Учитывайте все нюансы

В строительстве бань именно дерево используют чаще всего . Что и неудивительно: это теплый, экологичный, здоровый, но… еще и горючий материал: при определенных условиях дерево может самовозгораться при температуре от 100 °C.

Камышовая кровля, как в проекте Баня под колпаком , требует еще большего внимания.

● Согласно европейским нормам и требованиям безопасности по размещению дымовых труб, высота от конька камышовой кровли до выхода дымохода твердотопливного оборудования должна быть не менее 80 см! Вне зависимости от расстояния до дымовой трубы от конька.

● На дымоходе должен быть установлен искроуловитель, а подключение печи к дымоходу должно быть выполнено с прочистным карманом.

● Ни в коем случае не допускается насадной вариант дымовой трубы. Конструкция искроуловителя рассчитана таким образом, чтобы сетка не забивалась быстро, а диаметр нержавеющих прутьев и размер ячейки сконструированы так, что искры не могут пройти мимо. Установка обычной сетки в качестве искроуловителя может привести к быстрому зарастанию сажей, возгорание которой более опасно для горючей кровли.

Насадные дымоходы для дровяных печей в сочетании с камышовой крышей применяются в странах с более мягким климатом (на схеме нормы Великобритании по дымоходам для камышовых крыш), но при этом дымоход без искроуловителя обязательно возвышается над кровлей не ниже 180 см.

Правильно эксплуатируйте печь

Банные печи-каменки направляют в дымоход дымовые газы с максимальной рабочей температурой 600°C. А при неправильной эксплуатации или строительстве печи температура в дымоходе может достигать и 900°C. Процесс топки банной печи нередко проходит непрерывно и длительно. Так что чаще всего возгорание происходит на банном чердаке – и именно из-за нагрева горючих конструкций дымоходом!

Важным условием безопасности является соблюдение правил эксплуатации печей. Производители готовых печей подробно описывают эти правила в своих инструкциях.

● Следует избегать сверхтяги (гудения) в дымовой трубе.

● Регулировка осуществляется притоком воздуха в камеру сгорания.

● Количество и качество дров должно точно соответствовать инструкции производителя печи

При нарушении правил топки древесный газ может догорать в дымоходе, перегревая конструкции кровли и перекрытий. Особое внимание на это следует обратить в зимний период. Относительная влажность воздуха низкая (возрастает вероятность самовозгорания горючих материалов), а разница температур больше всего способствует образованию сверхтяги.

Выбирайте трубу с умом

В бане очень часто отсутствует постоянное отопление . И, например, для кирпичных труб «залповые» протопки просто губительны. Высокотемпературные дымовые газы нагревают систему, возникают термические напряжения, и в кирпичном дымоходе вследствие разницы температур внешней и внутренней среды возникают трещины.

Применение стальных сэндвичей для банных печей требует особого внимания. Максимальная рабочая температура, которую может выдержать нержавеющая сталь без изменения структуры металла, составляет 600 °C. Непрерывная топка печи с такими трубами более 4 часов может привести к передаче тепла на ограждающие конструкции.

Кроме того, не все двухконтурные стальные дымоходы подходят для рабочих температур 600°C – многие предназначены для работы максимум до 400°C. Свыше 400°C нержавеющая сталь быстрее теряет свои свойства и прогорает, причем прогорает именно слой утепления, и чем он толще – тем быстрее.

Однако одноконтурная стальная труба слишком интенсивно излучает тепло и может нагреть горючие конструкции до самовозгорания на расстоянии до 400 мм. Поэтому применение неутепленного дымохода в местах приближения к горючим конструкциям недопустимо.

Особенно осторожно следует применять двухконтурные трубы для банных печей при наличии выше парной помещения с присутствием людей. Следует исключить возможность прикосновения. В таких случаях европейские нормы требуют размещать стальные сэндвичи в огнестойких вентилируемых шахтах.

Принципиально другой материал , применяемый в дымоходных системах для банных печей, – это керамика. Керамику для температур выше 300°C нужно утеплять в обязательном порядке для равномерного прогрева. При этом она не боится длительных перегревов и даже испытывается на устойчивость к температурам до 1000°C.

Самое безопасное решение, способное долго противостоять температурным нагрузкам, охраняя баню от пожара, – керамическая система с внутренним проветриванием.

В перекрытиях расстояние от горючих конструкций должно быть не менее 10 см до поверхности керамических систем и 20 см – до двухконтурных стальных. А регулярное внутреннее проветривание отведет избытки тепла и влагу из утеплителя и наружной оболочки.

-> Выбор банной печи

Ну вот, сруб построен, и, кажется, что основная часть работы уже сделана, ещё чуть-чуть, и мы будем самозабвенно махать вениками...

Однако разочарую торопыг! Работы по созданию бани только начинаются. Ведь Русская Баня - это не совсем материал стен и стоимость отделки, Русская Баня - это, прежде всего, банная печь!

Печь - сердце бани! Я не знаю, кто является автором этой фразы, но она ярко высвечивает суть банной печи.

Давайте-ка определимся, какая печь сможет наших четыре стены превратить в настоящую Русскую Баню. Давайте отбросим всю рекламную чешую, призовём в помощь здравый смысл, термодинамические расчёты и опыт наших предков. Итак, поехали!

Какие обязательные функции должна выполнять печь в отдельно стоящей бане?

1. Обеспечить комфортный температурно - влажностный режим в парилке и других банных помещениях в любую пору года.

2. Обладать достаточной теплоаккумулирующей ёмкостью каменки, чтобы обеспечить комфортное парение вашей семье и гостям (чтобы хватило пара на 12 - 15 человек).

3. Обладать достаточной мощностью с целью быстрого вывода парилки на режим после проветривания (после каждого захода в парилку).

4. Обладать достаточной теплоёмкостью, чтобы просушить все помещения бани в течение суток - двух после банного дня.

5. При необходимости должна готовить 150 - 200 литров горячей воды (80 - 90°C).

Рассмотрим эти пункты подробнее.

