Как не замерзнуть в палатке. Правила теплого сна в палатке

Термины

В статье рассматриваются правила организации комфортного сна в палатках при низких температурах и высокой влажности. Физическое состояние человека в походе в значительной степени определяется качеством сна и его продолжительностью. Качество сна характеризуется количеством просыпаний в течение 8 часов из-за чувства дискомфорта.

Существуют два типа организации сна: «холодный» и «теплый» (братья меньшие называют второй тип «hot tenting»). В соответствии со стандартом DIN EN ISO 23537 (бывший ЕN 13537) зимняя спальная система считается комфортной, если мужчина весом 75 кг (женщина 60 кг) среднего телосложения и метаболизма, одетый (ая) в сезонное термобелье, лежащий (ая) на постели (коврике) с суммарным коэффициентом тепловой устойчивости «R - value», равным 8 единицам, спит беспробудно на протяжении 8 часов. 8 единиц, имеет «бутерброд» из пенного коврика толщиной 10 мм (2 единицы) и самонадувающегося коврика 50 мм (5,5 – 6 единиц).    

Под «теплым» понимается сон в специализированном мобильном укрытии (печной палатке или чуме) с автономным мало – обслуживаемым отопительным прибором.

В настоящее время в качестве походных отопительных приборов используются дровяные печи, газовые и жидкостные обогреватели. В качестве топлива - дрова, прессованные опилочные брикеты, сжиженный нефтяной газ (не путать со сжатым), мазут, дизельное топливо, керосин, очищенный бензин и неоднозначный для использования соотечественниками в качестве горючего пищевой спирт.    

Специальные печные палатки и чумы отличаются специальной формой, наличием особой системы вентиляции, особым составом материалов тентов (антипиритная обработка, огнеупорные экраны) и разделками под дымоход.

Почему два тента? 

Воздух отводит тепло в 25 раз медленнее, чем вода. Любые утепляющие материалы, используемые в одежде и строительстве, призваны делать только одно - удерживать как можно более толстый слой воздуха и максимально уменьшать его миграцию (конвекцию, перемешивание с холодным). Лучшим утеплителем является вакуум. В зимней одежде и обуви невозможно организовать неподвижный слой воздуха без утеплителя. В палатке можно и нужно, так как воздух ничего не весит.    

Правильная всесезонная отапливаемая палатка должна обеспечивать следующие функции:

• Качественный теплый сон на протяжении 8 часов;  
• Непромокаемость;
• Абсолютную непродуваемость;
• Удержание как можно более толстого слоя воздуха между тентами;
• Обеспечение минимальной миграции (перемешивания) слоя воздуха между тентами;
• Обеспечение должного уровня впускной вентиляции для подвода свежего воздуха, необходимого для дыхания и работы печи;
• Обеспечение должного уровня вытяжной вентиляции для вывода продуктов горения (в том числе случайных утечек) и воздуха после дыхания за пределы палатки;
• Создание теплового клина горячего воздуха в верхней части купола выше носов людей;
• Пожарную защиту тента и грунта;
• Высокую ветровую устойчивость для безопасной работы печи;
• Защиту от холода снизу;         
• Установку раскладушек.   

Два тента, между которыми находится достаточный и относительно неподвижный слой воздуха, является самым легким и эффективным способом теплоизоляции.

А как же дышащие внутренние тенты? Пять лет назад этот вопрос меня интересовал больше остальных. По результатам пятилетних испытаний получен следующий ответ.

Не стоит путать печные и неотапливаемые палатки. Не надо бояться внутренних водо- и воздухонепроницаемых тентов. В палатках, где печь выпаривает конденсат, внутренние водонепроницаемые тенты оправданы и безоговорочно самые теплые ввиду блокирования миграции холодного воздуха сквозь его ткань.

Вероятно, непромокаемые внутренние тенты появились из-за возможности организации в печных палатках бань. Вентиляция в палатках – банях мощная из-за наличия огромных регулируемых окон, внутренний дышащий тент при работе печи не нужен.  

