Топливник сложен из огнеупорного кирпича, имеет щелевой свод для камен-ной засыпки. Ширина щелей 5–8 см. Печь снабжена дымоходами в виде опускных ко-лодцев и сборным дымоходом. Для. проч-ности печь отделана стальными уголкам.
Камера для камней имеет две дверки, часто делают дымоходы, пропускающие дымовые газы из пространства вокруг ка-нала в нижнюю часть камеры для камней.
Фундамент. Сооружение массивной кирпичной печи-каменки начинают с уст-ройства ее фундамента. Чтобы печь не оседала и не наклонялась из-за увлажне-ния или промерзания грунта, фундамент заглубляют не менее чем на 0,5 м. Попе-речные размеры его должны быть больше, чем у печи, на 1 кирпич (на полкирпича в каждую сторону). Расстояние от фунда-мента печи до фундамента стены - не ме-нее 5 см. Зазор между ними заполняют пе-ском. Дно котлована утрамбовывают и выравнивают по уровню.
Лучший фундамент - бетонный или бутобетонный. В сухом грунте его можно выполнить из кирпичей, используя изве-стковый, цементный или известково-цементый раствор.
Известковый раствор готовят из гаше-ной извести и просеянного песка, взятых в соотношении от 1:2 до 1:3. Цементный раствор (соотношение цемента и песка обычно 1:3) готовят небольшими порция-ми, чтобы успеть использовать его до схватывания. Для приготовления известково-цементного раствора берут на 1 ч. цемента 1–2 ч. извести и 6–16 ч. песка в зависимости от марки цемента и жирно-сти извести. Поверхность фундамента за-ливают цементным раствором, выравни-вают рейкой по уровню и покрывают гидроизоляцией, обычно толем или рубе-роидом в 2 слоя.
Материал для кладки. Основной ма-териал для кладки печей - обыкновенный полнотелый кирпич 1 сорта.
Не допускается применять дырчатые и силикатные кирпичи, так как они быстро разрушаются. Для кладки и футеровки топливника печи рекомендуются туго-плавкие и огнеупорные кирпичи. Туго-плавкие кирпичи подходят для сжигания дров, огнеупорные (шамотные) - для сжи-гания каменного угля, жидкого топлива, газа. Часто печи складывают из кирпичей, бывших в употреблении. Они должны быть очищены от раствора и сажи. Класть их следует задымленной стороной внутрь, иначе ржавые пятна от сажи выступят на-ружу даже через штукатурку и побелку. Перед употреблением кирпичи (кроме ог-неупорных и тугоплавких) погружают на 1–1,5 мин в воду, так как сухой кирпич обезвоживает раствор и снижает его вяжу-щую способность.
Раствор для кладки печи готовят из глины и песка, взятых в соотношении от 1:1 до 1:2 в зависимости от жирности гли-ны. Глину следует замачивать за 1 сутки до начала кладки. Затем в нее добавляют во-ду в таком количестве, чтобы после пере-мешивания получилась сметанообразная масса. Эту массу процеживают через сито, добавляют столько же песка и тщательно перемешивают. Песок должен быть про-сеян через сито с ячейками 1,5 мм. Если на поверхности раствора появляются во-дянистые участки (озерки), то добавляют песок и перемешивают массу снова. Хо-роший раствор не содержит комков, име-ет шероховатую поверхность, не налипает на лопату и легко выдавливается из шва кладки при нажатии на кирпич рукой. Для кладки тугоплавкого и огнеупорного кирпича применяют раствор из глины и горного песка или шамота.
Швы. Главное требование к кладке - обеспечить плотность швов, чтобы в поме-щение бани не проникало даже незначи-тельное количество продуктов сгорания, которые могут привести к отравлению угарным газом. Швы кладки заполняют раствором на всю глубину. Толщина их должна быть минимальной: для обычного кирпича не более 5 мм, для тугоплавкого и огнеупорного - не более 3 мм на всю глубину. Раствор расстилают рукой, с мас-терка его можно класть лишь до пода топ-ливника и дна дымовых каналов.
Внутренние поверхности печей долж-ны быть гладкими, поэтому колотые и те-саные кирпичи кладут шероховатыми гра-нями наружу. Через каждые 4–5 рядов кладки внутренние поверхности затирают мочальной кистью или тряпкой, смочен-ной в воде без добавления раствора.
К кладке следующего ряда приступают только тогда, когда уложены все кирпичи предыдущего ряда. Желательно кирпичи каждого ряда сначала уложить и подо-гнать друг к другу, а затем класть их на раствор.
Проверка правильности углов. После укладки первого ряда проверяют правиль-ность углов при помощи угольника или шнура. После укладки 2-го ряда устанав-ливают по углам печи направляющие шнуры с отсечами. Шнуры подвешивают гвоздями к потолку, а снизу наматывают на гвозди, вдавленные в швы между ниж-ними двумя рядами.
Перевязка кирпичей. При укладке кирпичей необходимо строго соблюдать правила перевязки кирпичей: каждый вер-тикальный шов должен перекрываться кирпичом верхнего ряда. Перевязка клад-ки обычного кирпича с кладкой из туго-плавкого или огнеупорного кирпича не допускается, так как они по-разному рас-ширяются при повышении температуры.