1. Банная печь должна обеспечить комфортный температурно - влажностный режим в парилке и других банных помещениях.

Температурно - влажностный режим в парилке:

Финские исследователи в 70-х годах прошлого века доказали, что комфортный температурный диапазон в парилке составляет от 40°C до 65°C . При этих температурах человек и его организм чувствуют себя прекрасно.

Относительная влажность - от 60 до 40% . При желании влажность можно повышать. Но не температуру!

В «Методических рекомендациях по проектированию бань и банно-оздоровительных комплексов» указывается температура в парилке 40°C . Это температура в парилке после окончания топки печи. Во время парения температура повышается до 60-65°C

Этими же исследователями доказано, что температура в парилке более 100°C ОПАСНА ДЛЯ ЖИЗНИ, так как провоцирует развитие онкологических заболеваний дыхательных путей и кожи.

Здесь мы сталкиваемся с первой проблемой банной печи. Нам нужно раскалить каменку весом 300 - 350кг (расчёт см. ниже) докрасна (550 - 600°C) . На это уйдёт 2,5 - 3 часа. И за это время температура в парилке не должна подняться выше 30 - 40 °C. (Каменка - материал, нагревающийся во время топки печи и предназначенный для парообразования - превращения в пар воды, которую выливают на каменку в процессе парения.)

Очевидно, что раскалить каменку весом 300 - 350кг и при этом не нагреть парилку до высоких температур возможно только в том случае, если у печи толстые стенки с низкой теплопроводностью.

Если нагревать такую массу камней в необложенной металлической печи, то за 2,5 часа парилка нагреется градусов до 130!

Температурный режим в других банных помещениях:

В мыльных 30°C .
В раздевалке 25°C .
В душевых 25°C .
В комнатах отдыха 22°C .

2. Банная печь должна обладать достаточной теплоаккумулирующей ёмкостью каменки, чтобы обеспечить комфортное парение вашей семьи и гостей

Говоря иными словами, пара должно хватить на 12 - 15 человек.

Произведём расчёт необходимой массы камней, которая сможет обеспечить выполнение поставленной задачи.

Расчёт массы каменки.

У нас - печь с прямым нагревом каменки, дым и жар идёт через камни, что позволяет их относительно быстро (2,5 - 3 часа) нагреть до температуры выжигания сажи - 550 - 600°C (докрасна).

12 - 15 человек будут париться примерно 4 часа (пропускная способность парилки семейной бани - 4 человека - один заход). С учётом проветриваний (5 раз в час) расход горячей воды (70 градусов) для парообразования составит примерно 10 литров в час.

Найдём количество тепла, которое необходимо затратить при превращении 40 литров воды температурой 70°C в перегретый пар температурой 110°C .

Исходные данные:

Масса воды М = 40кг .
Начальная температура воды T1 = 70 °C .
Конечная температура пара T2 = 110 °C .
Начальная температура каменки -Tк1 = 550 °C .
Конечная температура каменки - Tк2 = 200 °C .
Удельная теплоёмкость камней составляет Скам = 0,84 кДж/кг·°C .
Удельная теплоёмкость воды Св = 4,2 кДж/кг·°C .
Удельная теплота испарения воды при температуре 100 градусов Lв = 2260кДж/кг .
Удельная теплоёмкость пара Сп = 1,5 кДж/кг·°C .

Количество тепла, необходимое для нагрева 40 литров воды с температуры 70 °C до температуры 100 °C.

Qнагр = Св·M·(Tкип-T1)= 4,2 · 40· 30 = 5040 кДж;

Количество тепла, необходимое для испарения 40 литров воды при температуре 100 °C.

Qисп = L·M = 2260· 40 = 90400кДж;

Количество тепла, необходимое для нагрева 40 килограмм пара с температуры 100 °C до 110 °C.

Qпар = С·M·(T2-Tкип)= 1,5 · 40· 10 = 600 кДж;

Тогда общее количество тепла, которое необходимо затратить для превращения 40 литров воды температурой 70 °C в перегретый пар температурой 110 °C составит:

Q = Qнагр + Qисп + Qпар = 5040 + 90400 + 600 = 96040кДж;

Итак, общее количество тепла для парообразования составляет 96040кДж.

Найдём количество камней, которые, остывая с 550 до 200 градусов, выделят найденное количество теплоты - 96040кДж .

Теплоёмкость камней составляет Скам = 0,84 кДж/кг·°C, один кг камней, остывая с 550 до 200 градусов, выделит количество тепла:

Qкам1кг = 0,84 · 1 · 350 = 294 кДж

Тогда общее количество камней составит:

М кам = Q/Qкам1кг = 96040/294 = 326 кг.

Вес каменки, обеспечивающий комфортное парение 12-15 человек, составляет 326 кг.

Кстати, учитывая то, что объём парилки семейной бани примерно 12м³, расчёт примерно соответствует данным, приводимым в некоторых источниках - 30-35 кг камней на один кубический метр парилки .

Очевидно, что банная печь не может быть маленькой, так как 326 кг камней займут много места.

Если в бане постоянно парится меньшее количество людей, то и вес каменки можно пропорционально уменьшить.

3. Банная печь должна иметь достаточную мощность для быстрого вывода парилки на режим после проветривания.

Парилку желательно проветривать после каждого захода.

Данный пункт перекликается с пунктом 2 . Вообще мощность печи зависит от веса камней (каменки) и температуры их нагрева.

Если наша печь - это кирпичная печь с прямым нагревом камней (при топке дым и жар проходят через каменку), то при рассчитанной в п.2 массе каменки и температуре в 550 - 600 градусов, такая печь получается самой мощной.

Если наша печь - это кирпичная печь с косвенным нагревом камней (при топке дым и жар греют металлический лист, на котором выложена каменка), то при рассчитанной в п.2 массе каменки печь по мощности почти в два раза меньше, чем первая из-за того, что в такой печи нагреть камни выше 400 градусов - проблематично. Если мы любим париться интенсивно, то с такой печью процесс затягивается надолго, так как после каждого захода приходится ждать, когда камни вновь нагреются. Такие печи - непрерывного действия, т.е. топят их и в процессе парения. Применение таких печей имеет смысл только в общественных банях.