Внутренний водонепроницаемый тент является вторым рубежом обороны против капели конденсата с внешнего тента, протечек основного тента, ветра и сквозняка, которые являются главными врагами теплого сна. Единственная забота юзера в сильные морозы – не касаться спальником тента ниже уровня топки печи, где возможно образование инея, либо защищать спальник от таких касаний бивачным мешком. Раскладушка исключает контакт спальника с инеем и конденсатом. В печных палатках конденсат не появляется выше уровня топки и раскладушки. Ради справедливости, в Арктике вообще не существует неотапливаемых палаток без образования конденсата, это невозможно в принципе ввиду высокой влажности воздуха.

Несколько слов об утепленных (трехслойных, стеганых) палатках

Многие думают, что стеганые палатки с геовойлоком самые теплые. У нас есть стеганая, дорогая, интегрированная со снегоходными санями.

Данная палатка работает неплохо пока влага от газа, осадков и дыхания не замерзла внутри утеплителя. В данных палатках точка росы всегда находится внутри утеплителя. Когда влага замерзает, при ее таянии или добавлении мощности обогревателя начинается капель на макушку, а замороженную палатку не сложить в сани. Процитирую ответ одного из самых уважаемых производителей четырех-сезонных палаток, с которым полностью согласен:

«Мы испытывали разные конструкции. Палатки с двумя раздельными тентами оказались значительно теплее стеганых с утеплителем, но производим и последние ввиду наличия устойчивого спроса, в том числе со стороны государственных структур.»

Перевод:

Стеганые палатки удобны для выездов выходного дня, хорошо работают в условиях сухой погоды, обычно используются как однодневные, а борьба с массовыми мифами противоречит целям извлечения добавочной стоимости.

Более развернутый перевод:

Продаются лошадиные силы и пиксели, а не крутящий момент и оптика. То, что почти все решает момент и оптика, производители обычно не пишут потому, что потребитель покупает лошадиные силы и пиксели. Покупатель без серьезного опыта зимних экспедиций не видит воздух между тентами, который является наилучшим утеплителем, зато видит геовойлок, похожий на знакомый ему уютный ватник. Поэтому стеганая палатка из геовойлока толщиной 5-10 мм будет всегда будет иметь своего покупателя, несмотря на то, что двух - тентовая теплее.

Стеганая палатка на фото выше размером 190 х 220 х 185 см обычно требует обогревателя мощностью 4 киловатта, а двух-тентовая на фото ниже диаметром 270 см высотой 185 см в аналогичных условиях - 2 киловатта. И ничего с этими фактами не поделать, законы физики.

Сотни дней личных испытаний подтвердили, что двух – тентовые печные палатки с водонепроницаемыми внутренними тентами -  самые теплые. Кроме того, они не промокают, с них не сыпется иней и капель. Однослойные оказались самыми холодными, а стеганые - самые требовательные к влажности и уровню мощности отопительного прибора. При недостаточной мощности обогревательного прибора происходило намерзание льда внутри утеплителя, что вполне естественно, если подумать где должна находиться точка росы у одно - тентовой палатки с утеплителем и как ее двигать на внешний тент.    

Для максимально эффективного использования геовойлока и любого иного волоконного утеплителя он должен быть изолирован от пара изнутри палатки, осадков, быстро и легко сушиться, не быть запечатанным между слоями водонепроницаемой ткани (иначе станет рассадником плесени).

По личному опыту самой теплой палаткой оказался гибрид, в котором два водонепроницаемых тента накрыты третьим водонепроницаемым с наклеенным на него утеплителем в виде тонкого геовойлока. Притом, роль самого геовойлока как утеплителя кажется ничтожной по сравнению с функционалом третьего тента из плотного оксфорда с юбкой. Этот утеплитель скорее работает в качестве прокладки (воздушной прослойки) между вторым и третьим тентом. На фото палатка Берег «УП-2» с теплыми полом, арктической накидкой, дровяной печью длительного горения «Экономка Средняя».

Такие трех - тентовые (не путать с маркетинговыми «трехслойными») палатки уже реально обеспечивают эксплуатацию в любых погодных условиях, от проливного дождя до (-60 С).     

Защита от сквозняка и ветра

Сквозняк (не путать с вентиляцией) и ветер, наряду с водой – злейшие враги теплого сна. Вентиляция зимней палатки должна быть открыта всегда, в любой мороз. Сквозняк из-за открытой вентиляции возникает только в палатках дурацких конструкций. Такие экземпляры есть даже у очень дорогих фирм. Например, при ночевке под открытым небом температура границы комфорта спального мешка на (- 37 °С) при ветре менее 1 метра в секунду составила (-5 °С).   