Печные приборы. Печные приборные дверки, задвижки, колосниковые решетки, плиты, водогрейные коробки (встраи-ваемые баки для воды) - устанавливают одновременно с кладкой кирпича. Рамку дверки крепят в кладке посредством лапок (кляммер) из мягкой стальной полосы (обручного железа). К рамке лапки при-крепляют заклепками. Перед установкой на место рамку обматывают асбестовым шнуром или тканью. При отсутствии асбе-ста между рамкой дверки топливника и кирпичной кладкой оставляют зазор по всему периметру шириной 3–4 мм, чтобы рамка, нагреваясь, не раздвинула кладку. Для обеспечения прочности перемычки сверху дверку топливника перекрывают способом «в замок» (средний кирпич ско-шенными концами кладут на скошенные концы соседних кирпичей). Другие дверки и рамки заслонок (задвижек) крепят в кладке 2-мм проволокой (проволоку за-делывают в кладку).
Колосниковая решетка. Колоснико-вую решетку устанавливают прорезями вдоль топливника. Между краями решет-ки и кирпичами кладки оставляют зазор не менее 5 мм для расширения решетки. Зазор заполняют песком. Такой же зазор оставляют между плитой над топливником и кладкой.
Топливник. Важная часть печи - топ-ливник. Для топки дровами наименьшая его ширина 25 см (в один кирпич), наи-меньшая высота - 35 см. С увеличением высоты топливника условия горения топ-лива улучшаются. Желательно, чтобы она была 40–60 см в зависимости от размеров печи. В нижней части стенки топливника выполняют с уклоном в сторону колосни-ковой решетки, чтобы при сгорании угли оседали на решетку. Под топливника рас-полагают ниже рамки топочной дверки не менее чем на 1 кирпич, иначе при открывании дверки будут выпадать угли. Дно зольника желательно делать также ниже поддувальной дверки.
Дымообороты. Равномерность прогре-ва и экономичность печи зависят от кон-струкции ее дымооборотов - каналов для дымовых газов. Внутренняя поверхность их должна быть ровной и не замазываться глинистым раствором, который быстро отваливается и засоряет дымоходы.
Перекрыша. Верхняя стенка печи, на-зываемая перекрышей, состоит из трех ря-дов кирпичей, положенных плашмя с пе-ревязкой. При совпадении вертикальных швов перекрыши они должны быть пере-крыты кусками стального листа.
Труба. Трубу для каменки обычно дела-ют насадной, т. е. на массиве печи. При этом толщина стенок печи и трубы должна быть не менее полкирпича, про-ходное сечение дымовых каналов и тру-бы - также не менее полкирпича.
Трубу выводят на высоту не ниже 0,5 м от поверхности крыши, используя цемент-ный или известковый раствор (глиняный раствор легко вымывается дождем и кон-денсатом, который может образоваться внутри трубы).
Меры безопасности при работе. При сооружении печи необходимо при-нять меры, чтобы не упасть и не уронить кирпичи или инструмент. Для работы на крыше устанавливают горизонтальную площадку для печника и ящика или ведра с раствором. Площадка должна быть ог-раждена со стороны ската и прикреплена к стропилам. Если площадка мала, то печ-ник должен надеть предохранительный пояс, привязанный к надежной части крыши. Дужка и проушины ведра должны быть проверены на прочность.
После завершения сооружения и вы-сыхания печь испытывают пробной топ-кой, которую осуществляют в присутст-вии органов пожарного надзора. При этом обязательно составляют акт о безопаснос-ти печи.
Меры пожарной безопасности. В це-лях пожарной безопасности расстояние между кирпичной поверхностью печи и сгораемой конструкцией (деревянных частей бани) должно быть не менее 40 см, если конструкция не защищена от возго-рания, и не менее 25 см, если такая защи-та имеется. Если печь и труба металличес-кие, то эти расстояния увеличивают соответственно до 100 и 70 см. Между кир-пичной трубой и деревянными частями крыши (стропилами, обрешеткой, обшив-кой) должно быть свободное расстояние не менее 10 см.
При применении металлической или асбестоцементной трубы ближайшие де-ревянные части потолка и крыши должны быть покрыты войлоком, пропитанным глинистым раствором, и обиты дополни-тельно кровельной сталью. Зазор между трубой и кровлей закрывают фартуком из оцинкованной стали. На деревянном полу перед топочной дверкой устанавливают металлический лист размером не менее 70×50 см.
Оштукатуривание. Для большей безо-пасности и придания приятного вида печь штукатурят растворами следующего соста-ва (по объему):
- гипс: известь: песок 2: 2: 1
- глина: известь: песок 1: 1: 3
- глина: песок 1: 2
- глина: цемент: песок 1: 1: 3
В любой раствор желательно добавить 0,1–0,2 ч асбеста. Надо учесть, что рас-твор с гипсом может схватиться через 15- 20 мин.
Подготовка к штукатурке. Для штукатурки поверхность полностью высушен-ной печи очищают от глины, швы расчищают на глубину 10 мм. Еще лучше покрыть печь сеткой с ячейками не менее 15×15 мм, прикрепив ее гвоздями с шайбами, или обмотать проволокой, также при-крепляемой к стенкам печи гвоздями.