Несмотря на не прекращающуюся рекламную шумиху вокруг металлических печей, их в учёт я не беру вообще, потому, что из-за своей тонкостенности, маленькой мощности (максимальная засыпка камней - 100кг) их можно рассматривать только в качестве учебного инвентаря новичков, причём ненадолго, так как новичок перестанет быть таковым через два-три месяца еженедельного посещения парилки. Кроме того, металлическая печь ни обогреть, ни просушить отдельно стоящую баню в холодное время года не сможет.

4. Банная печь должна обладать достаточной теплоёмкостью для просушки всех помещений бани в течение суток - двух после банного дня.

Это - очень серьёзный вопрос, на который вначале практически никто не обращает внимания.

И совершенно напрасно!

Если регулярно не просушивать вашу баню, то уже через годик в бане появится плесень, грибок, начнутся процессы гниения деревянных конструкций. А ещё через год в вашей бане не только париться, а даже просто находиться будет вредно для здоровья, так как все эти процессы выделяют огромное количество вредных веществ. Как признаются несчастные жертвы железно - печного маркетинга, за год доска толщиной 6 см превращается в труху. И самое плохое заключается в том, что бороться со всей этой гадостью, после того, как она развилась, практически невозможно.

В Рунете масса предложений по защите дерева в бане различными химическими препаратами. Однако, использовать антисептики в бане я бы категорически не рекомендовал! Антисептики - это ядохимикаты, пары которых в бане легко всасываются через кожу и благополучно поступают в вашу кровь. Кровь разносит эти яды по всем клеточкам вашего тела. Мне кажется, что комментарии излишни!

Единственное безвредное лекарство от плесени, грибка, процессов гниения - это своевременная просушка деревянных конструкций. Если влажность древесины меньше 19%, то заражение ей не грозит. Поэтому, береги честь смолоду, а баню суши постоянно.

Давайте примерно прикинем, какую массу должна иметь печь, для того, чтобы в течение суток зимой просушить баню площадью 20 - 25 м².

Расчёт массы печи.

Исходные данные:

1. Практика показывает, что зимой за первые сутки внешняя поверхность остывает на 60 градусов - с 90 до 40 градусов, внутренняя на 300 градусов - с 450 до 150 градусов. Усреднённую температуру остывания возьмём как среднее арифметическое - 105°C .
Теплоёмкость кирпича - Скирп = 0,92 кДж/кг·°C .

2. Во время парения расходуется 40 литров воды. Пар, полученный из неё, частично поглощается деревом стен, потолка (примерно 40%), частично уходит через вентиляцию. При пользовании душем, при помывке вода расплёскивается и также впитывается деревянными поверхностями - ещё примерно 5 литров. Итак, общее количество воды, которое нам нужно высушить за эти сутки составит примерно 20 литров . Удельная теплота испарения воды при температуре 30 градусов
Lв = 2428кДж/кг.

3. В холодное время года велики теплопотери через стены, потолок, пол. Рассчитаем их.

Общие теплопотери:

Qобщ = Qстен + Qпотолок + Qпол + Qокна,двери;

Рассмотрим каждый компонент по отдельности.

Теплопотери через стены:

Qстен = Fстен·(Твнутр - Тнар)·λ/Dстен;

где,
Qстен - теплопотери через стены;
Fстен - площадь стен;
Твнутр - Тнар - разность между внутренней и наружной температурой (Твнутр = 30°C; Тнар = минус 20°C);
λ - теплопроводность стен (λсосна = 0,15 вт/м²·°C )
Dстен - средняя толщина стен;

Qстен = 44·50·0,15/0,2 = 1650 вт;

Теплопотери через потолок:

Qпотолок = 0,9 · Fпотолок·(Твнутр - Тнар)·λ/Dпотолок;

где,
Qпотолок - теплопотери через потолок;
0,90 - поправочный коэффициент для чердачной крыши.
Fпотолок - площадь потолка;
Твнутр - Тнар - разность между внутренней и наружной температурой (Твнутр = 30°C; Тнар = минус 20°C);
λ - теплопроводность утеплителя (λ минваты = 0,05 вт/м²·°C)
Dпотолок - толщина утеплителя;

Qпотолок = 0,9 · 25·50·0,05/0,18 = 312 вт;

На самом деле теплопотери будут чуть меньше, так как с целью упрощения расчётов, мы не учитываем доски потолка и пола чердака.

Теплопотери через пол:

Qпол = Fпол·(Твнутр - Тнар)·λ/Dпол;

где,
Qпол - теплопотери через пол;
Fпол - площадь пола;
Твнутр - Тнар - разность между внутренней и наружной температурой (Твнутр = 30°C; Тнар = 5°C);
λ - утеплителя (λпенопласт = 0,05 вт/м²·°C)
Dпол - толщина утеплителя пола;

Qпол = 25·25·0,05/0,05 = 625 вт;

Теплопотери через двери и окна:

Qокна,двери - теплопотери через окна и двери, Qокна,двери = 220вт;

Тогда
Общие теплопотери:

Qобщ = 1650 + 312 + 625 + 220 = 2807 вт.

Переведя в кДж, имеем: 10 105 кДж ;

Тогда,
Общие суточные теплопотери составят Qобщ в сутки = 10 105·24 = 242 520 кДж;

Методика расчета теплопотерь здания взята по СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» приложение 9 . Коэффициенты теплопроводности строительных материалов взяты по СНиП 2-3-79 «Строительная теплотехника» приложение 3 .

На испарение 20 литров воды при температуре 30 градусов необходимо затратить:

Q исп = L · M = 2428 · 20 = 48 560 кДж;

Тогда суммарное тепло, необходимое для возмещения теплопотерь и просушки помещений бани за сутки составит:

Q = Q исп + Qобщ = 242 520 + 48 560 = 291 080 кДж

1 кг кирпича при остывании на 105 градусов выделяет:

Q кирп = C · M · (T2-T1) = 0,92 · 1 · 105 = 96,6 кДж

Необходимое количество кирпича:

М кирп = Q / Q кирп = 291 080/96,6 = 3013 кг;

Для просушки отдельно стоящей бани в зимнее время года площадью 20-25 м² необходимо 3013 кг кирпича = 860 кирпичей.