Чтобы слой воздушной изоляции работал эффективно, он не должен выдуваться сквозняком, недопустима и повышенная миграция воздуха между тентами. Это значит, что палатка, у которой внешний тент не доходит до грунта вплотную, а также однослойные, не являются четырехсезонными, что бы производители ни писали в аннотациях. Совершенно непродуваемые палатки имеют широкую юбку, лежащую на грунте плоско, а окна вентиляции располагаются выше голов людей, но ниже теплового клина - слоя очень горячего воздуха в верхней части тента. Отсутствие сквозняка, наличие теплового клина и развитой вентиляции выше голов очень важно. Если внутренний тент палатки также непродуваемый, то вероятность сквозняка на уровне постели равна нулю.

Однослойные палатки принципиально не способны полностью устранить сквозняк, миграцию холодного воздуха и обеспечить теплоизоляцию на уровне двухслойной. По этой же причине печные палатки с дышащим (продуваемым) внутренним тентом холоднее печных палаток с непродуваемым (водонепроницаемым) внутренним тентом.

Постель

Должная теплоизоляция от грунта является одной из аксиом полноценного зимнего сна.

Идеальные 8 зимних единиц R - value получаются на «бутерброде» из 10 мм пенного и 50 мм самонадуваемого ковров, могут быть уменьшены до 6 единиц, но даже они равны 30 мм вспененного полиэтилена. Кроме того, под спящим телом ни в коем случае не должно быть каких-либо щелей, допускающих миграцию холодного воздуха от грунта к спальнику.

Ни один из существующих на данный момент надувных и самонадувающихся ковров не блокирует полностью миграцию холодного воздуха от грунта к спальнику. Поэтому спать на единственном самонадувающемся коврике толщиной 50 мм значительно холоднее, чем на бутерброде из 10 мм пенного и 38 мм самонадувающегося. Кроме того, неубиваемых самонадувастиков не бывает, а остаться зимой вообще без ковра – последнее дело, хуже только без обуви и куртки. Поэтому один пенный коврик должен быть в наличии в любом случае.   

В качестве простейшей зимней постели, гарантированно обеспечивающей отсутствие ощущений холода на протяжении 8 часов сна, является самодельный ковер, сделанный из двух листов строительной пенополиэтиленовой изоляции размером 1000 х 600 х 40 мм каждый,

склеенных в единый кусок техническим пластырем с обоих сторон для отсутствия щели посередине тела, что очень важно. 30 мм тоже сработают удовлетворительно. 

Утепленный пол 

Такой пол, состоящий из 2-х слоев Оксфорда и 5 мм пенофола, обеспечивает изоляцию на уровне примерно 2 единиц R value или 10 мм пенного коврика. Однако, эта небольшая, на первый взгляд, изоляция, умноженная на площадь всей палатки, здорово поднимает температуру в палатке за счет прекращения конвекции ледяного воздуха от снега и льда. В переводе на потребительский язык, несмотря на приличный вес и стоимость, утепленный пол в зимней теплой палатке очень эффективен для обеспечения бескомпромиссного комфорта и значительно снижает расход топлива для обогрева палатки.          

Раскладушка

К этому девайсу шел очень долго, активно сопротивляясь лишнему весу и транспортировочным габаритам.

Однако, четыре зимы показали, что температура воздуха на уровне пола может отличаться от раскладушки на 10 - 12 °С. Подъем тела от пола на уровень варочной поверхности позволяет установить режим минимального тления с минимальным расходом древесины и максимальным временем автономной работы (на дровах 4 - 6 часов, на опилочных брикетах 10 - 12 часов). Раскладушка полностью избавляет спальник от намокания из-за его касаний с дном и тентом.    

При выборе туристической походной мебели следует учитывать тройные перегрузки при неадекватных посадках главной мышцы и использование раскладушки в качестве лавочки для двоих – троих. При снаряженном весе 85 кг раскладушка на 120 кг быстро умерла, после чего были заказаны раскладушки на 400 кг, которые гарантированно выдерживают ягодицы любых весовых категорий.

