Книга: Печи для бань и саун своими руками
Назад: Необходимые инструменты и материалы для строительства печи
Дальше: Печи для сауны
Печи для бани
Основные конструкции печей-каменок
Конструкция печи-каменки (рис. 10, 11) зависит от многих факторов. Рассмотрим основные из них.
В зависимости от вида используемого топлива различают:
– твердотопливные печи, в которых в качестве топлива используются дрова, каменный или бурый уголь, сланец, торф и другие твердые органические материалы;
– жидкотопливные печи, для топки которых используется керосин, дизельное топливо, мазут или печное дистиллированное топливо;
Рис. 10. Банная печь-каменка: 1 – топочная дверца; 2 – поддувальная дверца; 3 – решетка колосниковая; 4 – топливник; 5 – щелевая арка; 6 – огнеупорный кирпич
Рис. 11. Банная печь-каменка в разрезах: 1 – топливник; 2 – камера; 3 – задвижки; 4 – змеевик; 5 – дверка для чистки; 6 – дымовая труба; 7 – опускные каналы
– печи на газообразном топливе, где применяется сжиженный или природный газ;
– печи с электрическим типом нагрева.
По режиму работы печи бывают постоянного (длительного) и периодического действия.
В зависимости от материалов, использующихся для возведения печей, различают кирпичные и металлические конструкции без футеровки топливника или футеровка которых выполнена из огнеупорного кирпича.
Также печи различаются наличием или отсутствием водогрейного котла.
Банные печи-каменки возводятся в парильных отделениях бань с целью получения пара и отопления помещения парилки. С их помощью удается поддерживать необходимую температуру от 40 до 100 °C.
Печь-каменка состоит из топливника для дров и закрытой камеры. На своде топливника располагаются булыжник и чугунные чушки, толщина слоя которых составляет 20–22 см. Добавление чушек к булыжнику необходимо для ускорения разогрева печи-каменки, так как нагрев чугуна происходит быстрее, чем булыжника.
В своде находятся щели, через которые проходят дымовые газы. Затем они пронизывают толщу булыжника и чушек и проникают в два опускных канала, расположенных сбоку. Оттуда они выходят в дымовую трубу.
В верхней части топливника под аркой располагается «змеевик», в котором происходит нагрев воды для мытья. Для того чтобы корпус печи-каменки был более прочным, его заключают в металлический каркас.
Совет мастераВ больших парильных отделениях, где вода для банных процедур готовится в котельных централизованно, можно не производить монтаж змеевика.Пар в таких банях можно получать, обливая раскаленный булыжник водой через специально устроенное окно.
Компактная печь-каменка
Компактная печь-каменка (рис. 12) непрерывного действия может быть устроена на основе так называемой печи-прачки. Для этого в бак вместо воды необходимо загрузить камни, а нагрев воды можно производить в ведре, установленном на камнях. Печь-каменка может быть соединена через дымовую трубу со стальной бочкой, заполненной камнями. Таким образом, получится печь, способная и производить запас тепла в камнях, и осуществлять нагрев воды.
Единственным ее недостатком является уход некоторого количества тепла через тонкие стенки топки. Но это легко исправить, снаружи обложив топку кирпичом и оставив небольшой зазор для циркуляции воздуха.
Рис. 12. Компактная печь-каменка (а – каменка непрерывного действия; б – каменка периодического действия): 1 – зольник; 2 – топливник печи-прачки; 3 – бак, заполненный камнями; 4 – ведро с водой;5 – выходной дымоход; 6 – бак с водой; 7 – бочка, заполненная камнями; 8 – дверка для пара
Каменка со встроенным баком для воды
Стандартные размеры каменки с встроенным баком для воды составляют 50 х 60 х 80 см. Высота топки при этом должна быть 30–40 см. Чтобы температура в парильне не опускалась ниже 80100 °C, ее площадь должна составлять не более 12 м2. Масса загружаемых камней – 150 кг.
Для того чтобы тепло не уходило, а использовалось полностью, отводящий дымоход должен быть пропущен через каменную задвижку. Для ускорения процесса нагревания камней поддон для них рекомендуется смонтировать в виде бункера с наклонными стенками. Это необходимо для того, чтобы стенки омывались горячими дымовыми газами. Наиболее удобными и практичными считаются печи с двойными стенками, зазоры между которыми используются в качестве емкости для горячей воды (рис. 13). К емкости можно подсоединить еще один бак с водой, расположенный в непосредственной близости от печи. Печь с двойными стенками осуществляет обогрев бани за счет конвекции воздуха. Для увеличения конвекции стенки рекомендуется выполнять с воздушным зазором, открытым снизу и сверху.
Рис. 13. Печи-каменки со встроенным баком для воды: а – каменка с одинарными стенками; б – каменка с боковой стенкой в виде бака для воды; в – каменка с баком для воды и воздушным зазором в стенке
Металлическая печь-каменка, совмещенная с кухонной печью
Размеры металлической печи-каменки, совмещенной с кухонной печью, составляют 40 х 50 см. При ее работе температура в парилке может поддерживаться до 100 °C. Для устройства таких печей не требуется много места, они способны быстро поднять температуру в парильне, и мыться там можно уже через 30 минут после начала топки. Такие печи гигиеничны, безопасны и не требуют частого ухода. Металлические печи-каменки идеально подходят для большинства бань на садовых и дачных участках (рис. 14).
