Список форумов Русская баня Русская баня
Вопросы строительства и эксплуатации
 
 Избранные темыИзбранные темы   FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 
Русская баня. Строительство и эксплуотация


3.1. Основы физики прогрева человека в бане.

 
Начать новую тему   Ответить на тему   Версия для печати    Список форумов Русская баня -> Баня В.Маслова
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Виктор В.
*=---=*
*=---=*


Зарегистрирован: 25.02.2004
Сообщения: 274
Откуда: Москва

СообщениеДобавлено: Пн 23 Февраль 2009, 11:18    Заголовок сообщения: 3.1. Основы физики прогрева человека в бане. Ответить с цитатой

Анатолий писал(а):

...."А в целом волновым источником должна быть выстоявшая (прогретая) парная.....

Здесь http://forum.rusbani.ru/viewtopic.php?p=1653#1653 я уже упоминал про поглощение ИК влажным воздухом.

...атмосфера Земли прозрачна для теплового ИК-излучения Солнца в диапазонах:
3,5-4,2 мкм;
4,6-5,0 мкм и
8,2-13 мкм.
И интенсивно поглощает ИК-излучение 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.

Значит, если в парной присутствует ИК-излучение диапазона 5,0-8,2 мкм, что соответствует температуре излучающей поверхности в диапазоне от 80гр.С до 300 гр.С, то такое ИК будет максимально поглощаться содержащимися в воздухе парной молекулами воды, повышая температуру влажного воздуха (или его Теплосодержание).
При этом, естественно, будет уменьшаться относительная влажность воздуха в парной.

ИК-излучение менее нагретых предметов, к примеру кирпичной стены печи с температурой 40-60гр.С, (9,2-9,4мкм) почти не поглощается парами воды влажного воздуха.

ИК-излучение от тел, нагретых до температуры 300-800 гр.С (соотв. диапазону прозрачности 3,5-4,2мкм), также практически не поглощается воздухом парной. А значит, такое ИК будет обжигать кожные покровы парящихся.

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.

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.

Режим равновесного теплового излучения в парной может быть только в том случае, если и кирпичная стенка печи, и деревянные стены парной, и температура кожи человека имеют одинаковую температуру. Сколько человек излучает ИК в разные стороны, столько он и обратно с каждой стороны получает. В таком равновесном режиме совершенно не важно, из какого материала выполнены стены и кирпичная печь. Человек этого никак не может различить.

Совсем по иному ощущает себя человек в парной с кирпичной печью, если режим ИК не равновесный. В этом случае материал стен имеет большое значение. А в жизни именно так всегда и происходит.

Чтобы лучше себе представить этот режим, и понять, как влияет на самочувствие и тепловой комфорт человека материал стен помещения, давайте представим себе такую бытовую ситуацию - сравним свои тепловые ощущения в двух небольших не отапливаемых комнатах, одна их которых вся бетонная, а вторая целиком обшита деревом.

В прохладную погоду комфортнее находиться в деревянной комнате, а в жару наоборот, приятнее себя ощущать в кирпичном доме.
А почему? А потому, что дерево и бетон имеют примерно в пять раз различную плотность, и соответственно различную теплопроводность.

Если в прохладную погоду вы находитесь в деревянной комнате, ИК от Вашего тела, попадая на деревянные стены, частично поглощается, а частично отражается на Вас. За счет плохой теплопроводности дерева тонкий поверхностный слой согревается, и сам излучает на Вас при более высокой температуре, в итоге возвращая Вам часть Вашего же тепла. В случае же с бетонными стенами этого не происходит – Ваше излученное ИК тепло практически все уходит в теплопроводящую массу бетона, и Вам, поэтому, холоднее в такой комнате. Стоит только в такой комнате покрыть бетонные стены даже достаточно тонким слоем теплоизолятора, а лучше даже отражающим ИК-лучи материалом, как Вам сразу станет в этой комнате теплее.

То есть, если температура бетонных стен ниже температуры тела человека, то прохладная бетонная стена больше чем деревянная «отсасывает» от человека ИК тепла. Иначе, чем больше теплопроводность стен помещения, тем выше будет теплообмен посредством ИК-излучения.

Ну а если стоит обратная задача – прогрев человека в бане?
Какой материал стен для парной с кирпичной печью в этом случае предпочтительней (в смысле прогрева от ИК, а не паром)?
В этом случае, когда температура стен выше температуры тела человека, в помещении с каменными стенами человеку будет жарче, чем в помещении с деревянными стенами.

А теперь представим себе реальную русскую парную, где у нас имеются деревянные стены и горячая кирпичная стена печи.

Для наглядного представления ИК-тепловых потоков хорошо воспользоваться методом визуализации ИК-излучения – мысленного переноса из невидимой ИК области в видимую. Так, как будто мы одели очки ночного видения. Представим себе для простоты, что горячая кирпичная стенка печи (ок.80гр.С) светится видимым равномерным белым светом. Воздух пока считаем полностью прозрачным.

Если стены парной совсем не отражают и полностью поглощают свет, исходящий от печи, то они будут выглядеть почти совсем черными. Человек, в этом случае, будет освещен только светом печи и только с одной стороны.

Если же стены полностью отражают ИК (покрыты фольгой), либо, при хорошей теплоемкости и теплопроводности хорошенько прогревшись, сами начинают излучать, как и печь, то человек почти полностью будет освещен со всех сторон. Только в этом случае нет «перекоса волновой среды». Парная наполнена «светом» ИК.

В реальном же случае с легкими деревянными стенами парной - стены серые, то есть частично поглощают, а частично отражают ИК. Человек с разных сторон освещен неравномерно.

