Конструктивные особенности и принцип работы

Металлическая печь для бани изготавливается в основном из чугуна или стальных листов. Толщина материала составляет не менее 10 миллиметров. Состоит каменка их трех основных элементов:

  • емкость для укладки камней;
  • топливный отсек;
  • резервуар для воды.

Каменка может быть открытого и закрытого типа. Последний вариант предполагает расположение камней внутри конструкции. Нагревание их происходит от топки непосредственно через металлические стенки печки.  Закрытая тип устройства имеет специальную дверку, через которую можно добавлять воду для создания пара.

https://www.youtube.com/watch?v=8ZgDu1g7Ct0

Чаще всего используется открытая каменка. Топка такой печи оснащена зольником и воздушной камерой – поддувалом. Над ней расположена металлическая решетка с выложенными камнями, которые нагреваются в процессе горения топлива в камере.

Конструкция банной печи из металла обязательно предполагает установку дымоходной трубы. Чтобы обеспечить постоянную тягу установка устройства для отвода газов выполняется на определенной высоте и выводится через крышу. При сгорании топлива металлические трубы сильно нагреваются. Поэтому требуется качественная их изоляция.

Место под каменку

Проектирование печи выполняется с учётом параметров помещения и его конфигурации. Если для печи не хватает места в существующей постройке, то сделать её можно в нише, выложенной после демонтажа части стены. В современном строительстве всё продумывается на этапе проектирования, ведь каменка должна отапливать все зоны бани: парилку, моечную, предбанник.

Идеальным расположением считается угол у простенка между двух отсеков (парной и моечной). При монтаже стальной конструкции требуется соблюдать расстояние до стены (не менее 20 см), чтобы обеспечить пожарную безопасность.

Если помещение большое, есть резон выложить каменку посредине, а вокруг установить несколько лавок. В большинстве выбор места подает на противоположную сторону от двери, но есть немало проектов, где конструкция размещается в непосредственной близости с входом. В любом случае следует рассмотреть все возможные варианты и остановиться на том, при котором обслуживать печь будет удобно.

Плюсы и минусы для бани

Установку металлической печи можно производить в банях любого типа. Доступность материала и несложные конструктивные особенности позволяют изготовить такую каменку своими руками.

Использование печи из металла для бани имеет свои преимущества:

  1. Возможность установки в небольших помещениях. Малогабаритная конструкция металлической каменки является незаменимой для построек с ограниченной площадью.
  2. Установка печи не требует массивного фундамента. Конструкция каменки из металла имеет небольшой вес, поэтому ее располагают на облегченной основе. Отсутствие усиленного фундамента намного сокращает время на установку каменки, и ускоряет процесс введения в эксплуатацию бани.
  3. Небольшие затраты на изготовления печи. Изготовить самостоятельно каменку из металлических листов не составляет особой сложности. При этом стоимость материала сравнительно невысокая, а чертежи конструкции можно подобрать в сети Интернет.
  4. Быстрый прогрев. Каменки из металла способны оперативно нагреваться и принимать банные процедуры можно по истечении 30 минут.

Среди недостатков установки металлической печи в банном помещении чаще всего выделяют:

  1. Быстрое остывание конструкции. Металл способен быстро накаляться, но также быстро и охлаждается. Поэтому в таких печах необходимо постоянно добавлять топливо в процессе горения.
  2. Непригодность использования для больших площадей. Металлическая каменка может отапливать только помещения с маленькой и средней площадью. Обычно ее используют для дачных бань. В больших конструкциях рекомендуется устанавливать печи из камня.
Металлическая каменка
Металлическая каменка быстро прогревается

У металлических каменок уровень пожаробезопасности несколько ниже, чем у печей из кирпича. Для защиты требуется дополнительная изоляция.

Металлическая печь для бани своими руками

Металлических печей для бани в продаже много, но  хорошие стоят немалых денег. Если есть достаточный опыт сварки металла, можно изготовить печь самому, по своим размерам. О том, как сделать печь для бани из металла (листового), чертежи и фото — дальше. 

Между режимами парения в бане и сауне есть существенная разница. В сауне температура воздуха очень высокая — от 85C и намного выше. При такой температуре влажность высокой быть просто не может — сразу получите ожог, а веник осыпется за пять минут.  И она действительно небольшая, порядка 5-15%. В русской же парной температура держится в пределах 55-65°C, изредка поднимаясь до 70°C. При таких температурах влажность «нагоняют» большую — 50-60%.