Конструкции таких печей многообразны. Они могут сочетаться с печами-сушилками и варочными печами. Чаще всего они изготавливаются из отходов листового железа. Верхняя часть топливника кухонной печи должна сообщаться с зольником печи-каменки, отопление которой может также осуществляться и со стороны кухни.
В корпус печи встроены открытые с обеих сторон жаровые трубы с камнями. Для подвода воды в них на печи должен располагаться бачок с кранами и трубками.
В целях безопасности, чтобы предотвратить получение теплового ожога, полог должен быть закрыт металлическим экраном из кровельной стали.
Если нет необходимости в топке кухонной печи, то дрова должны быть заложены непосредственно в печь-каменку.
Рис. 14. Металлическая печь-каменка, совмещенная с кухонной печью: 1 – кухонная печь; 2 – дверка кухонной печи; 3 – жаровые трубы с каменной засыпкой внутри; 4 – печь-каменка; 5 – дверка каменки;6 – баня; 7 – дымовая труба; 8 – кирпичная перегородка; 9 – летняя кухня; 10 – экран из листовой стали; 11 – полок; 12 – деревянное ограждение
При этом расход дров будет гораздо меньше, а нагрев бани будет происходить еще быстрее. Отличием металлических печей-каменок непрерывного действия является то, что они не накапливают требуемого тепла. Такая печь быстро нагревается и за короткое время охлаждается, поэтому существует необходимость в постоянном подкладывании дров. Таким образом, если есть необходимость в непрерывной топке, то это может создать определенные неудобства.
Металлические печи имеют малую теплоемкость и не создают необходимой равномерности нагрева. Лучше всего воспользоваться теплоемкими печами-каменками из кирпича.
Топочную камеру можно отделить перегородкой от камеры для камней, тогда печь разрешено использовать как в непрерывном, так и в периодическом режиме. Такая печь называется комбинированной.
Малогабаритная печь-каменка с верхним размещением бака
Довольно распространенной является малогабаритная печь-каменка с водогрейным баком (рис. 15, 16). Объем камеры для камней и вместимость бака составляют по 40 л. Бак располагается на плите рядом с камнями. Регулирование скорости нагрева воды можно производить асбестовым картоном между баком и камнями. Для более быстрого нагрева картон необходимо укоротить.
Для ускорения нагрева камней в нижний слой засыпки следует добавить чугунный или стальной лом. Можно использовать сборную плиту, например, состоящую из двух чугунных плит размером 47 х 19 см. Лучше, чтобы толщина ее составляла не менее 10 мм.
Рис. 15. Малогабаритная печь-каменка с верхним размещением бака для воды (а – разрез кладки; б – конструкция печи): 1 – дверка поддувальная;2 – дверка топливника; 3 – дверка для чистки;4 – бак; 5 – картон асбестовый; 6 – заслонка;7 – колосниковая решетка; 8 – плита; 9 – стальные пластины; 10 – камни
Для максимального использования тепла и нагрева печи снизу в задней части кладки рекомендуется разместить дымообороты. Их можно обустроить путем разделения внутренней полости стальными пластинами на два канала. Один канал будет опускным, другой – подъемным.
Рис. 16. Кладка малогабаритной печи-каменки с верхним размещением бака для воды
При этом пластины должны плотно прилегать друг к другу и быть заделаны в зазор между кирпичами. В восьмом ряду кладки пластина должна быть загнута таким образом, чтобы ее можно было заделать между кирпичами боковой стенки.
В верхней части печи подъемный канал выполняется зигзагообразно. Это происходит за счет выступающих кирпичей, которые способствуют созданию завихрения дымовых газов и тем самым обеспечивают большую теплоотдачу. В верхней части подъемного канала должна располагаться заслонка. Камни и бак для воды можно накрыть легкой съемной крышкой из кровельной стали.
Малогабаритная печь-каменка с нижним размещением бака
Конструкция малогабаритной печи-каменки с нижним размещением бака (рис. 17, 18) отличается от других малогабаритных вариантов печей большей длиной топки и вместительным объемом камеры для камней (50 л). Кроме того, у нее имеется нижняя заслонка для обеспечения растопки.
Нижнее размещение бака обеспечивает больший комфорт при наполнении его холодной водой, а также при заборе горячей воды. Нагрев воды в баке происходит быстрее, так как он торцевой частью выходит в топку, а с боков и снизу омывается горячими газами.
Чтобы произвести укладку верхних кирпичей, сверху бак должен быть закрыт на 2/3 длины.