Очевидно, что просушить все помещения бани в холодное время года сможет только массивная кирпичная печь.

Убедившись в неспособности металлических печей организовать нормальную баню, народные умельцы обкладывают их камнем или кирпичом (саркофаг) или делают кирпичный щиток для аккумуляции тепла, которое выходит в дымоход. На саркофаг или щиток уходит около 200 кирпичей, что составляет примерно 700кг.

Однако, этого количества явно недостаточно для просушки бани.

5. Банная печь должна при необходимости должна готовить 150-200 литров горячей воды (90-95 градусов).

Последнее время получила распространение тенденция приготовления горячей воды при помощи электрических водонагревателей. Это просто, дёшево, позволяет без каких-либо проблем организовать тёплый душ.

Если электричество или водопровод в бане отсутствует, тогда приготовление горячей воды осуществляется путём циркуляции воды через специальную трубу (регистр), которая располагается в дымообороте (дымоходе) печи. Регистр соединяется с баком горячей воды, который находится в моечной. Холодная вода находится рядом в другой ёмкости (в другом кране).

Итак, подробно рассмотрены все обязательные функции, которые должна выполнять печь в отдельно стоящей бане. С целью разрешения некоторых спорных вопросов, сделаны термодинамические расчёты.

На основании вышеизложенного, я вынужден сделать вывод:

Организовать Русскую Баню, создать здоровые, полезные для организма, комфортные условия принятия банных процедур сможет только кирпичная печь с прямым нагревом каменки.

Любой заядлый парильщик подтвердит мои выводы на основании личного опыта.

У нас в Белоруссии до сих пор функционируют общественные бани. Например, в нашем стотысячном городе работают три общественные бани с классными кирпичными печами прямого нагрева, вес каменной засыпки - несколько тонн. Поэтому мы можем сравнивать и делать выводы.

И в тоже время во многих областях России люди кроме железных печей ничего другого не видели, а, значит, понятия не имеют о том, что такое настоящая Русская Баня. Парадокс! Россия, родина замечательной Русской Бани - во власти железных эрзац - печей! Вот уж, действительно, нет пророка в своём отечестве!

Наши предки топили бани исключительно по-чёрному. Внутри сруба в простейшем очаге разводили огонь и грели камни, пока они не раскалятся докрасна. Ими же, окунанием в ёмкость, грели воду. Трубы не было, дым выходил через щели и приоткрытые двери/окошки, на стенах и потолке оставался густой налёт копоти. Париться начинали, когда догорали последние головешки. Иногда с некоторой задержкой, чтобы вышел угарный газ. Сейчас для парных процедур повсеместно используют печи, в бани подводят воду, делают полноценный пол и предбанник, где часто располагают дверцу топки. Но самое главное – появился дымоход для банной печи, который служит для удаления дыма. Это уже баня по-белому.

Функции и особенности эксплуатации дымовой трубы в бане

Основное назначение дымохода в парилке – качественное и контролируемое отведение продуктов горения, чтобы полностью исключить скопление вредоносной углекислоты и образование гари на поверхностях. Возникающая тяга (с подсосом воздуха в камеру сгорания) поддерживает стабильный процесс работы теплогенератора. Манипулируя потоками, пользователь регулирует теплотворность печи и расход топлива. Топить такую банную печку можно сколь угодно долго, и всё это время можно париться.

Важно! Труба каменки сильно нагревается, поэтому иногда эту энергию используют для подготовки воды посредством интегрированных в конструкцию баков.

Особенности распределения тепла при различных способах подключения каменки к дымоходу

Печь в бане топится непостоянно. Соответственно, дымовой канал полностью остывает между сессиями, поэтому детали дымохода испытывают сильнейшие многократные термодинамические нагрузки. Второй важный фактор – рабочая температура. В отличие от котлов и печей, применяемых для отопления, здесь отводятся газы, нагретые до 700 и более градусов. Часто в бане используют прямоточные печи, из-за отсутствия отопительных щитков или снимающих часть тепла водяных рубашек дым получается таким горячим. Поэтому проблема прогорания дымоходов (опасность загазованности и пожара) всегда остаётся актуальной. Дымоходы для печей в баню изготавливают из высококачественных материалов. Если это заводские изделия, они должны быть одобрены производителем для таких непростых условий эксплуатации.

Важно! Трубы банной печи проводят через перекрытия или снаружи строения, по фасаду. Выбрав уличный вариант, более простой в монтаже, на всём протяжении канал утепляют.

Из каких материалов изготавливают дымоходы

Труба из кирпича

Такие дымоходы одинаково подходят для каменных и металлических печей. Для основной кладки используют огнеупорный кирпич и раствор на основе глины или специальную «печную смесь». В верхних рядах в ход идут облицовочные материалы и цементный раствор.

Основные элементы кирпичного дымохода

Дымовой канал изнутри оштукатуривают, чтобы закрыть швы и сгладить плоскости – будет меньше скапливаться сажа и конденсат, тяга станет лучше. Сама конфигурация трубы ничем особенным не отличается, присутствуют стандартные элементы:

• стояк,
• распушка,
• выдра,
• шейка,
• оголовок,
• колпак (дефлектор).

Основное достоинство такого решения – долговечность и высокая пожарная безопасность. Однако массивной каменной трубе для стабильной тяги нужно время на прогрев.

Важно! Кирпичный дымоход для металлических печей – не всегда хороший вариант. Соорудить его над теплогенератором не получится, поэтому канал собирают рядом, кладку ведут от пола (фундамента), а затем горизонтальным переходом подсоединяют к нему печь.

