека с опытом и к тому же помнящего прежние обсуждения этой темы, о причинах ущербности прогрева конденсатом. Кое что вы рассказали, вам больше нравится пониженная влажность при повышенной мощности теплового излучения. Но согласитесь, субъективных ощущений недостаточно для клейма "эрзац". Хотя, если принять во внимание, что и "эталон" тоже наверняка субъективен ... Ладно, пошутили и будет . Но вот какое дело получается с точки зрения простого обывателя. В парилке русской бани изначальная влажность не менее 25%, а в паровых банях еще больше (45-60%). Таким образом, человек очень скоро покрывается водяной пленкой (будь то пот или конденсат), а она вполне неплохо поглощает тепловое излучение и передает тепло телу уже кондуктивно. Конденсат, который в том или ином количестве в русской бане есть всегда, еще и передает телу теплоту конденсации (интенсивно прогревая его). ИК излучение есть в любой правильной бане. В бане с Аквой это распределенное ИК от стен, потолка, пара под потолком и печи. В вашей бане источники - это те же стены, потолок, печь, но основным источником является щиток. Я не берусь количественно обозначить совокупную мощность (думаю, она сопоставима), но очевидно, что направленность в вашем случае более выражена. Напоминает костер, если к нему близко не приближаться, а все мы знаем, какой кайф погреться у костра. Возможно, наличие выраженного источника тепла для голого человека, первый раз заходящего в парилку, и создает психологический комфорт - мозг сразу получает сигал "тепло" и дает команду к расслаблению. При распределенных источниках эта команда, очевидно, возникнет несколько позже... на минуту-две , так как более выраженная конденсация на теле нагреет его довольно быстро. Есть немало обоснованных исследованиями мнений о том, что ИК-излучение в интересующем нас диапазоне полностью поглощается в поверхностных слоях (слои кожи и подкожный жир) и внутрь передается за счет теплопереноса (интересная подборка графиков здесь http://www.uborg.ru/infrared/history.htm). Именно таким образом и нагревается кровь, выступающая в данном случае системой охлаждения и поддержания нормальной температуры внутренних органов, перегрев которых вреден. Так вот, многие лекари (Залманов особенно на слуху) полагают и практически показывают, что означенные выше оздоровительные эффекты во многом обусловлены нагреванием крови, и как следствие, улучшением кровообращения, в том числе и особенно в капиллярах. Таким образом, нам нужно просто хорошо прогреться, а не непременно прогреться именно ИК-излучением. Что и происходит в паровой русской бане безвредно и комфортно за счет совокупного участия распределенных низкотемпературных источников прогрева. Ну и в заключение, для очищения пор кожи и улучшения кожного дыхания достаточно хорошо пропотеть один раз. Последующее потение - суть обыкновенное обезвоживание и его нужно компенсировать теплым питьем. Убежден, за баню мы обязательно пропотеем, даже если при первоначальном прогреве конденсация на теле будет несколько более выражена.
Не надо придумывать, надо заглядывать в справочники! Теплоёмкость алюминия 0,930 кДж/кг К гранита - 0,790 кирпича - 0,84 жадеит - 0,88 древесины - 1,7 Грош цена измыслижмам, если враньё в фактических данных или в их искажении.
Думаю у человека возле горячей кирпичной поверхности ассоциация не с костром, а с солнцем - источником жизни на земле) Причем с солнцем в комфортных условиях, когда вокруг тепло, но есть приятный мягкий направленный источник тепла. Да и влажность у моря не маленькая) Поэтому и родился термин "пляжный" режим в русской классической бане. Поглощение пленкой пота ИК? Не однозначный вопрос и не умаляющий именно глубинный прогрев. Про классический пляжный режим много писали раньше на всех банных форумах. Одну из ссылок дал, но подобных обсуждений было множество. И главным достоинством первой Аквы Куценко отмечал именно наличие прогрева в классическом пляжном режиме. Когда поверхность Аквы сократилась с первоначальной 2 кв. м до сегодняшнего минимума большинства мет. печей, в рекламных целях начали постепенно вводить новое понятие пляжа - прогрев в конденсате с параметрами влажности чуть меньше, чем при парении. Тоже много обсуждалось. И еще, главный прикол) Пляж и прогрев в тепловом поле возможен минимум с прогретыми стенами. Паровые печи позволяют греться в конденсате практически сразу после начала поступления пара в парилку - пример с испытанием прототипа Скоропарки приводил. Вы уверены, что массы дожидаются прогрева стен? Вот и "великий физик" в желтой майке не советует ждать когда камни на полке нагреются. А Рамунас ничего так просто, от балды как некоторые, не советует. Я пока камушки на полке не нагреются в парилку не захожу. За ссылку спасибо - полезно. Не многие на форумах подкрепляет свои доводы ссылками на конкретную, проверенную инфу. Удачи
Вот, например, в популярном виде http://74nano.ru/sistema-otopleniya-nano/teploizluchayushchaya-panel-trasformatsii-infrakrasnogo-izlucheniya/ Про глубинный прогрев есть обобщение по ссылке в предыдущем посте.