Рис. 17. Малогабаритная печь-каменка с нижним размещением бака для воды (а – разрез кладки; б – конструкция печи): 1 – дверка поддувальная;2 – дверка топливника; 3 – чистка; 4 – бак; 5 – нижняя заслонка; 6 – верхняя заслонка; 7 – колосниковая решетка; 8 – плита; 9 – камни
Для этого можно воспользоваться стальной пластиной размером 270 х 270 х 5 мм. Если нижняя заслонка открыта, то дымовые газы попадают в дымовую трубу, не проходя через нижние дымо-обороты.
Поэтому после растопки печи и стабилизации горения при наличии хорошей тяги нижнюю заслонку следует закрыть.
Камни и бак лучше всего накрыть легкими съемными или откидными крышками из оцинкованной кровельной стали.
Рис. 18. Кладка малогабаритной печи-каменки с нижним размещением бака для воды
При возведении перекрыши (верхней стенки) для обеспечения большей герметичности швов предпоследний ряд кирпичей следует сдвинуть на ширину шва относительно соседних рядов и положить на предпоследний восемнадцатый ряд перекрыши кусок кровельной стали размером 27 х 27 см. Для кладки потребуется примерно 230 кирпичей.
Совет мастераВ качестве дымовой заслонки можно использовать стальную пластину размером 300 х 70 х 3 мм. При этом она должна быть установлена в направляющие желоба из металлических полосок.
Печь-каменка для небольших семейных бань
В небольших банных строениях достаточно устройства одной печи, которая должна быть расположена в центре бани таким образом, чтобы ее большая часть с каменкой находилась в моечном помещении (рис. 19, 20). Для возведения печки необходим отдельный фундамент, который должен быть выложен из качественно отформованного красного кирпича. Для устройства топочной части рекомендуется использовать огнеупорный кирпич. Банная печь не нуждается в оштукатуривании или обмазке глиной.
Рис. 19. Печь-каменка для небольшой семейной бани: 1 – поддон для отвода лишней воды из каменки; 2 – камни (булыжник); 3 – крышка каменки; 4 – задвижка для пропуска горячих газов через каменку; 5 – спираль для торможения прохода горячих газов; 6 – дымоход 140 х 140 мм; 7 – водогрейный бак; 8 – задвижка для пропуска горячих газов мимо каменки; 9 – чугунная плита; 10– топочное отделение; 11 – ящик для золы; 12 – асбоцементный лист
Рис. 20. Этапы кладки печи-каменки для небольшой семейной бани: 1 – асбоцементный лист толщиной 10 мм; 2 – ящик для золы; 3 – колосник; 4 – огнеупорный кирпич; 5 – топочная дверка; 6 – камин; 7 – первая задвижка; 8 – вторая задвижка;9 – крышка каменки; 10 – чугунная плита
Для движения горячих газов в печке существуют два направления: через каменку или напрямую в трубу. В обоих вариантах горячий газ проникает в канал, расположенный вблизи водогрейного бака. Одна его сторона выходит в раздевалку, позволяя осуществлять контроль нагрева. Холодная вода поступает в бак под давлением из верхней емкости. Так как печка топится со стороны раздевалки,
помещение моечной можно использовать в любое время. К тому же, если открыть топочную дверку, то печка будет выполнять роль небольшого камина.
Дополнительную подачу пара можно производить, не прекращая топки печи, которая в это время осуществляет нагрев бака. Кроме того, сухой горячий воздух можно получить, нагревая камни без полива.
Для наибольшего прогрева моечного помещения дополнительно рекомендуется использовать электронагреватель.
Совет мастераНе следует допускать перегрева печи. Топить ее необходимо по 1,52 часа утром и вечером. Температура печных стенок не должна превышать 70–8 °C. Чем дольше происходит нагрев печи, тем больше тепла выйдет на улицу.При оптимальном режиме горения цвет пламени становится светло-желтым, а дым из трубы – бесцветным. При этом печь может слегка гудеть.
Печь-каменка без водонагревателя
При устройстве печи-каменки без водонагревателя (рис. 21) в качестве непроницаемой перегородки можно использовать металлический ящик или чугунный котел.
Камни будут очень быстро нагреваться, так как его поверхность омывается горячими дымовыми газами. Благодаря обложенному огнеупорным кирпичом топливнику печь можно топить каменным углем.
Рис. 21. Печь-каменка без водонагревателя (а – с использованием металлического ящика; б – с использованием бывшего в употреблении котла): 1 – дверка поддувальная; 2 – колосниковая решетка;3 – дверка топливника; 4 – плита; 5 – задвижка;6 – металлический ящик; 7 – камни, 8 – дверка для пара; 9 – огнеупорные кирпичи; 10 – котел
Кирпичная печь-каменка периодического действия
Рассмотрим подробнее технику возведения кирпичной печи-каменки периодического действия (рис. 22). Топливник такой печи выполняется из огнеупорного кирпича и имеет щелевой свод, предназначенный для каменной засыпки. Ширина щелей может варьироваться от 5 до 8 см.
Рис. 22. Кирпичная печь-каменка периодического действия: а – без водогрейной емкости; б – с водогрейным котлом
Печь должна быть оборудована дымоходами в виде опускных колодцев. Для придания большей прочности ее рекомендуется отделать стальными уголками. Камера для камней, как правило, снабжена двумя дверками.