Дровяная печь

Походные дровяные печи длительного горения, в отличие от остальных приборов, обеспечивают сухое тепло без производства водяного пара, что крайне важно для сушки вещей, самой палатки и микроклимата, а также плиту, баню (сауну) и сушилку.

Дровяная печь работает без выхлопа продуктов горения внутрь палатки, обеспечивает присутствие живого огня внутри жилища, крайне экономно использует неограниченные ресурсы планеты в качестве топлива, в 17-80 раз энергоэффективнее костра, в режиме тления выдает КПД 70-85 % (на уровне лучших отопительных котлов) и является насосом свежего воздуха внутрь палатки.

Печи «Экономки» и «Камины» обеспечивают автономность работы на дровах на протяжении 4-6 часов, на опилочных брикетах 10-12 часов, расходуя при этом 5-10 кг древесного топлива за ночь в зависимости от размера палатки, температуры воздуха за бортом и объема топки печи. Дровяная печь дарит потрясающий уровень комфорта, который ни один другой нагревательный прибор предоставить не в состоянии. 

Одной упаковки опилочных брикетов весом 10 кг ценой 150 рублей нам хватает на сутки обогрева в зимней тундре. Это 50 киловатт-часов, равносильные 5 литрам жидкого топлива или 20 - 25 кг дров.

Конструкция дровяной печи

Всего было испытано 9-10 дровяных печей различной конструкций. Последние годы используем лучшие на данный момент двухкамерные печи длительного горения серий «Экономка» и «Камин» со встроенным искрогасителем и четырьмя экранами, два из которых регулируются в больших пределах или могут быть сняты.

Нижний экран настолько эффективен, что печь не топит под собою лед.

Печи с экранами обеспечивают мощную конвекцию, которая эффективно перемешивает теплый воздух внутри палатки. Нижний экран полностью нивелирует провалы печи в снег и лед, а также поджоги травы, торфа и дров.  Защитные и иные полезные функции экранов настолько ценны, что печи без экранов больше не используем даже в пеших походах. Экраны очень важны для безопасности дна и тента, защиты личных вещей, обеспечения безопасного сна с работающей печью и резкого уменьшения зоны безопасности печи в палатке, что сильно экономит полезное пространство и позволяет использовать палатки меньшего объема и веса. Выдвигаемые на приличное расстояние боковые экраны позволяют прикасаться к ним синтетическим спальником, тентом, пуховиками или сапогами без последствий, а также переносить за них работающую печь, в том числе для вытряхивания горящих углей и золы, быстрого сбора лагеря или перестановки печи внутри палатки.

Регулировочный стакан позволяет с поразительной скоростью менять уровень температуры поверхностей печи в диапазоне от 80 до 650 °С.

Максимальный КПД «Экономок» в режиме тления (80-100 °С) составляет 80-85 %, в режиме горения - около 35% (до 650 °С). КПД «Экономок» на 12-15 % выше однокамерных аналогичного объема (научные исследования работы двухкамерных «Экономок» 1972 года, журналы «Охота и охотничье хозяйство»).

Средняя мощность печей «Экономка Мини», «Экономка Малая», и «Камин Малый» в режиме тления составляет около 2 кВт, печей «Экономка Средняя» и «Камин Средний» - около 4 кВт (в режиме горения с полностью открытым поддувалом – примерно в 3 раза больше).  

Время тления прессованных опилочных брикетов типа «RUF» составляет в среднем 10-11 часов, дров - от 4 до 8. 

В среднем в реальных зимних условиях сна в палатках «УП-2 мини» и «МФМ-3» при температуре за бортом (-30 °С) «Экономка Малая» и «Камин Малый требуют замены дров раз в 4 часа, «Экономка Средняя» и «Камин Средний» - раз в 6 часов.

Опилочные брикеты тлеют всю ночь (8-10 часов) в виду того, что их теплоотдача (5 кВт/кг) вдвое больше сырой древесины и брикеты не нуждаются в выпаривании влаги внутри топки.