Труба из металла

Стальные дымоходы относительно легкие, могут устанавливаться поверх источника тепла, поэтому хорошо подходят для заводских каменок. Сечение подбирают в зависимости от мощности печи, нужно выполнять рекомендации производителя или ориентироваться на диаметр выходного патрубка. Чаще всего дымоходы для печей в баню требуют сечения в 115 мм.

Водопроводные трубы из обычного чёрного металла можно брать исключительно с большой толщиной стенки (от 5 мм), но всё равно выйти из строя они могут в любой момент (прогорают от высоких температур и ржавеют от сильной влажности). Оцинкованные изделия тоже не блещут долговечностью, так как защитный слой очень быстро сходит на нет.

Устройство и варианты подключения сэндвич-канала

Единственный достойный вариант – нержавейка. В принципе, можно применить одинарную трубу, хорошо её заизолировав на чердаке и на улице, но лучше себя покажет сэндвич. Это комплектные дымоходы, состоящие из небольших секций. Домашний мастер может самостоятельно собрать сэндвич-канал. Каждый элемент состоит из двух труб разного сечения, между которыми находится теплоизоляционное наполнение. В линейке есть: стартовая «одностенная» труба для рассеивания тепла (иногда с баком для воды), основные погонажные элементы длиной около 1 метра, переходы и колени, проходные узлы для перекрытия и кровли, вставки с шиберами, верхние насадки, дефлекторы.

Выбирая модель для банной печи, нужно учитывать такие моментов:

1. Толщина стенок внутренней трубы должна быть максимальной (от 0,8-1 мм),
2. Марка нержавеющей стали должна быть устойчива к температурам около 850 градусов, например, AISI 321 или AISI 439 и 409.
3. Оптимальная толщина базальтового наполнения – от 50 мм (в идеале – 100 мм), а его плотность от 120 кг/м 3 .
4. Отдаём предпочтение моделям с наружной трубой также из нержавейки.

Важно! Стыки металлических труб располагают так, чтобы они не попадали в зону разделки и находились на виду.

Конструкция жаростойкой двухконтурной трубы для бани

Керамические дымоходы

Дымоходы из керамики выдерживают жар и не боятся влаги. Они представляют собой сборную многослойную конструкцию, в которой предусмотрено всё необходимое: основные линейные блоки, ревизионные элементы, ёмкости для сбора и удаления конденсата (устанавливают в самом низу), покровные плиты, тройники, вентиляционные решётки, верхние сетчатые насадки и т.д.

В зависимости от конструкции выделяют два вида изделий:

1. Монолитные, полностью готовые для кладки самонесущие блоки со сквозным каналом круглого сечения. Между внутренним цилиндрическим элементом и наружным плоским кожухом находятся переборки (рёбра жёсткости), они образуют камеры, играющие роль теплоизоляционной воздушной прослойки и вертикальных вентиляционных каналов.
2. Модульные системы, в которых несущие функции выполняют керамзитобетонные блоки, а дым отводится через керамическую трубу, расположенную внутри такой шахты. Блок кладут на цементосодержащий раствор, а трубу из отдельных секций собирают на герметике. Минеральной ватой, как рукавом, оборачивают керамическую трубу.

Набор для изготовления керамического дымохода

Печи и керамические дымоходы для бань соединяют при помощи монотрубы из жаростойкой нержавейки. Она подключается к шахте снизу или сбоку. Схему монтажа выбирают в зависимости от технических условий. Сравнительно небольшой вес готовой шахты позволяет произвести насадную установку, хотя обязательно нужно применять опорные консоли или кирпичный свод-основу. При желании (например, для освобождения места в парной) без проблем реализуют корневую схему – дымоход выносят в предбанник или на улицу. Для финишной отделки дымохода используют любой подходящий материал (краску, плоский камень, плитку), предварительно обшив блоки цементными плитами.

Выбирая дымоход для каменки, не забывайте, что работать он будет в экстремальных условиях. Системы для обычных котлов и каминов в этом случае применять нельзя. Важно знать и соблюдать технологию монтажа, поэтому для сборки трубы желательно пригласить опытных мастеров.

Видео: установка дымохода сэндвича своими руками

Оптимальная температура в парной бани тесно связана с процессами, которые проходят в организме человека при его попадании в помещение с воздухом, прогретым выше 50 °С. Реакция человеческого тела очень отличается, в зависимости от того, насколько высокая температура в парилке и какая влажность воздуха в ней. На данный момент банные процедуры уже достаточно изучены, чтобы можно было с уверенностью говорить о наиболее подходящей температуре для эффективного парения.

Для начала очень важно разобраться, зачем вообще был изначально придуман данный вид активного отдыха и какова его основная цель. Понимание этих вещей на первый взгляд может показаться повторением очевидных истин, но именно пренебрежение основами и является главной причиной неправильного выбора температурного режима в процессе парения.

Изначальная задача банных процедур заключается в создании таких условий для человеческого тела, чтобы оно активно начало запускать естественные очистительные процессы. В результате правильной подготовки к парению, доведения атмосферы парилки до нужных показателей уровня нагрева воздуха и его влажности, а также соблюдению ряда правил, баня обладает таким существенным оздоровительным воздействием на все системы организма.

Такая высокая эффективность с одной стороны является преимуществом бани, но с другой становится серьёзным недостатком. Часто парилка используется просто как очередное развлечение или способ интересно провести время в компании друзей, и, как следствие, поход в баню превращается в сильнейший негативный стресс для здоровья.

Правильная температура в парилке

О правилах классических оздоровительных банных процедур можно говорить много, но в данной статье подробно остановимся именно на температуре. Если говорить о наиболее подходящей для здоровья во всех отношениях температуре в парилке, то этот показатель лежит в пределах между 50 °С и 70 °С . В классической русской бане печи всегда строили из кирпича и были они, как правило, с закрытыми каменками. Такая конструкция была просто не в состоянии нагреть парную выше 60 °С и для того, чтобы хорошенько пропотеть, потребовалось бы сидеть в ней слишком долго, но выход из положения был найден.