Нередко устройство дымоходов происходит таким образом, что они пропускают дымовые газы из области вокруг канала в нижнюю часть камеры для камней.
Возведение массивной кирпичной печи-каменки должно начинаться с закладки ее фундамента. Для предотвращения оседания печи и ее наклонения из-за увлажнения или промерзания грунта фундамент необходимо заглублять не менее чем на 0,5 м. Его поперечные размеры должны быть больше печных на полкирпича в каждую сторону, т. е. в целом на кирпич. Расстояние от фундамента печи до фундамента стены должно составлять не менее 5 см, а зазор между ними необходимо заполнить песком. Дно котлована следует утрамбовать и выровнять, используя специальный уровень. Наиболее подходящим фундаментом считается бетонный или бутобетонный. В сухом грунте его можно приготовить из кирпичей с использованием известкового, цементного или известково-цементного раствора.
Совет мастераДля приготовления известкового раствора используется гашеная известь и просеянный песок в соотношении от 1: 2 до 1: 3. Цементный раствор, в котором соотношение цемента и песка составляет 1: 3, рекомендуется готовить небольшими порциями, чтобы успеть применить его до схватывания.Для замешивания известковоцементного раствора понадобится цемент, известь и песок в соотношении 1: 2: 10.
Поверхность фундамента следует залить цементным раствором, выровнять с помощью рейки и покрыть сверху гидроизоляционным толем или рубероидом в два слоя.
Главным материалом для кладки таких печей является обыкновенный полнотелый кирпич первого сорта. Категорически запрещено использовать дырчатые и силикатные кирпичи, так как они быстро разрушаются. Для кладки и футеровки топливника печи больше всего подходят тугоплавкие и огнеупорные кирпичи. Тугоплавкие кирпичи используются для сжигания дров, а огнеупорные (шамотные) кирпичи – для сжигания каменного угля, жидкого топлива, газа.
Основой качественной кладки является обеспечение плотности швов. Это необходимо для того, чтобы в помещение бани не проникали продукты сгорания, которые могут стать причиной отравления угарным газом. Швы кладки следует заполнять раствором на всю глубину. Их толщина должна быть минимальной. Если используется обычный кирпич, то толщина шва не должна превышать 5 мм, а для тугоплавкого и огнеупорного кирпича она должна составлять не более 3 мм на всю глубину. Раствор можно расстилать рукой, с мастерка его разрешено выкладывать лишь до пола топливника и дна дымовых каналов.
Необходимо обеспечивать гладкость внутренних поверхностей печей. Для этого колотые и тесаные кирпичи располагают шероховатыми гранями наружу. Через каждые 4–5 рядов кладки внутренние поверхности затирают влажной мочальной кистью или тряпкой.
К кладке следующего ряда можно переходить лишь после того, как будут уложены все кирпичи предыдущего ряда. Рекомендуется до начала кладки на раствор произвести примерочную раскладку кирпичей без раствора.
После того как будет произведена укладка первого ряда, следует проверить правильность углов, используя специальный угольник или шнур. После укладки второго ряда по углам печи необходимо расставить направляющие шнуры с отсечками. Они должны быть подвешены гвоздями к потолку, а снизу намотаны на гвозди, углубленные в швы между двумя нижними рядами.
При укладке кирпичей важно соблюдать правила их перевязки: каждый вертикальный шов должен перекрываться кирпичом, расположенным рядом выше. Категорически запрещено производить перевязку кладки обычного кирпича с кладкой из тугоплавкого или огнеупорного кирпича, так как при повышении температуры они обладают разным расширением.
Печные приборные дверки, задвижки, колосниковые решетки, плиты и водогрейные коробки должны быть установлены во время кладки кирпича. Рамку дверки следует монтировать в кладке с помощью специальных лапок (кляммер) из мягкой стальной полосы (обручного железа). К рамке лапки должны крепиться с помощью заклепок. Перед фиксацией на место рамку следует обмотать асбестовым шнуром или тканью. Если между рамкой дверки топливника и кирпичной кладкой отсутствует асбест, то по всему периметру нужно оставить зазор шириной 3–4 мм. Это необходимо для того, чтобы рамка при нагреве не смогла раздвинуть кладку. С целью обеспечения прочности перемычки дверка топливника должна быть перекрыта способом «в замок», т. е. когда средний кирпич скошенными концами располагают на скошенные концы соседних кирпичей. Другие дверки и рамки заслонок должны быть закреплены в кладке с помощью проволоки.
Колосниковая решетка монтируется прорезями вдоль топливника. Для расширения решетки между ее краями и кирпичами кладки необходимо оставлять зазор не менее 5 мм. Он должен быть заполнен песком. Такой же зазор следует делать и между плитой над топливником и кладкой.
Одной из самых важных частей печи является топливник. Для топки дровами наименьшая его ширина должна быть в один кирпич, т. е. составлять 25 см, а минимальная высота – 35 см. Чем больше высота топливника, тем лучше условия горения топлива. Желательно, чтобы она составляла 40–60 см. В нижней части стены топливник должен быть выполнен с уклоном в сторону колосниковой решетки, чтобы при сгорании угли опирались на решетку.