Печь для обогрева, приготовления еды и бани должна быть прямоугольной, а не круглой или шестиугольной. Скорость топления снега, приготовления кипятка и еды имеет линейную зависимость от площади варочной поверхности. Чем больше площадь варочной поверхности – тем быстрее будет кипятиться вода и готовиться еда. Зависимость линейная.  Мощные, устойчивые, намертво закрепленные ножки на барашках крайне важны для печи, температура которой варьируется от 80 до 650 °C в зависимости от регулировки стакана поддувала.

Двухкамерная конструкция обладает следующими удивительными качествами:

 - Мощная тяга вдоль углей от поддувала к задней стенке позволяет использовать самый эффективный режим - тление на протяжении от 4 до 11 часов в зависимости от вида и качества топлива без добавления топлива среди ночи и сжигать негорючую в обычных печах древесину с очень высоким уровнем влажности;

- Варочная поверхность двухкамерной печи, в отличие от однокамерных, нагревается равномерно по всей площади и имеет температуру на 50-60 градусов выше.

- КПД печей с двумя камерами на 12-15 % выше однокамерных аналогичного объема;

 - Нагрев всей варочной поверхности позволяет ставить много посуды и значительно быстрее готовить кипяток и еду;

 - Встроенный искрогаситель очень важен при использовании печи в синтетических палатках.

Выбор размера палатки и печи

Рассматриваются только четырехсезонные двухтентовые печные палатки с юбкой и дровяные печи длительного горения. Соотношение размеров палатки и печи имеет большое значение для времени автономной работы печи и качества сна.

Плохая палатка, неправильная печь, тонкая постель или спальник со сквозными швами могут требовать закладки дров каждый час – полтора. Такие экземпляры у нас были. Однослойная ледовая палатка с короткой юбкой, например. Выше было написано, что самым эффективным режимом работы печи длительного горения является режим тления, КПД которого в 2-2,5 раза выше режима горения, а длительность тления на брикетах в реальных режимах ночевок в среднем составляет 8-10 часов, что позволяет спать всю ночь без просыпаний для повторных закладок. На дровах такой фокус проходит реже, и раз в 4-6 часов приходится просыпаться для закладки второй партии. «Экономка Малая» и «Камин Малый» имеют объем основной топки около 13 литров, что позволяет запихнуть 5 кг опилочных брикетов и обеспечить мощность их тления около 2 Квт на протяжении 10 часов, что позволяет использовать данные печи зимой в двух - тентовых печных палатках «Спутник-3», «МФП-2», «УП-2 мини» и «МПФ-3». 

В режиме горения данные печи могут легко обогреть «УП-2» и «МФП-4», но смысла в этом уже не вижу. В таких палатках используем печи «Экономка Средняя» («Камин Средний»), топки которых вмещают 10 кг брикетов (50 киловатт - часов), которые тлеют 10 часов с эффективной мощностью около 4 кВт/час. (50 Квт* КПД 80 % / 10 часов).

В палатки размером «МФП-5» или «УП-5» и более я бы установил «Экономку Большую».

В переводе на русский язык маленькие печи в больших зимних палатках будут потреблять в 2-2,5 раза больше топлива, чем средние или большие печи ввиду необходимости использования режима горения с КПД 35% вместо 80% режима тления.

Идеальный комплект из печи и палатки должен обеспечивать в палатке комфортную температуру в режиме тления дровяного топлива, а не его горения. При этом теплый пол и раскладушка значительно повышают температуру комфорта комплекта и резко снижают расход топлива.

 Особенности походных каминов

Камины у нас появились в прошлом году и произвели взрыв мозга красотой живого пламени внутри палатки, а также величиной лучистого излучения сквозь стеклокерамические панели. Оказалось, что КПД каминов выше обычных «Экономок», у которых КПД и так зашкаливает, а стеклокерамика толщиной 4 мм достаточно прочная для перевозки и походов. Единственное, чего стеклокерамика не допускает – полива водой в режиме бани, только сауна, зато настоящая инфракрасная даже сидя на полу, чего обычные походные печи не позволяют. Спина камину откровенно радуется.