На нагретые до красна от прямого пламени камни выливался ковш воды, который мгновенно превращался в легкий горячий мелкодисперсионный пар, наиболее комфортный как для дыхательных путей, так и для кожи. Облако пара поднималось под потолок и человека лежащего на полоке с помощью веников этим паром постепенно обдавали небольшими порциями. При грамотной технике нагнетания пара на различные части тела процесс парения приносит не только незабываемые позитивные ощущения, но и самый сильный оздоровительный эффект.

Проектируя собственную баню важно понимать, что кроме правильной температуры для получения полного спектра положительных воздействий парения на тело, в бане также должна быть определенная влажность. Оптимальный показатель лежит в пределах 60%. Именно такое сочетание температуры и влажности обеспечивает идеальные условия для оздоровления всего организма.

Достичь того, чтобы в парилке была одновременно и указанная температура и правильная влажность, можно только при условии, если печь в ней с закрытой каменкой. Очень важно для получения качественного мелкодисперсионного пара, чтобы камни в печи были нагреты не менее чем до 300 °С. А если каменка открытая, то при нагреве в ней камней до такой степени, сама печь будет настолько разогрета, что температура парилки выйдет за пределы 70 °С.

Опасная температура

Для сравнения рассмотрим ряд исследований, проведенных учеными в двадцатом веке, по наблюдению за последствиями влияния регулярных посещений парилки, нагретой до экстремальных значений в 110-130 °С.

Профессор Х. Теир в 80-е годы прошлого века выдвинул предположение о связи высокой температуры в финских саунах с возникновением рака, которое впоследствии было подтверждено результатами большого исследования. После рассмотрения значительного количества случаев заболеваний раком лёгких у любителей попариться при 110-130 °С, было установлено, что пребывание в парилке нагретой до таких температур способствует образованию этого заболевания.

Дело в том, что в таких условиях можно находиться только когда воздух в помещении очень сухой, а это исключает гидростатическое воздействие пара на организм. В результате кровь недостаточно хорошо снабжает лёгкие и они получают ожег из-за неспособности в необходимой степени адаптироваться к повышенным температурам.

Ряд других исследований также открыл, что пребывание в сухом сильно перегретом воздухе сауны негативно влияет на выработку спермы, а также приводит к возникновению проблем с пищеварением у детей, родившихся от матерей, которые часто посещали такие бани при беременности.

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.

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.

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.

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.

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. Как предупредить такие негативные явления? Полностью избавиться от них не удастся, но есть способы минимизации. Они помогут увеличить время эксплуатации металлической печки и улучшить комфортность банных процедур за счет увеличения времени поддержания благоприятной температуры в помещении.

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.

Предварительная подготовка металла

После того как вырезаны все отдельные элементы печи, наиболее нагревающиеся детали предварительно отпустите. Сильнее всего греются боковые и верхние части и дверка топки. Нагрейте их любым способом до красного цвета и медленно охлаждайте. После отпуска листы могут немного покоробиться, это не страшно, молотком подровняйте их до первоначального состояния. Еще раз проверьте размеры, если они изменились в заметных пределах, отрежьте до нужных параметров. Этот простой способ исключит коробление печки во время ее эксплуатации.

Особенности конструкции топки металлической печи

Большинство металлических печей выдают максимальное количество тепла за минимальное время, дрова очень быстро перегорают, поверхности нагреваются до высоких температур. Поддерживать нормальную и стабильную температуру в парной невозможно – приходится часто подкладывать дрова. В помещении то слишком жарко, то холодно. Почему так происходит? Подобные печи в большинстве случаев имеют колосниковые решетки. Их наличие оправданно в каменных печах, мы уже упоминали, что эти печи нужно быстро нагревать. Сильное горение пламени обеспечивается большим количеством воздуха, попадающим сквозь колосники в пламя.

Колосники делаются из металлических прутков, листового металла многочисленными просверленными отверстиями или литого чугуна, отличаются размерами отверстий и т. д.

Дрова лежат на решетке, поступление воздуха ничем не регулируется, наоборот, принимаются все меры для увеличения тяги, что автоматически ускоряет процесс горения. Больше всего нагревается верхняя часть печи, чуть меньше боковины, а низ и фронтальная часть нагреваются незначительно.

Цены на листовую сталь

листовая сталь

Такой режим горения крайне негативно сказывается как на длительности эксплуатации печки, так и на комфортности пребывания в парной. Приходится огонь периодически заливать водой, если мало воды – пламя быстро вновь разгорается, если много – горение может вообще прекратиться. Одним словом, банный день вместо удовольствия приносит головную боль.

Что предлагаем мы? Решение очень простое – не делайте колосники с поддувалом, пусть дрова лежат на дне печки, а не на колоснике. Дверку топки максимально герметизируйте, можно по периметру использовать асбестовый шнур или минеральную вату.

В дверке топки проделайте отверстия с обыкновенной подвижной заслонкой для регулирования количества подаваемого воздуха. Одна закладка дров в такой печи будет гореть более часа, есть возможность регулировать температуру нагрева поверхностей. Кроме того, прогреваться будет вся площадь печки. Работы по изготовлению печи за счет отсутствия колосника и зольника упростились, а эффективность и удобство пользования увеличилось.

Как видите, все знания нам пригодились, их можно использовать не только во время изготовления печки для бани. С теорией мы разобрались, пора переходить к практике.

Краткое описание и размеры металлической печки

Наша конструкция будет иметь отдельный бак для нагрева воды и встроенную в верхнюю часть печи каменку. Пламя со всех сторон нагревает каменку, это значительно повышает коэффициент полезного действия печи. Размеры можете брать произвольные, учитывайте параметры парной и количество одновременно моющихся людей. Мы для примера даем размеры своей печки.

1. Внешняя каменка. Ширина 50 см, длина 50 см, высота 80 см.
2. Внутренняя каменка. Ширина 40 см, длина 40 см, высота 50 см. Расстояние между стенками внутренней и внешней каменки составляют пять сантиметров по периметру.
3. Печь. Ширина 50 см, длина 90 см, высота 50 см. Длину печки можете изменять, делать ее только под внешнюю каменку длиной 50 см (тогда бачок воды придется крепить со стороны на упорах) или увеличивать длину для увеличения объема бачка.
4. Бачок для воды. Ширина 40 см, длина 50 см, высота 60 см. В бачок помещается 120 литров воды, что вполне достаточно для помывки трех-четырех человек. Конечно, горячую воду нужно разбавлять холодной.