Конструкция дымооборотов влияет на равномерность прогрева и экономичность печи. Их внутренняя поверхность должна быть ровной.
Ее не следует покрывать глиняным раствором, который быстро отваливается и может засорить дымоход.
Верхняя стенка печи (перекрыша) состоит из трех рядов кирпичей, которые кладут плашмя с перевязкой. При совпадении вертикальных швов верхних стенок их следует перекрыть кусками стального листа.
Труба для каменки должна быть насадной, т. е. располагаться на массиве печи. При этом толщина стенок печи и трубы, а также проходное сечение дымовых каналов и трубы должны составлять не менее половины кирпича. Труба должна быть выведена на высоту не ниже 0,5 м от поверхности крыши. Для этого рекомендуется использовать цементный или известковый раствор, но не глиняный, так как он легко вымывается дождем и конденсатом, образующимся внутри трубы.
В целях соблюдения пожарной безопасности необходимо выдерживать расстояние между кирпичной поверхностью печи и сгораемой конструкцией, т. е. деревянными частями бани. Оно должно составлять не менее 40 см, если конструкция не защищена от возгорания, и более 25 см при имеющейся защите. Если печь и труба состоят из металла, то эти расстояния должны быть увеличены до 100 и 70 см соответственно. Между кирпичной трубой и деревянными элементами крыши необходимо оставлять свободное расстояние не менее 10 см. При применении металлической или асбестоцементной трубы ближайшие деревянные части потолка и крыши должны быть закрыты войлоком, предварительно пропитанным глиняным раствором, и дополнительно обшиты кровельной сталью. Зазора между трубой и кровлей не должно быть, поэтому его следует закрыть фартуком из оцинкованной стали. На деревянном полу перед топочной дверкой рекомендуется установить металлический лист размером не менее 70 х 50 см.
Совет мастераДля оштукатуривания печи подойдут растворы следующих составов – гипс: известь: песок (2: 2: 1); глина: известь: песок (1: 1: 3); глина: цемент: песок (1: 1: 3); глина: песок (1: 2). Независимо от выбора раствора, в него рекомендуется добавить 0,1–0,2 части асбеста.
Печи-каменки на жидком и газообразном топливе
Для обогрева бани часто применяют такие газовоздушные отопительные приборы, как калориферы, конвекторы, работающие на сжиженном или природном газе и имеющие патрубок для вывода продуктов сгорания в дымоход. Необходимо, чтобы в дымоходе была встроена стальная коробка с камнями для получения пара. Но нужно учитывать, что температура нагрева камней будет невысокой (не более 200 °C). Для получения сухого пара с высокой температурой чаще всего ставят обычные печи-каменки, в топливнике которых монтируются газовые горелки с инжекторами и воздухораспределителями.
Газ считается наиболее опасным топливом. Он может стать причиной возникновения пожара, взрыва и отравления. При его использовании возможно накопление в топке взрывчатой смеси газа с воздухом при потушенном пламени, проникновение в помещение продуктов горения, содержащих повышенное количество угарного газа. Поэтому к таким печам, работающим на газе, предъявляются повышенные требования.
Для топки печей-каменок рекомендуется использовать жидкое топливо, которое без труда можно транспортировать и хранить в канистрах, бидонах или другой закрытой таре. Для топки печей разрешено применять нефтепродукты с высокой температурой вспышки: печное дистиллированное топливо, дизельное топливо, керосин, мазут. От температуры вспышки зависит состояние топлива в момент массового выделения паров, которые могут вспыхнуть при наличии пламени. Чем выше температура вспышки, тем сложнее воспламеняется топливо, следовательно, оно становится более безопасным.
Горение жидкого топлива заключается в нескольких этапах: распыления, смешения с воздухом, нагрева, испарения и окисления. В промышленных установках, где наблюдается большой расход топлива, его распыление осуществляется с помощью форсунок.
В бытовых печах, в том числе в печах-каменках, используют способ разбрызгивания при ударе капель о дно горелки (рис. 23).
Рис. 23. Схема использования горелки с разбрызгиванием топлива: 1 – дымоходная труба; 2 – камни;3 – топливник печи; 4 – капельница; 5 – глазок;6 – стакан горелки; 7 – дверка топливника; 8 – вентили; 9 – трубка для подачи топлива; 10 – переливная трубка; 11 – стена помещения; 12 – фильтр;13 – топливный бак; 14 – сливной бак
Горелка представляет собой металлический стакан с капельницей, расположенной над ним. Лучше всего подойдет отслуживший поршень двигателя, изготовленный из жаропрочного чугуна или стали. Тонкостенные стаканы склонны к быстрому прогоранию.
Капельница должна располагаться на такой высоте, чтобы удобно было следить за тем, как стекает топливо. С помощью трубки капельница сообщается с топливным баком, расположенным вне помещения бани.