Один из вариантов сварной печи для сауны

Для обеспечения таких разных задач требуются разные подходы для построения печи. В сауну требуется наибольшая площадь соприкосновения корпуса печи с окружающим воздухом и ускорение прохождения воздушных потоков вдоль стенок. Все подчинено задаче как можно скорее нагреть воздух в парилке. Каменка есть, но она небольшая, открытая, находится, как правило, над топкой.

Предлагаем ознакомиться:  Печи Варвара для бани с баком, купить банные печи Варвара

В русской парной задача другая — не перегреть помещение и добиться большого количества пара. Причем пар должен быть определенной кондиции — он должен состоять из очень мелких капелек. Его еще называют «сухим» и имеет он высокую температуру — порядка 130-150°C. При таком условии после парения в теле ощущается легкость и прилив сил.

Один из вариантов сварной печи для сауны

Тут каменка расположена внутри а сверху приделан бак

Как видите, есть солидные конструктивные отличия. Их надо иметь в виду.

Что еще надо иметь ввиду при конструировании печи для режима русской парной? То, что имея нагретые металлические стенки удержать температуру в пределах требуемых 60-65°C нереально. Обязательно перетопите. При этом от стенок печи идет жесткое ИК излучение и рядом находится тяжело. Проблема решается двумя способами:

  • Футеровкой топки. Внутри топка обкладывается жаростойким кирпичом (шамотным на шамотный раствор). Положить его можно на ребро, тогда толщина футеровки 6 см, а можно найти узкий шамот с ребром 3 см. В любом случае металлические стенки греются незначительно, основная энергия направлена на обогрев каменки. В этом случае надо сразу проектировать топку увеличенных размеров, учитывая, что значительный объем ее занят футеровкой. Минус этого варианта — очень высокая температура дыма, а следовательно — высокая пожарная опасность. Выход — отобрать у дыма большую часть энергии. Самый простой вариант — каменка или бак для воды на трубе. Вариант сложнее — отопительный щиток, в который подается дым непосредственно из печи, а остыв в лабиринте щитка, на выходе он имеет не более 80-120°C.

    Футеровка - обложить топку изнутри жаростойким кирпичом

    Футеровка — обложить топку изнутри жаропрочным кирпичом

  • Кирпичный экран или саркофаг вокруг металлической печи. Экран складывают из обычного керамического кирпича, в стенке делают окошки или устанавливают дверки чтобы была возможность регулировать степень нагрева воздуха в помещении. Как видим, для поддержания температуры в заданном режиме этот вариант более удобен. Но с практической точки зрения он хуже. Дело в том, что за экраном стенки топки перегреваются (конвекции почти нет и они не остывают). В результате, через некоторое время металл перегорает. Выход — ставить жаропрочную сталь или конструкционную, но большой толщины. В данном случае, чем больше будет толщина металла, тем дольше будет служить печь. По статистике самая проблемная зона — верхняя и задняя поверхность топки. Вот тут постарайтесь поставить самый толстый металл, который найдете.

    Снаружи закрыть корпус кирпичным экраном

    Снаружи закрыть корпус кирпичным экраном

Еще стоит поговорить о швах. В самодельных печах из металла (в заводских, в принципе, тоже) часто прогорание начинается именно со швов. На производстве данную проблему обходят при помощи гнутых конструкций. В верхней части стараются швов вообще избежать. При изготовлении печи для бани своими руками вы вряд ли сможете согнуть лист металла толщиной 6-10 мм, так что остается только одно — делать швы как можно качественнее.

На вопрос, чем отличается металлическая печь от каменной, многие отвечают с улыбкой и без малейших колебаний – материалом изготовления. За такой ответ можно поставить тройку по пятибалльной системе оценки знаний. Чтобы получить более высокий балл, ознакомьтесь с главными и принципиальными отличиями, эти знания вам очень пригодятся во время изготовления своими руками металлической печки для бани.

Каменная печь сложена из тяжелых кирпичей, следовательно, имеет большую массу. А все тела с большой массой характеризуются значительной инерцией – они долго нагреваются и долго отдают тепло. Для бани это неплохо, но только при одном условии – устройство топки должно обеспечивать максимальную температуру горения дров, в противном случае придется длительное время протапливать помещения.

Металлическая печь наоборот, имеет малую массу, быстро нагревается и столь же быстро остывает. Эти особенности выдвигают принципиально новые требования к топке, дрова в ней должны гореть как можно дольше. Только таким образом можно длительное время поддерживать печь в горячем состоянии.