Последовательность нанесения слоев и побелка. Чтобы обеспечить температур-ное расширение отдельных частей печи, ее топят до хорошего прогревания, смачи-вают водой и наносят сплошной слой штукатурки. После схватывания первого слоя наносят второй слой штукатурки, за-тем следующий. Общая толщина слоев должна быть 10–15 мм. Последний слой тщательно разравнивают и затирают. Если штукатурка выполнена с применением извести и имеет серую поверхность, бе-лить ее не надо. Очень темную поверх-ность штукатурки можно побелить рас-твором извести с добавкой небольшого количества глины, чтобы окрашенная по-верхность была серой, а не ярко-белой, которая будет раздражать глаза. Обяза-тельно следует белить трубу в пределах чердака, чтобы легче было обнаружить трещины.
Обработка трубы. Если труба метал-лическая или асбестоцементная, то место соединения ее с кирпичной кладкой необ-ходимо уплотнить водостойким раствором (цементным или известково-цементным), а снаружи трубу обязательно покрыть теп-лоизоляцией, иначе в охлаждаемой трубе (при температуре дымовых газов ниже 100 °С) будет образовываться конденсат, который пропитывает влагой и разрушает верхние кирпичи печи, снижает тягу, а зи-мой может привести к образованию в тру-бе ледовой пробки.
Изоляция трубы. Изоляцию трубы вы-полняют путем заключения ее в кожух из листовой стали. Зазор между ними шири-ной около 5 см заполняют минеральной ватой.
Дефлектор. Для улучшения тяги и защиты трубы от осадков на ее верхний конец устанавливают дефлектор, обеспечивающий подсос газов из трубы при помощи ветра.
В банях, рассчитанных на одну семью и отапливаем дровами, обычно применяют кирпичные печи-каменки периодического действия, в которых камни нагревают проходящими через них дымовыми газами. Такие печи примерно на 30 % экономичнее печей комбинированно действия и позволяют быстрее нагреть камни до требуемой температуры. При интенсивной топке печи нижние слои каменной засыпки могут нагреваться до 1000-1100°С, верхние слои - до 500-600 °С. При таких температурах сажа сгорает и камни остаются чистыми. Единственный недостаток печей периодического действия - необходимость ожидания полного сгорания топлива или удаления остатков несгоревшего топлива, что при открытии камеры в баню не попадал угарный.
Наиболее компактны металлические печи упрощенной, конструкции без емкости для нагрева воды. На рис. 51 изображена одна из таких конструкций. В металлической коробке - корпусе с дверцами - на полки из уголков уложены колосниковые решетки с плитой, образуют днище топочной камеры. На них установлены по периметру этой камеры кирпичи, образующие экран для уменьшения тепловой радиации. Толщина корпуса - не менее 4 мм. На кирпичи уложены стальные решетки, фиксирующие кирпичи в вертикальном положении и служащие поддоном для каменной засыпки. Все внутренний детали устанавливают через съемную крышку. При топ-ке печи дымовые газы попадают в трубу, проходя через каменную засыпку. Воду нагревают в ведрах или прямо-угольных бачках, размещенных на крышке.
Рис. 51. Металлическая каменка периодического действия 1- корпус; 2, 3 -дверки; 4- полка; 5- колосниковые решетки; 6 - плита; 7 - кирпичи; 8 - камни; 9 - крышка; 10 - решетка стальная
Наиболее совершенны каменки со встроенными ем-костями для нагрева воды. Они могут заменить кирпич-ную армировку топочной камеры с одной или нескольких сторон, а также могут быть выполнены в виде стен-ки всей печи.
Отечественной промышленностью металлические пе-чи периодического действия пока не выпускаются. Одна-ко такую печь можно собрать из печи-прачки и метал-лической бочки, проделав в бочке дверку для пара и снаб-див ее патрубками для присоединения к печке-прачке и дымовой трубе.
На рис. 52 приведены наружный вид и схема метал-лической каменки зарубежной конструкции. Печь имеет внутреннюю армировку. Заслонка и каналы для подачи в топливник вторичного воздуха обеспечивают более пол-ное сгорание топлива и его экономное расходование.
Рис. 52. Каменка зарубежной конструкции 1 - металлический корпус; 2 - армировка; 3 - дверка топливника; 4 - колосниковая решетка; 5 - дверка поддувальная; 6 -заслонка вторичного воздуха; 7 - люк-крышка; 8-дымоотводящий патру- бок; 9 - камни
На рис. 53, а изображен наружный вид кирпичной пе-чи-каменки усиленной конструкции без водогрейной ем-кости. Топливник выполнен из огнеупорного кирпича и имеет щелевой свод для каменной засыпки. Ширина ще-лей (расстояние между кирпичными арками) 5-8 см.
Для более полного использования тепла печь снабжена дымоходами в виде опускных колодцев и общим сборным дымоходом, сообщающими верхнюю часть камеры для камней с дымовой трубой (на рисунке не показаны). В целях повышения прочности печь заключена в каркас из стальных уголков. На рис. 53, б приведена схема кир-пичной печи-каменки с водогрейным котлом. Камера для камней имеет две дверки. Иногда выполняют дымоходы, пропускающие дымовые газы из пространства вокруг котла в нижнюю часть камеры для камней.
Рис. 53. Кирпичные печи-каменки периодического действия а - без водогрейной емкости; б - с водогрейным котлом
На рис. 54 приведены наружный вид, и схема каменки с горячим поддоном для бака с водой. Фундамент для нее закладывают на 4 ряда кирпичей ниже, чем для дру-гих конструкций. Это обеспечивает подогрев воздуха ни-же пола (теплый пол) и установку бака для воды на уровне пола. Дымовые газы из камеры для камней по спускному каналу поступают в горизонтальные дымообороты ниже зольника и попадают в вертикальный дымо-ход. При растопке печи открывают нижнюю заслонку, со-общающую камеру для камней непосредственно с верти-кальным дымоходом. После появления тяги в трубе нижнюю заслонку необходимо закрыть.