На трубке монтируется фильтр и два вентиля. Один необходимо установить у бака после фильтра, он будет использоваться для его отключения. А второй вентиль следует расположить у печи, он будет нужен для регулирования расхода топлива. Нижняя часть стакана с помощью переливной трубки сообщается со сливным баком, который также находится вне банного помещения.
Скорость и полнота горения топлива зависят от степени нагрева стакана: чем выше его температура, тем быстрее происходит испарение топлива и практически полностью сгорают его пары. Для достижения большей полноты сгорания топлива рекомендуется в боковой стенке стакана просверлить отверстия для подачи воздуха.
Также можно наполовину заполнить стакан кусками металла или камня, благодаря которым будет осуществляться предварительный нагрев воздуха и наиболее равномерное смешение его с парами топлива.
В целом печи-каменки, функционирующие на газообразном и жидком топливе, имеют довольно сложную конструкцию.
Для того чтобы самостоятельно обустроить их, необходимо специальное оборудование и определенный опыт, а также не менее важно иметь механизмы для регулирования подачи топлива и защиты от перегрева.
В бани, оборудованные такими печами, проникает определенное количество газообразных компонентов топлива, из-за чего образуются посторонние запахи.
Поэтому в индивидуальных банях рекомендуется использовать печи-каменки, работающие на твердом топливе – дровах, реже – на угле.
Электрические печи-каменки
Одними из наиболее удобных для использования являются печи-каменки постоянного действия с электрическим нагревом. Мощность такой печи зависит от объема парилки, качества теплоизоляции ее стен и температуры в помещении.
Самая простая электрическая печь-каменка является электропечью закрытого типа. На ней располагается металлическая коробка с камнями. Если мощности данной печи не хватает, чтобы хорошо нагреть воздух, то рекомендуется воспользоваться второй электропечью закрытого типа, закрепив на нее крупный кусок металла для улучшения отвода тепла.
В электрокаменках заводского производства нагрев камней происходит благодаря трубчатым электронагревателям, которые снизу входят в толщу каменной засыпки.
Наиболее приемлемыми считаются электрокаменки, в которых вентиляционный воздух не проникает через насыпь камней, а свободно обтекает каменную засыпку между двумя кожухами. Нагрев воздуха при использовании таких каменок происходит с помощью дополнительных электронагревателей.
Нагрев камней при этом достигает 350–450 °C, а температура воздуха доходит до 100–120 °C. За счет увеличения количества камней в засыпке повышается запас накапливаемого ими тепла для получения пара.
Способ мягкого нагрева представляет собой систему раздельного нагрева каменной засыпки и воздуха с регулированием массы камней.
Ее преимуществом является отсутствие контакта воздуха с раскаленными камнями и нагревателями. Поэтому не возникает неприятного запаха, а также не происходит выгорание кислорода воздуха.
Совет мастераС целью обеспечения удобства обслуживания электрокаменки такая печь должна быть оборудована регуляторами и ограничителями температуры, которые смогут выключить нагреватели при достижении температуры воздуха заданного предела. Кроме того, рекомендуется использовать реле времени для отключения нагревателей через заданное время.
Универсальная печь-каменка конструкции А. Суздальцева
Универсальная печь-каменка конструкции А. Суздальцева (рис. 24) имеет внутренний топливник и присоединенную к нему камеру с засыпкой из камней, отгороженную чугунной плитой. Водонагреватель представляет собой сварной бак из оцинкованной стали, который находится в верхней части печи.
В нижнем массиве печной конструкции располагаются специальные каналы для нагрева воздуха в помещении. Работа печи может осуществляться в двух режимах: с открытым и закрытым дроссель-клапаном.
В режиме с открытым дроссель-клапаном дымовые газы проходят в колпак и по его каналам поступают к водогрейному баку. После выхода через проем дымовые газы попадают в верхнюю часть вертикального канала, который соединен с нижним протоком.
Дымовые газы, выходя из проема и продвигаясь в трубу, засасывают с собой воздух из вертикального канала, а также из других, последовательно с ним соединенных.
Рис. 24. Печь-каменка конструкции А. Суздальцева:1 – топливник; 2 – засыпка из камней; 3 – нижний канал; 4 – вертикальный канал; 5 – водогрейный бак; 6 – проем
В режиме с закрытым дроссель-клапаном газы поступают в дымоход, затем опускаются по боковому каналу в нижний проток, а оттуда поднимаются по вертикальному каналу и проходят в дымовую трубу.
В таком режиме печь начинает работать примерно через 20–30 минут после начала топки. Нижний прогрев печи обеспечивается путем прохода дымовых газов через нижние каналы. Горячие газы поступают в каналы колпака благодаря напору, а затем опускаются вниз, охладившись за счет теплообмена с баком.
После топки происходит открытие дроссель-клапана, а дымовые заслонки при этом, наоборот, закрываются. Наблюдается усиление теплообмена между разогретым массивом печи и водогрейным баком.
Универсальная печь-каменка конструкции А. Суздальцева характеризуется небольшой теплоемкостью. Ее разогрев от холодного до рабочего состояния занимает примерно 5–6 часов. Нагрев воды происходит в течение 4–6 часов после окончания топки.