Предлагаем ознакомиться:  Гидроизоляция душевой в бане

Топка банной печи

Конструкция каменки для бани

Еще одно важное требование к топке связано с особенностями стали. При нагреве всего до 150°С начинает происходить распад мартенсита, он рекристаллизует и полигонизует, изменяются физические свойства металла.

Зависимость цвета от температуры нагрева металла

Посмотрите на таблицу, при такой температуре металлическая печь не изменяет цвет, нам кажется, что все нормально, а это уже не так. Низкотемпературный отпуск происходит при температуре металла до 250°, сталь теряет устойчивость к динамическим нагрузкам.

Раскаленный докрасна металл печи

Темно-коричневый цвет печи указывает, что металл нагрелся до температуры 550°С, а при этих показателях начинается среднетемпературный отпуск стали, мартенсит превращается в феррит и цементит. Кристаллические превращения металла изменяют его линейные характеристики. Вы обращали внимание, что листовое железо после сильного нагрева и остывания не возвращается к первоначальным размерам? Оно может вспучиться, потерять линейность и т. д. Внешний вид печки становится «очень оригинальным» и далеким от первоначального.

От высокой температуры страдают не только печи, но и металлические дымоходы

Но довольно часто металлическая печь нагревается еще больше и становится ярко-красной. Такой цвет появляется при температуре нагрева 900°С. А это уже высокий отпуск, металл становится очень мягким и пластичным, значительно увеличиваются явления остаточной деформации. Печь может перекосить, сварные швы могут не выдержать появившихся статических усилий.

Влияние отпуска на механические свойства стали

Уверены, что эти знания помогут вам минимизировать негативные последствия слишком сильного нагрева металлической печи. Сделать это можно двумя способами: специальной подготовкой металла и особенностями устройства топки.

Для достижения большого количества парообразования и создания особого микроклимата в банях используют печь-каменку. Способность поддерживать нужную температуру в помещении сделали ее наиболее востребованным элементом банного интерьера.

Печь-каменка – это прибор для нагрева помещения, который состоит из кирпичной основы и некоторых металлических элементов: колосника, дверок топки и зольника.  В топке сжигаются дрова с помощью воздуха, который поступает из поддувала.

Они выделяют тепло и нагревают камни, которые расположены над топкой. За счет увлажнения каменки водой происходит выделение пара и воздух нагревается. Углекислый газ при правильной конструкции устройства отводится через дымоход. А все присутствующие в бане наслаждаются ароматом дерева и паром от раскаленных камней.

Открытые каменки

Для бань с маленькой площадью допустимо использование открытых каменок. Это отделения для камней, которые находятся наружу и лежат горкой. Их располагают над топкой. Довольно часто для камней делается специальная крышка, которую поднимают только для подачи воды.

Такая деталь помогает удержать тепло от камней после выработки необходимого количества пара. Камни находятся в открытом пространстве, что обеспечивает максимально быстрый набор нужной температуры.

Закрытая каменка

Кирпичная печь для бани с закрытой каменкой оборудована окошком для подачи воды на поверхность камней. Для более быстрого нагрева помещения дверцу можно открыть.

Одним из минусов такого устройства является то, что его нужно растапливать длительное время. Но отсюда вытекает и главное достоинство: тепло остается в печи очень долго. Поэтому печи закрытого типа имеют большую популярность у мастеров и владельцев бань.

Выбор бака для воды

Одной из главных составляющих обогревательного устройства является бак или емкость для воды. Объём бака следует выбрать еще до начала всех строительных работ.

Он зависит от количества людей и посещения бани: чем больше желающих попариться, тем больший объём бака нужно использовать. На одного человека обычно расходуется один литр воды.

В качестве бака лучше всего использовать открытый резервуар. Такую емкость будет удобнее заполнять водой. В процессе эксплуатации на баке может появиться накипь. Ее легче устранить, если емкость будет открытой.

Если вы не пользуетесь баней в зимнее время, всю жидкость из емкости лучше удалить. Так вы препятствуете замерзанию воды и порчи или деформации самого бака.

Одной из наиболее важных составляющих любой печи является ее фундамент. Кирпичная печь с закрытой каменкой для русской бани изготовленная своими руками должна находиться на качественном основании.

Устройство каменки

• топливник, расположенный по центру;

Предлагаем ознакомиться:  Можно ли при бронхите в баню ребенку

• ёмкость для воды;

• зольник для сбора остатков сгоревшего топлива;

• дымоотвод с задвижкой;

Конструкция каменки для бани

• паровая дверца для подачи пара;

• решётка для камней и сами камни.