Рис. 54. Кирпичная каменка с горячим поддоном для бака с водой а - наружный вид и конструкция; б - порядок кладки
Двухконфорочная плита может иметь и другие раз-меры. Ее можно заменить также двумя одноконфорочными плитами с размерами 47x32 или 48X32 см. Сталь-ные пластины с размером 15X5X0,3 см (можно изме-нить размеры) закладывают между 3-м и 4-м рядами кирпичей. Стержни для закладки между кирпичами 13-го и 15-го рядов желательно взять гладкие, чтобы при температурном удлинении они легко скользили между кирпичами. Удобно для этой цели пользоваться ломиками. Отверстия в кладке у концов стержней необ-ходимо уплотнить асбестовым шнуром и снаружи ошту-катурить. Внутренние стержни можно закрыть сверху глухой плитой. В этом случае сбоку камеры необходимо установить дверку для пара, аналогичную дверке топ-ливника. Плиту над камерой для камней можно исполь-зовать для нагрева воды в ведрах.
Конструкции кирпичных печей-каменок как периоди-ческого, так и комбинированного действия многообразны. Каждый совершенствует и приспосабливает их по-свое-му, исходя из наличия и размеров имеющихся приборов, водогрейных емкостей, котлов и т. п. Иногда для нагре-ва воды используют электрические, газовые плиты и водонагреватели, печи-прачки, а для нагрева помещения бани и выработки пара - каменки упрощенной конструк-ции. Они удобны в банях с полезным объемом более 15м 3 для больших семей и в малых общественных банях. Для примера на рис. 55 приведена еще одна конструкция пе-чи-каменки, которая позволяет одновременно обогревать парильню, моечную и предбанник. Топится она из пред-банника, дверца для пара выходит в парильню, а обогре-вательный щиток - в моечную. На щитке имеются два опускных канала и один подъемный канал, переходящий в трубу. В стенку подъемного канала со стороны моеч-ного помещения вставляют вентиляционную решетку с задвижкой для удаления пара из моечной. Задвижку можно открыть только после завершения топки и закры-тия задвижек обоих опускных каналов.
Рис. 55. Каменка с обогревательным щитком 1, 2, 3 - дверки поддувальная, топочная и для вара; 4, 5-задвиж-ки спускных и подъемного каналов обогревательного щитка; 6 - дверки чистки; 7 - кладка топочной камеры из огнеупорных кирпи- чей
В. А. Сафин Строим баню.- М.: Стройиздат, 1990. - 192с.
Порядовки печей | №3 (53) "2011
При создании этой конструкции, которую правильнее было бы называть банной печью комбинированного действия, во внимание принимался тот факт, что применение классических разновидностей данного устройства влечет за собой ряд неудобств.
При создании этой конструкции, которую правильнее было бы называть банной печью комбинированного действия, во внимание принимался тот факт, что применение классических разновидностей данного устройства влечет за собой ряд неудобств. Во-первых, начинать прием банных процедур можно лишь после полного прогорания топлива либо принудительного удаления пылающих дров, дабы избежать возможного угара людей в парилке. Из-за этого температура в каменке существенно падает. Во-вторых, время, на протяжении которого баня остается пригодной для использования, ограничено теплоемкостью печи. И в-третьих, каменная засыпка нуждается в предварительной очистке от сажевых отложений, что достигается за счет «сдачи паром» с последующим удалением сажевого парного облака из помещения.
Предлагаемая же банная печь с турбонаддувом успешно решает две первые проблемы и по большей части устраняет третью. Основными элементами конструкции выступают задвижки шнекового типа, герметично перекрывающие каменку по окончании подготовки к банным процедурам и пускающие дым в обводной канал, и вентилятор, обеспечивающий работу принудительной системы турбонаддува. Наряду с наличием дополнительных дымообротов, дающих возможность эффективно использовать вторичное тепло дымовых газов, такой подход позволяет ускорить нагрев помещения парной и повысить в ней температуру, а также создать более щадящий режим эксплуатации печи при заметной экономии дров. Кроме того, в топочную часть вмонтирован теплообменник (тепловой регистр), который служит для нагрева воды перед ее подачей через кран на каменную засыпку.
При розжиге дров в топке следует открыть задвижки 1, 4 и 5, а когда режим горения установился, задвижку 4 необходимо закрыть. При готовности парной к приему процедур печь переводится в режим холостого хода, для чего придется закрыть задвижку 1 и открыть задвижку 2. После этого при закрытой дверце каменки и открытой задвижке 4 пользователь должен провести очистку каменной засыпки от сажевых отложений, кратковременно открывая кран с горячей водой. Далее задвижка 4 закрывается, полностью изолируя камни от потока дымовых газов, которые будут проходить по обводному каналу, продолжая тем не менее нагревать помещение бани. При падении температуры в парной достаточно вновь подключить резервуар с каменной засыпкой в систему действующих дымообротов, открыв задвижки 1, 3 и 5 при закрытой задвижке 4.