Так как дымовые газы осуществляют нагрев камней через чугунную плиту, то для печи можно использовать любые виды топлива. Благодаря наличию двух ходов можно производить перераспределение теплоты, предназначенной для отопления и приготовления горячей воды. Такая печь идеально походит для сельского строительства, так как для ее возведения требуется небольшой расход материалов.
Единственным недостатком печи конструкции А. Суздальдева является то, что для ее устройства требуются особые комплектующие материалы: чугунная плита для камней и оцинкованная сталь для изготовления водогрейного бака.
Каменка индивидуального изготовления
Примером простой каменки индивидуального изготовления может служить печь длиной 102 см (т. е. в 4 кирпича), шириной – 115 см (4,5 кирпича) и высотой – 203 см, что составляет 29 рядов кладки. Наружный объем такой печи – 2,3 м3. Топливник должен быть выложен из огнеупорного кирпича, а остальной массив можно возвести из красного кирпича.
Топливник рекомендуется снабдить колосниковой решеткой.
Принцип работы такой каменки устроен следующим образом. Топочные газы, омывая дно камеры, проходят в вертикальные газоходы и поднимаются наверх. Затем газы попадают в параллельные боковые газоходы, происходит обогрев боковых стенок, после чего они опускаются до дна камеры, откуда через подъемный газоход переходят в дымовую трубу.
В роли разделительной перегородки между газами и камнями обычно выступает бывший в употреблении чугунный пищеварочный котел. Так как каменная засыпка находится отдельно от газового пространства, то попадание воды в топку исключено.
В качестве варианта создания каменки индивидуального изготовления за основу можно взять банную печь конструкции А. Филичко.
Печь конструкции А. Филичко характеризуется гигиеничностью и быстрым нагреванием засыпки. Кроме того, камни в ней не остывают. Размеры такой печи составляют 0,84 х 0,59 м. Она подходит для топки углем в постоянном режиме, даже в процессе принятия банных процедур. Нагрев засыпки происходит непосредственно от плиты, без пропускания сквозь нее газов сгорания, что и делает ее гигиеничной. Засыпать камеру можно булыжниками или чушками из чугуна. Булыжники дольше сохраняют тепло, а чугун способен быстрее нагреваться. Водяной бак нужно время от времени пополнять.
Перед тем как приступать непосредственно к кладке печи А. Филичко, необходимо устроить фундамент глубиной около 0,75 м. Гидроизоляционные работы должны проводиться таким образом, чтобы рубероид был уложен двумя слоями на 7 см ниже уровня грунта. Высота топливника, как правило, составляет 0,28 м, а непосредственно на нем устанавливается плита толщиной 20 мм. Для утяжеления на нее рекомендуется положить металлическую конструкцию из чугуна. Внутренний слой топливника должен быть выложен из жаростойкого кирпича. При топке углем продукты его сгорания нагревают плиту, чугунную конструкцию, располагающуюся на ней, и водяной бак.
Затем, по мере остывания, они опускаются вниз и переходят в дымоход.
Рассмотрим подробнее процесс кладки печи А. Филичко (рис. 25).
Кладка первого ряда должна производиться в металлическом «футляре», кирпич при этом необходимо располагать плашмя.
Второй ряд должен быть выполнен из кирпичей, укладывающихся ребром, затем на них выкладывают плашмя ряд кирпичей, на котором монтируют поддувало, водонагревательную емкость и кирпичный щит для обогрева.
Укладка третьего ряда осуществляется аналогично второму.
Рис. 25. Процесс кладки печи А. Филичко
Им закрепляют поддувало, над которым располагается ряд кирпичей, уложенных плашмя на одном уровне с третьим рядом. Затем поперек топливника следует вмонтировать колосники размерами 0,3 х 0,2 м. Правая стенка водонагревательной емкости и сами колосники должны быть обложены жаростойким кирпичом. Весь ряд рекомендуется зафиксировать, используя полосы из стали.
Четвертый и пятый ряды необходимы для укрепления дверки топки, они выполняются кладкой «на ребро». Далее можно переходить к обкладыванию топливника изнутри, а также нагревательной плиты жаростойким кирпичом. Также следует выложить плашмя ряд кирпичей над дверкой. Его уровень должен совпадать с поверхностью кирпичей, выложенных «на ребро». После этого можно переходить к монтажу перемычки между дымовыми каналами, длина каждого из которых должна составлять 17 см.
Для удобства зачерпывания нагретой воды необходимо, чтобы наружный край водонагревательной емкости выступал за край печки.
Верхний край емкости должен располагаться на 7 см ниже пятого ряда кирпича, поверх которого следует уложить 20-миллиметровую железную плиту.
Шестой ряд выкладывается жаростойким кирпичом «на ребро», а в обогревательной плите – плашмя.
Седьмой и восьмой ряды необходимы для фиксации дверки паровой камеры, при этом кирпич кладется все так же ребром. Сверху восьмого ряда монтируют пластины из металла.