Вентиляторы на элементах «Пельтье»

В целях перемешивания теплого воздуха существуют каминные вентиляторы на элементах «Пельтье», устанавливаемые на краю варочной поверхности дровяной печи. Такие вентиляторы работают в диапазоне от 80 до 350 градусов и перегоняют около 240 кубометров теплого воздуха в час. Данные вентиляторы оказались удивительно эффективными приборами для увеличения комфорта теплого сна и борьбы с конденсатом в нижней части палатки. Разница температуры воздуха в палатке «Спутник-3» на уровне пола и раскладушки с таким вентилятором составила всего 2-3 градусов против 10-12 без вентилятора.         

Во избежание перегрева устанавливаются на край варочной поверхности. В палатке «Спутник-3» вентилятор, установленный на печи «Экономка Мини», заправленной 5-ю опилочными брикетами RUF (4,16 кг) мешал воздух на минимальном режиме тления одной партии 13 часов 20 минут, при этом температура воздуха на полу палатки оказалась всего на 2-3 градуса меньше уровня раскладушки, а разница температуры с улицей составила 22 градуса. До результатов испытаний этих вентиляторов был уверен, что знаю все о комфорте в палатках.    

Вентиляция

Вне зависимости от наличия или отсутствия печи любая зимняя палатка при любых погодных условиях должна иметь открытую вентиляцию.

При закрытой вентиляции воздух в палатке быстро теряет кислород, насыщается углекислым газом и водяным паром. Тело сначала начинает потеть от изменения состава воздуха, затем замерзать.

При эксплуатации газовых, парафиновых или жидкостных обогревателей без дымохода (т.е. при отсутствии вытяжки продуктов горения за пределы палатки) закрытая вентиляция является признаком необходимости визита к наркологу.        

Безопасность в палатке

Печная зимняя палатка также должна иметь открытую вентиляцию, быть надежно раскреплена оттяжками с учетом возможного штормового ветра, тент и пол должны иметь огнеупорные экраны. Печь длительного горения должна иметь цельносварную конструкцию, искрогаситель, стоять на расстоянии 30 см от тента и ближайшего спальника, во время сна работать в режиме тления (80-100 °C) с полностью закрытым или чуть приоткрытым регулировочным стаканом. Ввиду производства нагара в режиме тления, дымоход печи длительного горения должен инспектироваться и прочищаться обычной палкой не реже одного раза в 3 дня, а лучше раз в 2 дня. Не советую использовать форсаж для сжигания нагара вместо палки, тяжелые раскаленные фракции могут испортить тент. Больше всего нагара производят некоторые сорта мокрой древесины с большим содержанием дегтя. Не дожидайтесь падения тяги или хлопков обратной тяги, выделите 3 минуты жизни раз в два дня для прочистки труб и спите спокойно в тепле следующие 48 часов.       

Весовые характеристики теплого сна

Под весом комплекта понимается палатка, печь, теплый пол, арктическая накидка, ковры, раскладушки, спальные мешки. Около половины времени наши комплекты эксплуатируются в зимней тундре, где топливо часто везется с собой. Поэтому комплект весом 20 кг, который за неделю расходует 140 кг топлива в режиме медленного горения с КПД 35%, оказывается значительно тяжелее комплекта весом 40 кг, который расходует 50 кг топлива в режиме тления с КПД 80-85%. Притом, первый комплект требует 1-2 ночных закладок дров, а второй не требует ни одной на протяжении 8-10 часов. В первом комплекте бывает иней в нижней части тента, во втором тепло и сухо в любых погодных условиях. Это надо четко понимать прежде чем пугаться веса и объема зимнего снаряжения. Относительно легкое снаряжение, которое приемлемо работает один - два дня, плохо работает неделю-две, когда усталость от его недостатков постепенно накапливается.

В зимних многодневных моторизованных экспедициях не стоит экономить на количестве тентов, высоте палатки, теплом поле, раскладушках, размере печи и ее экранах. Все четырех-сезонные комплекты позволяют уменьшать вес при определенных условиях погоды (удалять накидки, раскладушки, утепленные полы, менять печи на более мелкие), но каждый из этих элементов играет серьезную роль при действительно холодных условиях, а полный комплект обеспечивает домашний уровень комфорта в самых суровых условиях Арктики.             

Про выбор термобелья, спального мешка и расчет рациона питания читайте в статье "Снаряжения для лыжного похода".

Сергей Соколов

2019 г.

Еще никто не написал комментариев.