Топочная часть печи выложена из огнеупорного кирпича, причем зазор между внешними стенками топки и внутренней поверхностью основной конструкции составляет 5–7 мм. Необходимая герметичность кладки и мест крепления металлических деталей достигается за счет суперсила - кремнеземного волокна, выдерживающего температуру до 1200°C.
Материалы
Кирпич полнотелый М-200 красный - 540 шт.
Кирпич огнеупорный - 124 шт.
Полоса металлическая (ширина 30–50 мм, толщина 3–5 мм) - 14,4 п.м.
Суперсил - 1 м²
Камень для засыпки - 120–140 кг
Печные приборы
Дверца прочистная - 2 шт.
Дверца топочная 210 x 250 - 1 шт.
Дверца каменки 280 x 250 - 1 шт.
Дверца поддувальная 250 x 130 - 1 шт.
Задвижка печная 130 x 260 - 1 шт.
Задвижка каминная 260 x 260 - 3 шт.
Решетка колосниковая 380 x 240 - 3 шт.
Регистр воздушный (по чертежу) - 1 шт.
Регистр водяной (по чертежу) - 1 шт.
Распылитель водяной (по чертежу) - 1 шт.
При выборе печи для бани некоторые владельцы останавливают свой выбор на наиболее простых и дешёвых вариантах. Это могут быть стальные самодельные или чугунные покупные агрегаты. Но многие предпочитают соорудить в бане традиционную кирпичную печь-каменку. Для кладочных работ или приглашают печника с определённым опытом работы, или сооружают печь своими руками.
Во втором случае необходимы тщательное изучение технологии кладки, грамотный выбор проекта отопительной установки, проработка порядовок и прочих чертежей. Кроме этого, потребуются навыки работы со строительными инструментами.
Основные правила закладки фундамента
Сооружение банной печи из кирпича начинают с возведения фундамента. Для него готовят котлован, глубина которого должна быть более глубины промерзания грунта. В среднем это – 700 мм.
Внимание! В самой нижней части ширина котлована должна превышать ширину основной выемки. Такая мера позволит избежать проблем, которые могут возникнуть при подвижках грунта.
На дно котлована укладывают плотно утрамбованною песчаную подушку толщиной 150 мм. Песок проливают водой, а затем засыпают его слоем битого камня и кирпича толщиной 200 мм. Сверху насыпают щебневый слой. На основание устанавливают опалубку и укладывают арматурный каркас.
В опалубку заливают подготовленную бетонную смесь. После застывания бетона опалубку снимают. Пространство, в котором находились доски опалубки, засыпают мелким гравием, смешанным с песком. Поверхность фундамента обрабатывают несколькими слоями гудрона. Сверху прокладывают два слоя рубероида.
Подготовка кладочного раствора
Первой возводят стену, называемую защитной. Она служит для предохранения банного помещения от возгорания. Для сооружения этой стены используют кирпич, который скрепляют цементно-песчаным раствором. Для кладки остальных конструктивных составляющих печи используют исключительно глиняно-песчаный раствор.
Внимание! Глина для кладочного раствора должна быть взята на глубине, которая равна или превышает полметра.
В специальной ёмкости глину замачивают водой на одни-двое суток. После этого глину тщательно перемешивают. Очищенный от посторонних включений и просеянный песок смешивают с глиной в одинаковых пропорциях.
Совет! Кладочный раствор считается готовым, если он не имеет комков и обладает консистенцией сметаны.
Не следует готовить раствор сразу в полном объёме, поскольку он быстро густеет, утрачивая свои рабочие характеристики. Поэтому рекомендуется заготавливать глиняно-песчаный раствор небольшими порциями.
Конструктивно по режимам работы кирпичные печи для бани разделяют на следующие виды: отопительные установки периодического и постоянного действия.
Конструктивные особенности печей периодического действия
Печь из кирпича периодического действия – это отопительная установка с закрытой топкой. Для бань, рассчитанных на пользование одной семьёй, она является наиболее распространённым типом отопительных установок. В таких теплогенераторах камни нагреваются дымовыми газами, проходящими через каменку, и самой топкой. Прогрев камней осуществляется в данном случае очень быстро. «Тепловой запас» держится до 2-х суток.
Внимание! В банных отопительных установках с закрытой топкой нижний слой камней прогревается почти до 1000 0 С, верхний – до 600 0 С.
Из-за прямого контакта с дымом камни покрываются слоем сажи. Поэтому пользоваться банным помещением можно только после полного догорания топлива, то есть, через 3-5 часов после растопки. Ценители традиций предпочитают кирпичные печи для русской бани периодического действия за пар с характерным ароматом. Хотя в такой парной в лёгкие её посетителей попадает некоторая порция продуктов сгорания.
Существует ещё один нюанс пользования печами периодического действия. При генерации пара камни всё больше охлаждаются, а пополнение теплового запаса не происходит. Поэтому – чем дольше пользоваться такой парилкой, тем слабее становится пар. Для уменьшения такого неприятного эффекта для 1м 3 парилки необходимо предусмотреть 30-40 кг камней. В целом, в кирпичной печи периодического действия может использоваться до 300 кг камней.
Печи для бани из кирпича постоянного действия
Конструкция теплогенераторов с открытой каменкой более сложная в исполнении. Но пар получается густой и крепкий и, при этом, в банном помещении сохраняется чистый воздух.