В банях же «по черному», в финских банях (влазнях), врытых в землю, древесина сруба сырая, пропитанная дымом, копотью и смолами, и потому плотная и тяжелая, имеет хорошую теплоемкость и теплопроводность. После длительной протопки она достаточно сильно разогревается. При остывающих камнях в костре или печи в такой бане люди ощущают довольно таки равномерный и потому глубокий внутренний прогрев.

Еще лучше однородность и интенсивность волнового поля будет ощущаться в каменной бане Михалыча http://forum.rusbani.ru/viewtopic.php?t=45 .
Пока стены не нагреты – они почти черные. Сильный перекос волновой среды. И сильный дискомфорт человеку (эффект сквозняка).
Но когда каменная баня хорошо прогреется, а стены напитаются жаром, тогда они сами станут светиться. Вот в такой остывающей каменной бане, когда каменные стены имеют ту же, что и стена печи, температуру, будет очень комфортно греться, потеть и затем париться, и будет все как писал Анатолий:
.....Настоялась. Нахапалась тепла. Не знает куда девать....
...."А в целом волновым источником должна быть выстоявшая (прогретая) парная. .....
…..То-есть, имеем устоявшуюся систему - однородную лучевую среду.
Где процесс излучение - поглощение (всем что окружает) уравновешен. Т среды однородна.
….Причём каждая ткань (орган) будет откликаться (синергировать) той частотой, которая заложена природой (читай Богом). Т.е. стремится восстанавливать энергетически-полевую составляющую.
.

Serge писал(а):
….. Т.е. инфракрасное излучение мы спокойненько получаем и от деревянных стен, прогретых до правильной температуры. А учитывая высокую теплоемкость дерева и низкую теплопроводность, однажды нагревшись, излучать они будут долго. И большой кирпичной печи тут не надо.

В парной с легкими деревянными стенами и горячей кирпичной стенкой печи достичь однородного волнового поля на сколь-нибудь длительное время практически не возможно.
Поверхностный слой дерева, который собственно и является излучателем ИК, не имея в пористых материалах достаточной подпитки тепла из внутренних слоев, всегда будет иметь меньшую температуру, чем кирпичная печь. А потому и интенсивность теплового ИК потока от дерева примерно в два-три раза меньше, чем от кирпичной печи.

Убедиться в этом не сложно, если потрогать руками в выстоявшейся парной различные предметы: деревянные, каменные и металлические. Реально же в парной мы их «трогаем своими лучами», чувствительные люди это хорошо ощущают. Чем выше теплоемкость и теплопроводность предмета, тем горячее нам кажется предмет, хотя все они имеют одинаковую температуру.

Если сравнить две парные одного размера и с одинаковой тепловой мощностью печи, то парная, в которой площадь поверхности печи больше, а температура ее меньше, обладает более однородным волновым полем, чем парная, в которой установлена печь с маленькой площадью печи и, соответственно, высокой температурой ее поверхности.

Еще в древних трактатах с описаниями устройства Римских Терм подчеркивалась особая важность для хорошего самочувствия равномерного со всех сторон прогрева тела человека в термах.

Анатолий писал(а):

применительно к бане
интересно - из диапазона генерированного теплового излучения "не комфортного спектра" (полусауна - сауна - душегубка)
можно ли вычленить те золотые 9,2-9,4 мкм. для нашего тела
Мне кажется можно
напр. - сбить волну "водными процедурами".....

Конечно же, Анатолий, влажный воздух парной, как я уже описал выше, является естественным ИК фильтром. Поглощая коротковолновую часть спектра излучения от горячей печи, влажный воздух согревается и поднимается к потолку. А мягкое ИК тепло наполняет парную переизлучениями.

Кроме того, сухая кожа и мокрая имеют разные коэффициенты поглощения и отражения. Мокрая кожа лучше поглощает ИК. Поэтому пленка воды на теле также является своеобразным фильтром-преобразователем для коротковолнового высоко энергетического ИК.

Обливаясь в жаркой парной прохладной водой, мы тем самым делаем прогрев тела более физиологичным. Когда тепловые рецепторы кожи не ощущают воздействия высокой температуры, а пленка воды на поверхности кожи поглощает высокоэнергетические кванты ИК излучения, прогрев становится существенно более комфортным. Организм в этом случае не снижает основной обмен, защищаясь от перегрева кожных покровов. А человек не ощущает зябкости внутри при горячей коже. Под действием мягкого ИК (9,0-9,5мкм) происходит дополнительный рефлекторный разогрев внутренних органов – эндогенный разогрев организма. Тепло идет от «ядра» к поверхности, а не наоборот.
Анатолий писал(а):

мне вот как то не понятно рассмотрение волновой составляющей тепла в Русской бане как нечто вторичное.
Даже по субъективным ощущениям это не так. И мне кажется, та изюминка Русской традиционной парной и заключается в глубоком контакте с Лучистым Теплом.
И если взять за основу биологическое воздействие и и субъективные ощущения ТО как раз и выходим на СОЛНЕЧНОЕ тепло. И ЛЁГКИЙ пар".
....

Вот именно с этим заключением, Толян, и я ПОЛНОСТЬЮ СОГЛАСЕН!!!'//' '' '//'

ОБСУЖДЕНИЕ этой темы ЗДЕСЬ: http://forum.rusbani.ru/viewtopic.php?t=3214

С уважением
Виктор
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора Skype #
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему   Версия для печати    Список форумов Русская баня -> Баня В.Маслова Часовой пояс: GMT + 4
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы можете добавлять приложения в этом форуме
Вы можете скачивать файлы в этом форуме

Последние сообщения на форуме

Здесь можно приобрести печь Калита в любой комплектации Калита русский пар (100 Ответов) - Admin, 30/10/10



Печи для бани

2002-2018 Проект © "Русская баня, как построить"

Использование материалов с обязательной ссылкой на форум "Русская баня".