Научно-практическая конференция. " Баня парит, баня правит"

Здравствуйте! Тема   исследовательской работы звучит следующим образом:

 «ЛУЧШИЕ ДРОВА ДЛЯ русской  БАНИ»

Русская баня является предметом национальной гордости и неотъемлемой частью философии русской души. На Руси с баней были связаны все самые важные события: рождение, свадьба, выздоровление .

Основным элементом русской бани является печь-каменка. Именно каменка служит источником банного жара. Для топки печи можно использовать разные виды топлива. Но традиционным для русской бани является топка дровами.

Мне стало интересно узнать, какие дрова лучше выбрать. У нас на даче есть настоящая   русская баня. Папа выстроил баню своими руками, а я как мог ему помогал. Мы любим, чтобы в парной хорошо пахло, огонь в печи горел ровно, долго и давал больше тепла. Узнав о дровах и горении, мы сможем подобрать лучшие дрова для нашей бани.

Цель исследовательской работы – изучить свойства горения разных видов дров, на основании этого выбрать лучшие дрова для бани.

Эксперимент проводился в 4 этапа. Каждый этап соответствовал виду дров. Для проведения эксперимента были выбраны дрова четырех видов древесины: яблоня, сосна, дуб и берёза.

 Закладывал дрова в печь и разжигал их папа. Это было сделано в целях безопасности. Подготовленные дрова определенного вида древесины взвешивались. Каждый раз мы использовали по 7 кг дров.

Выяснилось, что дрова, имеющие одинаковый вес, могут отличаться по объему. Топка печи имеет определенный размер. Получилось, что плодовые дрова составляют 1 закладку, сосновые – 2 закладки, дубовые – 1 закладку и березовые – 1 закладку. Максимальный объем имеют сосновые дрова, т.к. они самые легкие.

Каждые 10 минут производился замер температуры в парной. Замер прекращался, когда останавливался подъем температуры. Начальная температура  составляла 26°С. На графике видно, что все четыре вида дров обеспечивали почти равномерное повышение температуры в парной. Но 7 кг яблоневых дров хватило на минимальное   время 80 мин. Берёза горела на 20 минут дольше, обеспечив температуру всего на 3°С больше. Максимальное время горения обеспечили дубовые и сосновые дрова. При этом сосна дала максимальную температуру в парной 80°С и обеспечила приятный смолистый аромат.

Наибольшей теплоотдачей обладает древесина твердых лиственных пород, наименьшей – древесина мягких пород.

В ходе эксперимента мы выяснили, что 7 кг яблоневых дров дали столько же тепла, сколько и 7 кг берёзовых, чуть больше тепла дали 7 кг дубовых дров. Сосна является исключением. Так как в ней содержится смола, её теплоотдача чуть выше.

Поэтому было бы неправильно назвать один сорт древесины и сказать, что он лучше всего подходит в качестве дров для бани. Каждая порода древесины имеет свои достоинства и недостатки.

Подводя итог, можно сказать, что не существует такого вида дров, который бы соответствовал одновременно всем запросам. Попробуйте разные варианты, и со временем вы найдёте свои идеальные дрова для бани, которые будут отвечать именно вашим требованиям.

ЛУЧШИЕ ДРОВА ДЛЯ БАНИ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение…………………………………………………………………………...3

Глава 1. Горение дров из разных пород древесины………………………….5

1.1 Свойства дров из разных пород древесины…………………………………5

1.2 Особенности теплоотдачи разных видов дров при горении……………..6

Глава 2. Экспериментальная часть…………………………………………..…8

2.1 Проведение эксперимента……………………………………………………8

2.2 Анализ полученных данных……………………………………………....…9

Заключение……………………………………………………………………….11

Информационные ресурсы…………………………………………………..….12

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Русская баня является предметом национальной гордости и неотъемлемой частью философии русской души. «Баня парит, баня правит» – говорится в старой русской поговорке. Это значит, что баня для русского человека нечто большее, чем средство личной гигиены.

История бани началась ещё в глубокой древности, причём у всех народов баня была не только местом для мытья, а особенным, почти священным местом. Считалось, что баня объединяет четыре главные природные стихии: огонь, воду, воздух и землю. Поэтому человек, посетивший баню, как бы вбирал в себя силу всех этих стихий и становился крепче, сильнее и здоровее. Недаром бытовала поговорка «Помылся – будто заново родился!».