В открытой каменке камни складывают над топкой, при этом, они полностью отгорожены от огня и продуктов сгорания. Такие теплогенераторы быстро нагревают помещение, но тепло держат недолго. Поэтому их приходится топить в течение всего времени пользования парной.
Совет! Для повышения скорости нагрева камней на нижний слой добавляют металлический лом – стальной или чугунный.
Установки непрерывного действия требуют камней в два раза меньше, по сравнению с теплогенераторами периодического действия. Слишком толстый слой булыжников плохо прогревается и верхние камни не набирают достаточную температуру дл получения качественного пара.
Соорудить кирпичную печь в баню с открытой каменкой под силу только опытному мастеру, который также поможет подобрать наиболее эффективную конструкцию печи.
Существует несколько способов улучшить прогрев камней при неизменном расходе топлива:
- Сооружение барьера для дыма. Для того чтобы уходящий дым отдал часть своего теплового запаса каменке, по пути его выхода строят барьер из кирпича. Благодаря такому конструктивному решению возле каменки газы замедляются и отдают тепло камням.
- Для максимального контакта разогретого дыма с каменкой полость чаши для камней изготавливают скошенной под углом 45 0 к горизонту.
В кирпичной банной печи Курагина чугунная чаша для камней изготавливается в форме капли. Дым, минуя преграду из кирпича, оказывается в замкнутом пространстве, в котором происходит сильное замедление его движения. Газы почти полностью отдают своё тепло опущенной туда чаше для камней.
Печи-каменки периодического действия
Печи-каменки периодического действия наиболее приемлемы для семейной бани, когда длительность парильного процесса небольшая. Они отличаются большей (приблизительно на 30%), по сравнению с вышерассмотренными вариантами, экономичностью, меньшим временем подготовки банного процесса, так как горячие газы, проходящие через каменную засыпку, гораздо быстрее и сильнее нагреваются.
Рис.99. Конструкция каменки-бочки:
1-топливник; 2-чугунная пластина; 3-каменная засыпка;
4-дымоход.
Температура каменной засыпки в ее нижних слоях может достигать 1000°С, а в верхних - *>90-600°С. Этой температуры вполне достаточно, чтобы частицы сажи, осевшие на камнях, сгорели. Поэтому атмосфера парилки не загрязняется. В банях, не оборудованных горячим водоснабжением, возможен вариант встраивания специальных регистров для нагрева воды. Примером такой теплоемкой печи, предназначенной для бани на 4-5 человек, является печь конструкции Л.А.Коробанова и Н.И.Самарина (рис.100 и 101), а на рис. 102, 103, 104, 105 представлена порадовал кладка чтой печи.
Для сооружения печи понадобится:
-Кирпич красный -1240 шт.
-Кирпич огнеупорный - 250 шт.
- Глина обыкновенная - 0,35 м3
-Глина огнеупорная с шамотом -120 кг
-Песок овражный - 0,17м3
-Змеевик (регистр) из стальных труб -1 шт
-Топочная дверка 400X300 мм -1 шт.
-Поддувальная дверка 200X140 мм - 1 шт.
-Прочистная дверка 130X130 мм - 1 шт.
-Парильная дверка 430X360 мм - 1 шт.
-Дымовая задвижка 290X250 мм -1 шт.
-Колосниковая решетка 430X250 мм -1 шт.
-Полоса стальная 500X30 мм - 0,75 м
-Уголок 50X50X3 мм - 0,75 м
Печь состоит из топки для дров и закрытой камеры, на дно которой укладывают каменную засыпку. Дымовые газы, пройдя каменную засыпку, попадают в два, расположенных сбоку, опускных канала и удаляются через дымовую трубу в атмосферу. В верхней части топливника располагают змеевик, некоторый самотеком подается из емкости вода. При нагревании горячая вода через патрубок поступает в емкость, из нижней части которой более холодная вода перемещается в змеевик Таким образом при помощи естественной циркуляции за время топки печи нагревается необходимое для мытья количество воды.
Рис. 100 Печь-каменка конструкции
Л.А.Коробанова и Н.И.Самарина:
А-общий вид печи и схема водоснабжения; Б-конструкция змеевика для нагрева воды;
1-печь, 2-змеевик; З-водоразборные краны холодной и горячей воды; 4-скамья; 5-бак с холодной водой, 6-бак с горячей водой; 7-топочное отделение: 8-иодцувальная дверка 20x14 см; 9-дополнительная поддувальная дверка
Рис. 101. Печь-каменка периодического действия Коробанова Л.А. и Самарина Н.И. (проекции).
Рис. 102. Порядовка печи Л.А.Коробанова и Н.И.Самарина (начало).
Рис. 103. Порядовка печи Л.А.Коробанова и Н.И.Самарина (10-17 ряды).
Рис. 104. Порядовка печи Л.А.Коробанова и Н.И.Самарина (18 25 ряды).
Рис. 105. Порядовка печи Л.А.Коробанова и Н.И.Самарина (26-34 ряды).
Довольно простая конструкция периодической печи из металла показана на рие.106. В данной конструкции не предусматривается емкость для горячей воды, но при необходимости она может быть встроена. В металлическом корпусе с дверцами на полки из уголковой стали уложены колосники, образующие днище топливника. Для уменьшения тепловой радиации от стенок печи топливник обкладывают огнеупорным кирпичом. Днищем камеры каменной засыпки служит стальная решетка, уложенная на кирпичную футеровку топливника. Если возникает необходимость нагрева воды, то на крышку камеры каменной засыпки устанавливают металлическую емкость с водой. Дымовые газы, пройдя каменную засыпку и омывая крышку, уходят через трубу в атмосферу. Таким образом прогревается и каменная засыпка, и емкость с водой, установленная на крышке.