Устройство отдельных печей и технические характеристики могут разниться, что обусловлено особенностями бани и её параметрами. В качестве топлива используются: природный газ, электричество, дрова, брикеты и др.

Нюансы установки печи в бане

Расположение каменки из металла в бане должно соответствовать всем правилам безопасности. Особое внимание следует уделять защите деревянных построек.

Максимальный уровень пожарной безопасности можно обеспечить, соблюдая несколько простых требований установки каменки:

  1. Печь ставится на железную подложку.  Края стального листа должны выступать со стороны топочной камеры не менее чем на 70 сантиметров. Расположение отопительного устройства просто на деревянном полу запрещается.
  2. Дымоходная труба должна быть обязательно изолирована. Допускается размещать ее от деревянных конструкций не ближе чем на 38 сантиметров.
  3. Деревянная обшивка возле каменки должна быть защищена негорючим материалом. Деревянные стены рекомендуется обработать антипиреном.
  4. Противопожарные экраны, защищающие стены должны быть на 30 сантиметров выше от корпуса банной печи.
  5. Зольник следует располагать от поверхности пола или размещенных вблизи горючих предметов на расстоянии не менее 14 сантиметров.

Между верхней частью печи и потолком следует соблюдать дистанцию не меньше 120 сантиметров.

Металлическая печь – это лучший способ обогрева небольших дачных бань. Подобрав подходящую конструкцию и качественный материал такую каменку можно соорудить самостоятельно. Правильный подход и владение сварочным аппаратом позволит создать недорогой, но достаточно эффективный агрегат с хорошими техническими характеристиками.

Этапы монтажа каменки

После определения места и составления чертежей с расчётами, приступают к монтажным работам.

1. Под выкладку каменки требуется прочное и надёжное основание. Для этого заливается бетонный фундамент. Котлован выкапывают глубиной ниже уровня промерзания грунта (в среднем 70 см). Для расчёта показателей сторон берут параметры печи и увеличивают их на 15-20 см. Это даст возможность беспрепятственно соорудить опалубку.

Песочную подсыпку дополняют слоем щебня. Его можно заменить битым кирпичом или камнями. Уплотнённая трамбовкой прослойка должна соответствовать 25 см. Из досок (40 мм) собирают опалубку и устанавливают в котлован. Печная конструкция отличается тяжёлым весом, поэтому без армирующего каркаса не обойтись. Сваренный или связанный проволокой армопояс опускают на дно котлована, после чего заливают бетон. Процесс застывания раствора зависит от температурных показателей и влажности воздуха. В среднем на отстой уходит 10 дней. Далее выполняется демонтаж опалубки. Образовавшийся зазор между бетоном и грунтом заполняется песком и щебеню.2. После просушки бетона полученную поверхность фундамента покрывают 2-мя слоями расплавленного гудрона.

3. Спустя неделю после обработки поверхности можно приступать к кладке печи. Особое внимание уделяется выбору кирпича. Он должен быть качественным и хорошо обожжённым. Ровные края, отсутствие сколов и трещин свидетельствуют о том, что изделие соответствует всем технологическим требованиям. Специалисты рекомендуют предварительно выполнить кладку без использования раствора, чтобы предусмотреть возможные сложности и предупредить ошибки.

Чаще для кладки печей используется красный керамический кирпич. Зона топливника сооружается из шамотного кирпича Ш5. Не рекомендуется применять шамот для всей конструкции, так как он быстро остывает и не аккумулирует тепло. Устройство печей бывает разное, поэтому последовательность кладки определяют чертежи. Оптимальные параметры топливного отсека: высота – 35 см, ширина – 40 см, глубина – 80 см.

4. После выгонки печной конструкции выполняется монтаж дымоотвода.

5. Завершаются работы установкой решётки, задвижки, колосников, дверцы.

Раствор для кладки

При работе с шамотным кирпичом рекомендуется использовать специальную смесь или раствор на основе огнеупорной шамотной глины.

• 5 частей песка (предпочтительно карьерного);

• 1 часть глины.

Перед замесом все компоненты очищаются от мусора с помощью просеивания через сито. Глину лучше вначале замочить, а потом делать очистку, пропуская поочерёдно через крупное и мелкое сито.

Приготовленный раствор проверяется на качество. Для этого скатывается комок диаметром 10 см. Спустя 1-2 часа после просушки нужно на вытянутой руке выронить на ровную поверхность шарик. Если он разлетится на мелкие кусочки, скорее всего глина не соответствует качеству. Если комок превратится в лепёшку, стоит добавить песка. При образовании неглубоких трещин и небольшой деформации можно считать замес удачным.