На Руси с баней были связаны все самые важные события: рождение, свадьба, выздоровление после тяжёлой болезни. Банная процедура является отличным лекарством от многих болезней. Парение применяется для лечения всевозможных болезней, начиная от серьёзных заболеваний сердечно-сосудистой системы и заканчивая лёгкими простудами. Во всех случаях баня способствует скорейшему выздоровлению при правильном подходе к парению и соблюдении температурного режима. 

Основным элементом русской бани является печь-каменка с вмазанным в нее котлом для подогрева воды. Именно каменка служит источником банного жара. Для топки печи можно использовать разные виды топлива. Но традиционным для русской бани является топка дровами.

Дрова – это не просто топливо, это особый дух бани. Они могут быть из древесины лиственных и хвойных пород. Рассмотрим, какими качествами должны обладать идеальные дрова для бани.

Во-первых, они должны долго гореть и давать сильный жар.

Во-вторых, они не должны сильно дымить и засорять дымоход сажей.

В-третьих, они должны иметь приятный или даже целебный аромат.

В-четвертых, они должны быть экономичными.

Следовательно, идеальные дрова для бани должны обладать одновременно всеми перечисленными качествами.

Мне стало интересно узнать, какие дрова лучше выбрать. У нас на даче есть настоящая бревенчатая русская баня с дровяной печкой. Папа выстроил баню своими руками, а я как мог ему помогал. Мы любим, чтобы в парной хорошо пахло, огонь в печи горел ровно, долго и давал больше тепла. Для топки печи папа использует разные дрова. Узнав о дровах и горении, мы сможем подобрать лучшие дрова для нашей бани.

Цель исследовательской работы – изучить свойства горения разных видов дров, на основании этого выбрать лучшие дрова для бани.

Задачи:

1. Рассмотреть свойства дров из разных пород древесины.

2. Изучить принципы сгорания и особенности теплоотдачи разных видов дров при горении.

3. Провести эксперимент по исследованию теплоотдачи разных видов дров в бане.

4. Проанализировать и обобщить полученные данные.

Гипотезы – 1) предположим, что существует один сорт древесины, отвечающий всем требованиям и являющийся лучшими дровами для бани; 2) возможно, каждый вид дров обладает своими преимуществами и недостатками, поэтому нельзя назвать один вид дров для бани наилучшим.

Методы исследования – изучение источников информации (книги, статьи, сайты), наблюдение, эксперимент.

Этапы работы:

подготовительный (июнь 2012 г.) – сбор информации по теме исследования из различных источников, планирование работы, заготовка дров;

проведение эксперимента (июль 2012 г.)– топка бани дровами разных видов, наблюдение;

подведение итогов эксперимента (август 2012 г.)– анализ собранных данных, выводы.

ГЛАВА 1. ГОРЕНИЕ ДРОВ ИЗ РАЗНЫХ ПОРОД ДРЕВЕСИНЫ

1.1 СВОЙСТВА ДРОВ ИЗ РАЗНЫХ ПОРОД ДРЕВЕСИНЫ

В Толковом словаре русского языка Д.Н. Ушакова дается такое определение. Дрова – это пиленые и расколотые деревья, употребляемые для топлива. В качестве дров для бани могут быть использованы лиственные и хвойные породы.

Хвойная порода стоит первая в списке на целебность аромата. Эфирные масла хвои очень полезны для дыхательной системы. При топке такими дровами в бане будет стоять настоящий аромат хвойного леса. Хвоя горит равномерно и даёт хороший жар, благодаря смоле, содержащейся в древесине. Но наличие смолы является также и недостатком, потому как она способствует повышенному образованию сажи, которая оседает не только на стенках дымохода, но и на камнях (если это каменка периодического действия). Кроме того, когда в процессе горения лопаются смоляные пазухи, искры от них летят во все стороны, что при неосторожном обращении с печью может привести к пожару. Лиственница содержит меньше всего смолы, поэтому и горит не так жарко, как другие. Вдобавок при сгорании выделяется большое количество угарного газа. Ель по содержанию смолы на втором месте, соответственно и горит средненько. Сосна горит жарче всех остальных хвойных.