Металлическая печь может быть и с емкостью для горячей воды. Простейшая конструкция такой печи показана на рие.107. Кожух печи размером 70X70X170 мм сваривают из листовой стали толщиной не менее 4 мм (так как более тонкая листовая сталь быстро прогорит). По высоте печь разделена на три зоны: нижняя служит топкой, средняя - каменкой, верхняя предназначена для нагрева воды. Для уменьшения тепловой радиации от стен печи зона топливника и каменной засыпки футеруется красным кирпичом, уложенным на ребро. Днищем каменной засыпки может служить мощная колосниковая или стальная решетка, способная выдержать вес каменной засыпки. Вода в емкости с крышкой нагревается дымовыми газами, проходящими через стальной дымоход.
Рис. 106. Металлическая каменка периодического действия:
1-корпус; 2,3-дверки; 4-полка; 5-колосниковые решетки; 6-плита; 7-кирпичи; 8-камни; 9-крышка; 10-решетка.
Рис. 107. Печь с емкостью для нагрева воды:
1 -кирпичная кладка; 2-металлический корпус; 3-дымовая труба; 4- емкость для воды; 5-каменка; 6-металлическая решетка; 7-топка.
Основная масса тепла дымовых газов отбирается каменной засыпкой, поэтому вода в емкости не доводится до кипения. Пар получают поливанием каменки горячей водой через дверку размером 200X200 мм, расположенную сбоку каменной засыпки. Конструкция печи настолько проста, что может быть изготовлена в домашних условиях при условии навыка сварочных работ и наличия необходимого оборудования. На рис.108 показана печь с баком для горячей воды конструкции П М. Лысенко, принцип работы которой схож С вышеописанным вариантом.
Оригинальную конструкцию печи-каменки соорудил для своей бани с парилкой 2X2 м Б.И.Иванов. За основу печи была выбрана старая, отслужившая свой век. дровяная колонка для подогрева воды (рис.109 и 110).Срезав у колонки верх (на 250-300 мм) и днище, удаляют центральную трубу. В срезанной верхней части вырезают отверстие под дверку каменки размером 65X150 мм, изготавливают из кровельного железа дверку и ставят ее место таким образом, чтобы в процессе эксплуатации печи ее можно было снимать. Колонку подгоняют по высоте парилки таким образом, чтобы верхнюю ее часть можно было при необходимости снять. Над топкой устанавливают мощную металлическую решетку, способную выдержать высокую температуру и тяжесть каменной засыпки. Колонку устанавливают по месту, заполняют камнем и подключают к дымовой трубе. Между колонкой и дымовой трубой устанавливают дымовую задвижку, чтобы печь медленнее остывала. При установке каменки нужно проследить за тем, чтобы дверка для каменной засыпки располагалась таким образом, чтобы исключить ожоги парильщика при поливе каменки водой Струя пара должна выходить в сторону, противоположную парильному полку. Съемный верх каменки даст возможность периодически вынимать камни для осмотра, чистки и замены.
Металлическая печь-каменка периодического действия конструкции П.И.Михайлова (рис.111) предусматривает вариант отвода дымовых газов, когда баня уже натоплена, а Дрова еще не прогорели. Для этого конструктор заложил дополнительный дымоход, который закрыт в процессе топки бани и открывается только тогда, когда баня протоплена и закрывается основная задвижка. Это делается для того чтобы в процессе догорания дров дымовые газы, которые уже не имеют большой температуры, не охлаждали камни каменки.
Рис. 108. Печь для бани с баком П.М.Лысенко:
1-Дымовая труба диаметром 120...150 мм; 2-кирпичная труба; 3-
задвижка; 4-площадка размером 300x300 мм для кирпичной трубы; 5- бак для горячей воды; 6-кольцо из стальной полосы; 7-пробковый кран с защелкой; 11-поддувало; 12-окно; 13-крышка бака; 14-крышкас ручкой; 15-стальной круг к баку; 16-решетка из арматурных стержней; 17-пластина толщиной 12...15 мм; 18-ушко;19-печной колосник.
Рис. 109. Интерьер печи-каменки Б.И.Иванова.
Рис. 110. Разрез печи-каменки конструкции Б.И.Иванова:
1-топка с верхним кожухом; 2-установочное кольцо; 3-колосники; 4- укороченый корпус колонки; 5-камни; 6-верхняя часть колонки: 7- дверка каменки; 8-задвижка трубы; 9-потолок бани; 10-верхнее и нижнее металлические кольца (кровельная сталь); 11-уплотнительный асбестовый шнур; 12-вытяжная труба (сталь;; 13-минераловата; 14- гвозди.
Вместе с дымовыми газами уходит и угарный газ, который при закрытой основной задвижке может попасть в помещение парилки. Такое конструктивное решение позволяет сохранить температуру камней и не выгребать угли из печи перед парением.
