Растопка жарового самовара

Самовар за несколько столетий вобрал в себя знания и опыт мастеров став образцом производительности и экономичности. Большая часть тепла, поднимающаяся по трубе внутри самовара, называемой кувшином, передается окружающей его воде. Благодаря большой площади поверхности кувшина, вода быстро закипает и поддерживается постоянно у точки кипения. Естественный ток прогретого воздуха образует отличную тягу в топке. Для того чтобы улучшить тягу в период нагревания (кипячения) жидкости, как правило, надевают трубу.

Изначально появились самовары, которые по форме были похожи на столовую и кухонную утварь, невысокие и шаровидные, а потом их снабдили поддувалом и топочной трубой, оставив первоначальную форму.

Самовар – это не обычный кипятильник, его можно назвать «химическим реактором» потому, что при кипячении происходит смягчение жесткой воды, что немаловажно, поскольку чай приготовленный на жесткой воде, невкусный. Во время кипячения происходит снижение жесткости, т.к. находящиеся в воде нерастворимые карбонаты (накипь) оседают на стенках трубы и корпуса (тулова), а большая их часть откладывается на днище. Правда, со временем интенсивность этого процесса снижается, поэтому накипь следует регулярно удалять. Любопытно, что мастера, изготавливающие самовары, никогда не устанавливают кран у самого днища, а делают его немного выше, для того чтобы отложившаяся накипь не попала в приготавливаемый чай.

Как правильно топить жаровый самовар

Современные жаровые самовары имеют объем от 4,5 до 7 л. Вода в зависимости от объема закипает сравнительно быстро, не более получаса. При этом расходуется немного топлива, а самовар еще долгое время сохраняет тепло.

Ни в коем случае, не следует топить пустой самовар, обязательно перед розжигом его необходимо наполнить водой.

Распространенным топливом для жарового самовара считается древесный уголь, березовые щепки. Большинство людей полагают, что самовар необходимо топить шишками. Но нужно иметь в виду, что сухие сосновые шишки содержат много смолы, которая может проникнуть в воду. Категорически запрещается для топлива использовать керосин, для этого существуют специальные самовары.

Наилучшим топливом для самовара является древесный уголь. Главным горючим компонентом древесного угля служит углерод, содержание которого свыше 95%. Количество выделяемого тепла при сгорании угля напрямую зависит от количества воздуха поступаемого к топке. Благодаря этому можно управлять горением, регулирую подачу воздуха. В самоваре подача воздуха снижается за счет узких прорезей в решетке поддувала и количества топлива. Их выбирают таким образом, чтобы горение не было интенсивным, в противном случае увеличивается потеря тепла. По мере сгорания топлива увеличивается подача воздуха, и мощность горения усиливается. Горение древесного угля происходит коротким пламенем красноватого оттенка. Древесный уголь после сгорания образует небольшое количество золы.

А если ли топить самовар дровами?

Хотя в древесине и содержится много углерода, но в основном это летучие фракции, около 85%, сгорая они быстро улетучиваются, не успевая нагреть самовар. Твердых фракций необходимых для поддержания тепла всего 15%. Поэтому дрова называют сухим газом, а не твердым топливом в отличии от древесного угля.

Процесс горения сухой древесины проходит в несколько стадий. Первая – разжигание. Посредством горящей коры либо лучинок температуру древесины поднимают до 350 °С. Вторая стадия – термическое разложение древесины и сгорание образовавшихся летучих веществ. На этой стадии наглядно проявляется основной недостаток древесины – пиролизное газовыделение: летучие газы захватываются воздушным потоком, с избытком поступающим из топки, и сгорают уже в верхней части жаровой трубы, так что порой она накаляется докрасна, и большая часть тепла бесцельно расходуется.

Управлять процессом горения древесины, регулированием подачи воздуха, можно лишь на третьей стадии горения, когда в топке образуется высокоуглеродистый твердый остаток, содержание которого в древесине лишь 15%.

Распределение температур по высоте жаровой трубы при растопке самовара древесным углем следующее: самая высокая температура в нижней зоне жаровой трубы (в топке) в области горения, верхняя часть жаровой трубы нагревается не сильно. Для нагревания и кипячения воды подобное распределение температур по высоте считается оптимальным. Вода нагреваясь поднимается вверх, а ее место занимает более холодная. Благодаря этому происходит интенсивная циркуляция, вода перемешивается и равномерно прогревается по всему объему. Коэффициент полезного действия самовара в данном случае достаточно высок, и составляет не меньше 70%.

При растапливании самовара с помощью дров распределение температур по высоте жаровой трубы меняется. Жаровая труба очень сильно нагревается в верхней части в области сужения, в нижней части топки температура гораздо меньше, поэтому нагревание воды происходит преимущественно возле крышки самовара. Прогретая, т.е. более легкая вода так и остается вверху, а циркуляция жидкости не происходит. Поэтому когда самовар начнет шипеть, а из-под крышки брызгать горячие капли, это не означает, что вода закипела. Может оказаться, что вода, в нижней части самовара, которой наполняют чашки, чуть теплая.

Теплопроводность воды низкая, и без естественной циркуляции прогревается неравномерно. Недостаточно высокая температура, в жаровой трубе, может привести к выделению из древесины смол и конденсата, загрязняющие топку самовара.

Поэтому при топке самовара дровами коэффициент полезного действия очень низкий и едва дотягивает до 15%.