Следующий ряд выкладывают кирпичом «на ребро», а внутри обогревательного щитка кладка должна производиться плашмя. Кирпич в десятом ряду следует укладывать плашмя, а внутри обогревательного щитка – «на ребро», сверху располагая металлическую пластину.
С одиннадцатого по тринадцатый ряд кладку необходимо производить «на ребро». Внутри одиннадцатого ряда осуществляется кладка двух рядов плашмя располагающихся кирпичей. Сверху на двенадцатый ряд следует уложить пластины и полосы из стали, а поверх тринадцатого ряда – только полосы.
На четырнадцатом ряду осуществляется монтаж дымовой заслонки.
После кладки пятнадцатого ряда можно переходить к заключительному шестнадцатому ряду, на котором асбест должен прижаться к деревянной потолочной поверхности.
Завершающим этапом кладки является устройство дымовой трубы, состоящей из пяти рядов плашмя расположенных кирпичей.
Дополнительные элементы и их установка
При устройстве печных конструкций особое внимание следует уделить выбору и установке дополнительных элементов.
Печные приборы представляют собой специальные изделия, обеспечивающие оптимальный режим работы и безопасного обслуживания печей. Для их изготовления обычно используется сталь и чугун. При выборе приборов лучше всего отдавать предпочтение стальным, так как они меньше изнашиваются и не так подвержены коррозии от разрушающего действия высоких температур.
Среди печных приборов выделяют задвижки, печные вьюшки, топочные и поддувальные дверки, колосниковые решетки и др.
Задвижка
Задвижка (рис. 26) предназначена для регулирования тяги в дымовой трубе во время топки и отключения прибора от трубы после ее окончания. Она состоит из чугунного движка и рамки.
Рис. 26. Задвижка: 1 – движок; 2 – рамка
Движок путем перемещения в пазах рамки способен изменять площадь сечения входного отверстия дымовой трубы. Благодаря этому происходит уменьшение или, наоборот, увеличение разрежения.
Для того чтобы закрытие дымовой трубы после окончания топки печи было более плотным, рекомендуется установить две задвижки, расположив их одну над другой.
Печная вьюшка
Печная вьюшка (рис. 27) представляет собой чугунную рамку с отверстием, которое перекрывается блинком и крышкой. Благодаря двойному перекрытию отверстия холодный воздух не попадет в корпус печи, а следовательно, период ее остывания будет более продолжительным.
Рис. 27. Печная вьюшка: а – чугунная рамка; б – блинок; в – крышка
Размеры вьюшки по рамке, как правило, составляют 280 х 280 мм, а диаметр отверстия – 174 мм.
Топочные герметические дверки
Топочные герметические дверки (рис. 28) бывают прямоугольными и круглыми. Плотность их закрывания обеспечивается специальным прижимным устройством, которое представляет собой планку с винтом, находящимся в середине планки. При его закручивании давление переходит на чугунное полотно, которое плотно прижимается к рамке прибора.
Рис. 28. Топочные герметические дверки: 1 – планка; 2 – прижимной винт; 3 – отражатель
Размеры топочной герметической круглой дверки составляют 285 х 285 мм, а у прямоугольной дверки они могут быть разными: 280 х 235, 220 х 225, 250 х 250, 270 х 225 мм.
Поддувальные дверки необходимы для регулирования силы тяги и подачи воздуха под колосниковую решетку.
Количество воздуха, проникающего через нее, во многом зависит от силы тяги дымовой трубы. Тягу можно регулировать путем изменения положения движка чугунной задвижки и полотна поддувальной дверки.
Через дымовую трубу производят удаление золы, которая образуется в зольнике печи. Поддувальные герметические дверки бывают овальными и прямоугольными. Размеры овальной дверки составляют 205 х 165 мм, а у прямоугольной дверки они могут различаться: 250 х 190, 240 х 160, 250 х 185 мм.
Колосниковые решетки
Колосниковые решетки и одинарные чугунные колосники (рис. 29) необходимы для обеспечения равномерного притока воздуха в топливник печи через нижние слои горящего топлива.
Благодаря этому в печах, работающих на твердом топливе, создаются благоприятные условия для поддержания процесса горения, который протекает во взаимодействии разогретых частей топлива с кислородом воздуха.
Колосниковые решетки могут быть уложены цельными или состоять из отдельных одинарных колосников. Для больших топок чаще всего применяют одинарные колосники, так как редко встречаются цельные конструкции подходящего размера.
В цельных конструкциях проделывают специальные прорези, через которые воздух будет подаваться в зону горения.
Колосниковые решетки или одинарные колосники должны быть уложены таким образом, чтобы их прорези были направлены вдоль топливника.
Рис. 29. Колосниковые решетки и колосники: а – обыкновенная колосниковая решетка; б – решетка для угля; в – одинарный колосник
Величина зазора между отдельными звеньями или одинарными колосниками зависит от типа применяемого топлива.
При использовании для топки каменного угля общая площадь зазоров, необходимых для прохода воздуха, должна быть больше, чем в печах, работающих на дровах.