Рис. 111. Печь-каменка конструкции П.И.Михайлова: 1-топка; 2-каменка; 3-труба, 4-поддувало
Конструкция печи очень проста и состоит из топки, каменки, основной и дополнительной трубы. Сварена печь из листовой стали толщиной 4-5 мм, так как при меньшей толщине сталь печи быстро прогорит. Под топкой отдельно приварено небольшое поддувало, которое отделено от топливника колосниковой решеткой. Колосниковая решетка из чугуна будет дольше служить, так как не так подвержена воздействию высоких температур. Между каменкой и топкой тоже устанавливают решетку, которая способна выдержать высокую температуру и вес каменной засыпки. Стенки камеры каменной часыпки можно сделать из более тонкой стали, но в любом случае еетолщина не должна быть меньше 3 мм.
Печи-каменки длительного действия Печи длительного действия не обязательно должны быть теплоемкими. Огонь в печи поддерживается в процессе банных процедур, поэтому каменка постоянно подогревается. Такие печи не требуют большой массы каменной засыпки и наиболее часто применяются при строительстве семейных бань. Отличие печей длительного действия от теплоемких печей заключатся в открыто расположенной каменке. Для поддержания необходимых параметров паровоздушной среды нет надобности открывать дверки. Открытая каменка довольно сильно нагревает пространство парилки при более низкой температуре каменной засыпки. Обычно температура каменной засыпки в печах длительного действия не превышает 350-450°С и контролируется сбрызгиванием камней горячей водой. Вода быстро испаряется с характерным шипящим звуком, охватывая тело парильщиков знойным паром. Открытая каменка быстрее нагревает помещение парилки, доводя температуру до 100°С и более. Поэтому печи длительного действия предпочитают строить любители суховоздушной бани (сауны) или русской бани с низкой влажностью и высокой температурой воздуха.
При конструировании каменок длительного действия народные умельцы проявляют чудеса изобретательности и находчивости. Но принцип действия таких печей в конечном итоге сводится к одному: дымовые газы омывают днище и стены камеры каменной засыпки, и, нагревая их, уходят в атмосферу. Каменная засыпка находится в непосредственном контакте с воздухом парилки и нагревает его до необходимой температуры. Падение температуры, вызванное нагревом воздуха и испарением воды при образовании пара, компенсируется процессом горения топлива в топке.
Наиболее часто применяемая конструкция печи-каменки длительного действия, изготовленная из стальных листов толщиной 4 мм, показана ни рис.112. Конструкция печи очень проста. При необходимости подогрева воды для мытья бак пристраивают к одной из боковых или к задней стенке печи.
Оригинальную конструкцию печи-каменки длительного действия установил в своей бане В.Кондратьев (рис.113). Отличие этой печи от ранее рассмотренных вариантов состоит в наличии воздушных регистров, позволяющих собрать максимум тепла от печи. Регистры представляют собой обыкновенные трубы диаметром 40 мм, вмонтированные в корпус печи. Воздух, нагреваемый в трубах, быстро прогревает помещение парилки до требуемой температуры. Кроме того, регистры принимают на себя много тепла и снижают тепловую радиацию от стенок печи. Для лучшей аккумуляции тепла в печи ее стены футеруют кирпичом, уложенным на ребро. Холодный воздух поступает в трубы регистра снизу от пола и, прогревшись, выходит через верхние отверстия.
Вопреки существующему мнению, что печи длительного Действия лучше выполнять из металла, созданы оригинальные конструкции кирпичных печей, которые не только отапливают парилку, но и рядом стоящие помещения (комнату отдыха, Душевую). Ярким примером такой изобретательности служит конструкция печи-каменки, приведенная ниже.
Рис. 112. Печь постоянного действия.
1-поддувало; 2-корпус печи; 3-топочное пространство; 4-решетка; 5-камни; 6-дымовая труба.
Рис. 113. Устройство печи с воздушными «регистрами»:
1-каменка; 2-отверстие для трубы, подающей воду в каменку; 3-«регистр»; 4-труба теплообменника.
Печь-каменка с нижним расположением бака для воды
Данная печь отличается от предыдущих тем, что имеет камеру для камней в объеме 50 литров, топку большой длины и дополнительную нижнюю заслонку для обеспечения процесса растопки. Находящийся внизу бак для воды облегчае i процесс заполнения его холодной водой и последующего забора горячей вода. Особенность бака еще в том, что в корпус бани он входит торцом, что ускоряет процесс нагрева воды. Снизу и с боков бак нагревается горячими разами из топки.
Рис. 114. Оптимальное размещение печи-каменки с нижним размещением бака для воды
Оптимальное размещение печи в бане показано на рис.114.
Для кладки предлагаемой печи понадобится 230 штук кирпичей и стальной лист размером 270x270x5 мм. Лист необходим для того, чтобы накрыть сверху бак. Иначе кирпичи (верхние ряда) лягут на корпус бака, что приведет к его деформации.
Особенностью данной печи является то, что при открытой нижней заслонке дымовые газы минуют нижние дымообороты и устремляются прямо в дымоход. Поэтому нижняя заслонка должна быть закрыта сразу после растопки печи, но только тогда, когда установится устойчивое горение.
В процессе кладки понадобится еще кусок кровельной стали размером 270x270 мм., который надо будет покласть на 18 ряд перекрыши (верхней стенки) печи. Внешний вид печи, проекции и порядовка кладки показаны на рис. 115,116,117, 118.
Рис. 115. Печь-каменка с нижним размещением бака
1-дверка поддувальная; 2-дверка топливника; 3-нижняя заслонка; 4-бак; 5-верхняя заслонка; 6-чистка; 7-плита с камнями.