К лиственным породам относятся дуб, граб, ольха, береза, осина, липа. Дубовые дрова не дымят и горят долго. Пар, наполненный дубовым ароматом, помогает в борьбе с хроническими заболеваниями. У граба очень высокая теплотворная способность и длительность горения. Горят бездымным пламенем. Ольха не дымит, хотя в её составе и содержится смола, но её количество минимально. Ольховые дрова, так же как и осиновые, имеют способность «прочищать» дымоход от сажи. Берёзовые дрова дают высокое и ровное пламя, долго горят. По теплоотдаче уступают только дубу. Берёзовые дрова быстро разгораются, благодаря легко воспламеняющейся бересте. Тут даже растопка не нужна. К тому же, душистым паром берёзы выгоняют простуду, он оказывает животворное действие на дыхательную систему. В бересте берёзы тоже содержится смола, которая не сгорает и оседает на стенках дымохода в виде сажи. Осиновые дрова разжигаются трудно, а сгорают быстро и теплоотдача от них низкая. Осиновые дрова дают длинное пламя, без копоти. В процессе их сгорания происходит разрыхление плотной сажи, которая затем улетучивается. Липовые дрова медленно разгораются, но несмотря на это жар у них стойкий. Липа всегда считалась лечебной. Липовый дух полезен для кожи и лёгких.

1.2 ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛООТДАЧИ РАЗНЫХ ВИДОВ ДРОВ ПРИ ГОРЕНИИ

Горение топлива – это очень быстрое его химическое разрушение и окисление кислородом воздуха, сопровождаемое теплом и светом. При этом углерод образует углекислый газ, водород – водяной пар, кислород входит в состав обоих продуктов, а вода испаряется, так что от топлива остается на месте горения только зола (то есть негорючие минеральные вещества).

Важное преимущество древесины заключается в её экологической чистоте. Так, например, при сгорании 1 кг угля выделяется 1,5% серы и 25% золы, а дров – 0,02% серы и не более 0,5% золы. При сгорании 1 тонны дров выделяется углекислого газа в 50 раз меньше, чем при сгорании 1 тонны угля.

Теплотворной способностью дров или теплопроводностью топлива называется то количество теплоты, которое дает одна весовая единица этого топлива при своем горении. Теплотворная способность дров измеряется в единицах теплоты. Единицей теплоты или калорией называется то количество теплоты, которое способно нагреть 1 килограмм воды на 1 градус Цельсия. Измерение температуры сгорания дров производится при помощи особых приборов, называемых пирометрами.

Большое значение при выборе топлива для печи играет влажность древесины. Именно от влажности в большей мере зависит теплотворная способность дров. Принято считать, что наилучшим образом для топки пригодны дрова с содержанием влаги не более 25%. Показатели теплотворной способности (количество теплоты, выделившееся при полном сгорании 1 кг дров в зависимости от влажности) указаны в таблице 1:

Еще одним важным показателем, который характеризует качество дров для топки печи, является плотность древесины.

Все породы делятся на мягкие (ель, осина, сосна, липа, ольха), средне-твёрдые (берёза, яблоня, лиственница) и твёрдые (бук, дуб, граб). Для каждой породы древесины присуще свое значение плотности.

Древесина мягких пород обладает невысокой плотностью, быстро разгорается, но и быстро сгорает, практически без образования угля, и имеет низкую удельную теплоту сгорания.

Древесина твёрдых пород имеют высокую удельную теплоту сгорания, разгорается медленно, но зато горит спокойным мощным пламенем, даёт долго тлеющие угли, соответственно в топке устанавливается более стабильная рабочая температура. Выходит, чем плотнее (твёрже) древесина, тем больше тепла она даёт и дольше горит, и соответственно выгоднее с точки зрения экономии.

Таким образом, температура сгорания дров зависит от таких причин: 1) породы дерева, 2) влажности древесины, 3) плотности древесины, 4) полноты сгорания, т.е. количества притекающего к топливу воздуха, 5) потерь в окружающее пространство. Проверим, какие дрова при сгорании в печи дадут максимальную температуру в парной бани.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

Эксперимент проводился в 4 этапа. Каждый этап соответствовал виду дров. Для проведения эксперимента были выбраны дрова четырех видов древесины: яблоня, сосна, дуб и берёза.

Все этапы эксперимента осуществлялись в примерно одинаковых условиях и по одному плану.

Оборудование: баня, печь-каменка, весы, термометр, часы.

Ход эксперимента.

1. Взвешивание дров.

Подготовленные дрова определенного вида древесины взвешивались. Каждый раз мы использовали по 7 кг дров.

2. Закладка дров в печь.

Закладывал дрова в печь и разжигал их папа. Это было сделано в целях безопасности. Выяснилось, что дрова, имеющие одинаковый вес, могут отличаться по объему. Топка печи имеет определенный размер. Получилось, что плодовые дрова составляют 1 закладку, сосновые – 2 закладки, дубовые – 1 закладку и березовые – 1 закладку. Максимальный объем имеют сосновые дрова, т.к. они самые легкие.

3. Горение.

Каждые 10 минут производился замер температуры в парной. Замер прекращался, когда останавливался подъем температуры. Начальная температура – 26°С.