Инструкция по изготовлению металлической печи

Шаг 1. Заготовьте материалы. Для изготовления нужна листовая сталь, толщина чем больше, тем лучше. Но это может быть очень дорого, мы рекомендуем использовать листы толщиной 1,5÷2,0 мм.

Металлические листы 2 мм

Шаг 2. Сделайте эскиз печи с указанием всех размеров и частей. Подсчитайте количество деталей и их общую площадь. Это поможет вам определиться с потребностью листового железа.

Схема – пример банной печи

Шаг 3. Перенесите размеры на металл, вырежьте все элементы печи. Строго соблюдайте углы, они должны равняться 90°, противоположные боковины сделайте максимально одинаковыми. Резать металл нужно круглошлифовальной машиной, соблюдайте правила техники безопасности. Болгарка – очень опасный инструмент, шутить с ней не стоит, слишком тяжелые травмы в итоге можно получить. Заусеницы после обрезания заготовок следует убрать. Перед началом сваривания еще раз проверьте количество и размеры всех деталей.

Сваривание печи

Работы выполняйте на ровной площадке, освободите рабочее место от посторонних предметов. Начнем с изготовления каменки для печки.

Шаг 1. Поставьте на ребро две боковины под прямым углом, начинайте делать прихватки.

Отрегулируйте силу тока, электрическая дуга не должна перегревать металл – шов получится неравномерным и непрочным. Прихватывайте по несколько миллиметров, на один угол достаточно 4÷5 прихваток. Постоянно контролируйте положение боковин. Сварной шов после остывания ведет листы в сторону, выравнивайте их положение. Проверьте угольником углы. Таким же образом прихватите две оставшиеся боковины каменки.

Шаг 2. Поставьте две подготовленные заготовки вместе, при необходимости откорректируйте углы и прихватите противоположные грани каменки. У вас получился короб каменки, осталось сделать дно и крышку.

Четыре соединенных листа-заготовки, образующих короб

Шаг 3. Прихватите дно и крышку. Во время вырезания вручную заготовок добиться идеальных размеров невозможно, всегда будут отклонения. Это не страшно, перед прихватыванием дна и крышки устанавливайте их таким способом, чтобы разбежность размеров были со всех сторон приблизительно одинаковыми. Щели в несколько миллиметров без проблем заварятся. Чтобы крышка не упала в короб, кладите одну строну на любую подставку, главное, чтобы она была тонкой и не нарушала нужное положение детали. С каждой стороны каменки сделайте по несколько прихваток, как и всегда, обращайте внимание на положение элементов и при необходимости исправляйте отклонения.

Для дна внутренней каменки лучше взять лист толщиной 10 мм. На него приходится главный «улар» пламени, слишком тонкое дно может довольно быстро прогореть и дым начнет поступать в парную. Когда короб каменки полностью прихвачен, наложите полноценные швы.

Шаг 4 . Проделайте дверку в каменке. Положите короб горизонтально и сделайте разметку. Вырезать отверстие можно болгаркой или сваркой.

В нашем варианте каменка состоит из двух частей: внутренней и внешней. Внешняя должна иметь размеры по периметру больше внутренней примерно на 10 сантиметров для прохода пламени и дыма в дымоход. Внутренняя каменка устанавливается во внешнюю на трубах, диаметр труб произвольный.

Шаг 5 . Проделайте в нижней части внешней каменки отверстия под трубы, на них будет стоять внутренняя каменка. Если у вас нет труб, можете использовать металлические прутки или арматуру. Следите, чтобы отверстия были горизонтальными и на одной высоте с двух сторон боковин внешней каменки.

Таким же способом прихватите внешнюю каменку, топку печи и бак для воды. В топке вырежьте отверстия под дрова. Рекомендуем делать отверстия с таким расчетом, чтобы отрезанные части листа можно было использовать в качестве дверок. Для этого в топке делайте на 1 см отверстия больше, чем в каменке, из этой заготовки можно будет сделать к ней дверку – экономится материал.

Видео – Изготовление печи из металла для бани (часть 1)

Сборка отдельных элементов печи в единую конструкцию

Шаг 1. Заготовьте четыре пластины для сваривания двух каменок. Размеры пластин по длине должны отвечать размерам отверстия внешней каменки.

Шаг 2. В верхней части внешней каменки вырежьте отверстия под дымоходную трубу. Размеры отверстия должны отвечать имеющейся у вас трубе и обеспечивать необходимую тягу в топке.

Цены на дымоходные трубы

дымоходная труба

Шаг 3. По периметру отверстия в печке под каменку приварите металлические полосы высотой примерно 2 сантиметра, размеры проема должны отвечать размерам внешней каменки.

Изнутри топки приварите уголок 45×45 м, одна сторона уголка должна выходить в отверстие под каменку и образовывать квадрат. Сторона квадрата должна быть на 0,5÷1 см меньше размеров каменки. На эти полки в отверстии печи будет упираться конструкция. Для увеличения герметизации мета установки каменки используйте листовой асбест, вырежьте из него полоски шириной два сантиметра и положите между дном каменки и упорами из уголка. Разъемное соединение облегчит установку печки в парной. Конструкции печи изготовлены из толстой стали, имеют большие размеры и вес, приварить каменку к печи нецелесообразно. Намного удобнее сделать ее сборно/разборной, это облегчит транспортировку и установку.

Шаг 4. На петлях приварите дверку топки. Двойным швом проварите все предварительно сделанные конструкции. Шов лучше класть снаружи и изнутри.

Шаг 5. Вставьте внутреннюю каменку на место, она должна стоять на трубах и иметь вертикальное положение. С помощью заготовленных пластин соедините отверстия внутренней и внешней каменки. Если крепление внутренней каменки вызывает сомнения – закрепите ее сверху отрезками металла, угольниками или арматурой. Эти крепления будут скрытыми, можете использовать любые отходы металла.

Отверстие закрыто дверцей. По периметру дверцы асбестовый шнур, крышка крепится болтами

Шаг 6. Приварите верхнюю крышку внешней каменки. Прорежьте в ней отверстие под трубу дымохода. Проверьте качество всех швов, при необходимости поправьте пропуски.

Каменка почти готова. Отсталость только сделать технологическое отверстие для очистки сажи, падающей из трубы и продумать установку печи. Сажа будет накапливаться на крышке внутренней каменки. Сбоку внешней стенки каменки сделайте отверстие, закрывайте его крышкой на болтах, для герметизации используйте асбестовый шнур. Аккуратно отшлифуйте болгаркой все углы, снимите заусеницы.

Устанавливать печь мы предлагаем на металлические ножки. Высота ножек не менее 40 сантиметров, внизу обязательно следует класть асбест, сверху металлический лист. Это правила пожарной безопасности.

Видео – Печка для бани (этапы сборки двойной каменки и установки ее на сваренную топочную камеру)

Видео – Печка для бани (заключительная часть)

Мы уже упоминали, что каждый мастер по ходу изготовления печи может вносить свои изменения и корректировки с учетом собственных предпочтений и индивидуальных характеристик парной. Изменения касаются не только размеров печи, но и ее конструкции. Даем несколько подсказок для возможного использования.

Ножки лучше делать в виде продольных салазок – значительно уменьшается давление на половое покрытия, нагрузки распределяются равномерно на несколько половых досок. Это очень важно, сама печь довольно тяжелая, а еще нужно иметь в виду вес камней и воды. Для изготовления ножек подойдет любой имеющийся металл подходящих размеров, а для салазок можно взять угольник 50×50 мм. Концы салазок не должны выступать за периметр печки, в противном случае можно травмировать ноги.

На дно и по бокам печки можно положить огнеупорные кирпичи – меньше греется металл и дольше держится тепло. Огнеупорные кирпичи бывают двух видов: проводящие тепло (тяжелые) и изолирующие тепло (легкие). Вторые используются для кладки плавильных печей, они сохраняют поверхности холодными, несмотря на огромную температуру внутри. Не ошибитесь, не берите такие материалы. Огнестойкий кирпич для печки бани должен хорошо проводит тепло, обращайте на это внимание. Если планируете класть кирпичи, то увеличьте размеры топки на размеры кирпича.

Цены на огнеупорный кирпич

огнеупорный кирпич

Дверки топки и каменки можно изготовить из пластин, получаемых после вырезания отверстий. Для этого делайте срезы максимально ровными, для уменьшения ширины прореза пользуйтесь тонкими дисками. Работать с ними труднее и дольше, но в итоге у вас все равно будет экономия времени – не придется его терять на изготовление отдельных дверок. Само собой разумеется, что экономится и металл.

Размеры дверок будут меньше размеров отверстий на ширину среза, дверки могут «проваливаться» внутрь топки или каменки. Чтобы исключить такие ситуации следует приварить с обратной стороны отверстий упоры для дверок. Можете использовать неширокие полоски металла. Желательно упоры приваривать по всему периметру отверстий, а не в нескольких точках, таким образом вы увеличите герметичность закрывания дверок.

Лучше делать из нержавейки, для сварки нержавейки нужно пользоваться специальными электродами. Настраивайте ток сварочного аппарата специально под нержавейку, помните, что ее варить сложнее, требуется определенный опыт.

Цены на баки из нержавеющей стали

бак из нержавеющей стали

Если в бане моются маленькие дети – обязательно сделайте вокруг печки защитное ограждение. Оно может быть переносным или стационарным, не имеет значения. Главное, чтобы ограждение гарантировало безопасность детей.

Если во время эксплуатации печи обнаружилось, что ее мощности не хватает для обогрева помещения – не расстраивайтесь. Показатели теплоотдачи печки можно значительно улучшить за счет увеличения эффективной площади. Приварите по бокам и сверху любые металлические пластины, они будут выполнять роль радиаторов-теплообменников. Есть еще один способ увеличения теплоотдачи. Для этого понадобятся изогнутые дугой трубы диаметром примерно 50 сантиметров. Приварите их к боковинам печки, один конец трубы должен располагаться под печкой, а второй над ней. В результате разности температур в трубах появится тяга, холодный воздух втягивается с пола под печкой и выкидывается горячим над ней. Печь будет работать по принципу печки Булерьян.

На дверке топки рекомендуем сделать регулируемую подачу воздуха. Самый простой способ – изготовить поддувало из трубы. Понадобится кусок трубы длиной ≈10 сантиметров и отрезок листового металла такого же размера. Сделайте посредине двери отверстие под диаметр трубы. Из листового металла вырежьте круг с диаметром на несколько миллиметров меньше условного прохода трубы. В стенках трубы просверлите два отверстия, они должны лежать строго на одной лини и на оси трубы. Расстояние отверстий от конца трубы не менее половины диаметра, в противном случае заслонка не будет полностью перекрывать просвет, что ухудшит возможности регулировки количества подачи свежего воздуха.

В отверстия вставьте отрезок катанки соответствующего диаметра, верхний конец согните в виде ручки. К катанке приварите вырезанный из листовой стали кружочек, зафиксируйте изготовленную заслонку к отверстию в дверке топки.

Есть еще один способ изготовления регулируемых отверстий дверки. Просверлите в нижней части отверстия диаметром 10÷20 мм, центры отверстий должны лежать на одной линии. Снизу и сверху отверстий приварите металлическую пластину, расстояние между пластинами и дверкой должно равняться толщине задвижки. Пластины будут служить направляющими для задвижки. По мере надобности во время топки печи открывайте одно или несколько отверстий.

Это еще не все возможные усовершенствования металлической печки, думайте сами и занимайтесь техническим творчеством. Этот процесс приносит настоящее удовольствие, поверьте профессионалам.