В результате замеров мы получили следующие данные (см. таблицу 2).

В процессе горения мы обращали внимание на такие показатели, как дым из трубы бани и аромат в парилке.

При сгорании сосновых дров выделялось большое количество черного дыма, остальных дров – дым белый в небольшом количестве.

При горении плодовых дров чувствовался приятный аромат, сосновых – смолистый запах.

2.2 АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ

Изучив горение четырех видов дров, суммируем данные по каждому.

Яблоневые дрова – средне-твёрдая порода древесины. Хорошо горят, издавая приятный аромат. Из-за невысокой плотности дрова из таких пород довольно быстро сгорают, образуют мало углей, обладают низкой удельной теплотворной способностью.

Сосновые дрова – мягкая порода древесины. Отличаются высоким содержанием смолы, которая не сгорает полностью и засоряет своими остатками дымоход и внутренние части топки. Хорошо растапливаются, выделяют дым, издают сильный смолистый запах. Для данного вида топлива характерно продолжительное горение, средняя удельная теплотворная способность.

Дубовые дрова – твердая порода древесины. Довольно сложные в растопке, но дают отличный жар и долго тлеющий уголь. Дрова обеспечивают стабильную рабочую температуру в топке и высокую удельную теплотворную способность.

Берёзовые дрова – средне-твёрдая порода древесины. Это высококалорийные дрова, выделяют много жара, но и сажи тоже. Имеют высокую удельную теплотворную способность.

Наглядно увидеть соотношение времени и температуры сгорания разных видов дров, имеющих один вес, можно на диаграмме (графике).

На графике видно, что все четыре вида дров обеспечивали почти равномерное повышение температуры в парной. Но 7 кг яблоневых дров хватило на минимальное   время 80 мин. Берёза горела на 20 минут дольше, обеспечив температуру всего на 3°С больше. Максимальное время горения обеспечили дубовые и сосновые дрова. При этом сосна дала максимальную температуру в парной 80°С и обеспечила приятный смолистый аромат.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Бани всегда пользовались особым почётом на территории нашей страны. Жар в парной обладает не только очищающим, но и лечебным эффектом. Поэтому к топливу банной печи предъявляется множество требований. Лучше всех им соответствуют дрова.

Дрова для бани могут быть из хвойной и лиственной древесины твердых, средне-твёрдых и мягких пород. Наибольшей теплоотдачей обладает древесина твердых лиственных пород, наименьшей – древесина мягких пород.

Независимо от вида древесины общие правила топки таковы. Дрова должны быть сухие, выдержанные, поленья приблизительно одинакового размера, не слишком толстые и не слишком тонкие.

В ходе эксперимента мы выяснили, что 7 кг яблоневых дров дали столько же тепла, сколько и 7 кг берёзовых, чуть больше тепла дали 7 кг дубовых дров. Сосна является исключением. Так как в ней содержится смола, её теплоотдача чуть выше.

Поэтому было бы неправильно назвать один сорт древесины и сказать, что он лучше всего подходит в качестве дров для бани. Каждая порода древесины имеет свои достоинства и недостатки. Таким образом, подтвердилась вторая гипотеза.

Подводя итог, можно сказать, что не существует такого вида дров, который бы соответствовал одновременно всем запросам. Попробуйте разные варианты, и со временем вы найдёте свои идеальные дрова для бани, которые будут отвечать именно вашим требованиям.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ

Большой толковый словарь современного русского языка. / Под ред. Д.Н. Ушакова. - М., 2000.

Перышкин А.В. Физика 8 класс. – М.: Изд-во «Дрофа», 2010.

Соловьева В.А. Энциклопедия бани. – М.: Олма Медиа Групп, 2012.

http: www.drova-k-domu.ru

http: www.PromWood.com

http: www.wood.ru

ПРИЛОЖЕНИЯ

Пословицы и поговорки о бане

• Баня — мать вторая!
• Тело парит, здоровье дарит!
• Баня парит, баня правит.
• Пристал, как банный лист.
• В бане шайками закидают.
• Кто про что, а вшивый — про баню.
• Баню приготовить — что музыкальный инструмент настроить!
• В который день паришься, в тот день не старишься.
• Вылечился Ваня — помогла ему баня.
• Баня без пара — что щи без навара.
• В бане кости распаришь — тело исправишь.
• В бане веник дороже денег.
• В бане веник — всем начальник.
• Баня любую болезнь из тела гонит.
• В бане помылся — заново родился.
• В бане все равны.
• В бане генералов нет.

Удельная теплотворная способность древесины различных пород: