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.
Металлическая печь для бани своими руками
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.
Топка банной печи
Еще одно важное требование к топке связано с особенностями стали. При нагреве всего до +150°С начинает происходить распад мартенсита, он рекристаллизует и полигонизует, изменяются физические свойства металла.
Зависимость цвета от температуры нагрева металла
Посмотрите на таблицу, при такой температуре металлическая печь не изменяет цвет, нам кажется, что все нормально, а это уже не так. Низкотемпературный отпуск происходит при температуре металла до +250°, сталь теряет устойчивость к динамическим нагрузкам.
Раскаленный докрасна металл печи
Темно-коричневый цвет печи указывает, что металл нагрелся до температуры +550°С, а при этих показателях начинается среднетемпературный отпуск стали, мартенсит превращается в феррит и цементит. Кристаллические превращения металла изменяют его линейные характеристики. Вы обращали внимание, что листовое железо после сильного нагрева и остывания не возвращается к первоначальным размерам? Оно может вспучиться, потерять линейность и т. д. Внешний вид печки становится «очень оригинальным» и далеким от первоначального.
От высокой температуры страдают не только печи, но и металлические дымоходы
Но довольно часто металлическая печь нагревается еще больше и становится ярко-красной. Такой цвет появляется при температуре нагрева +900°С. А это уже высокий отпуск, металл становится очень мягким и пластичным, значительно увеличиваются явления остаточной деформации. Печь может перекосить, сварные швы могут не выдержать появившихся статических усилий. 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.
Влияние отпуска на механические свойства стали
Как улучшить характеристики металлической печки
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.
Заготовки для печных дверец
Пример установленной металлической дверцы
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.
Металлическая печь с колосниковой решеткой
Колосники делаются из металлических прутков, листового металла многочисленными просверленными отверстиями или литого чугуна, отличаются размерами отверстий и т. д.
Колосниковая решетка чугунная
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.
Дрова в топке лежат на колоснике
Схема работы печи-каменки
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.
[adrotate group=»5″]
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.
Асбестовый шнур
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.
Топка печи без колосников
Пример печной дверцы с регулируемой заслонкой
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.
- Внешняя каменка. Ширина 50 см, длина 50 см, высота 80 см.
- Внутренняя каменка. Ширина 40 см, длина 40 см, высота 50 см. Расстояние между стенками внутренней и внешней каменки составляют пять сантиметров по периметру.
- 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.
- 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.
Нарисуйте эскиз вашей печи, например, мелом на стальном листе
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.
Стыкуем две заготовки под прямым углом
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.
Производим точечную сварку
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.
Делаем дно и крышку
Шаг 4. Проделайте дверку в каменке. Положите короб горизонтально и сделайте разметку. Вырезать отверстие можно болгаркой или сваркой.
Вырезаем дверцу
Молотком выбиваем вырезанный прямоугольник и отставляем его в сторону
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.
[adrotate group=»5″]
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.
Делаем отверстия под трубы
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
Элементы печи перед соединением
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.
Металлические полосы
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.
Дверца
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.
Соединение внешней и внутренней каменки
Приваренные треугольники для укрепления соединения внешней и внутренней каменок
Стрелкой показано технологическое отверстие для чистки сажи
Отверстие закрыто дверцей. По периметру дверцы асбестовый шнур, крышка крепится болтами
Верхняя крышка
Готовая печь
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)
Практические советы
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.
Печь на классических ножках
Ножки-полозья для лучшего распределения нагрузки
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.
Облицовка металлической печи кирпичом снаружи
Цены на огнеупорный кирпич
огнеупорный кирпич
[adrotate group=»5″]
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.
Пример вырезания дверцы для топки
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.
Бак для воды 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.
Бак из нержавеющей стали
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.
Деревянное ограждение для банной печи
Ограждение из дерева для печи
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.
Схема печи 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.
Круглое поддувало
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.
Пример заводской печной дверцы с отверстиями и заслонкой для них
Это еще не все возможные усовершенствования металлической печки, думайте сами и занимайтесь техническим творчеством. Этот процесс приносит настоящее удовольствие, поверьте профессионалам.
Пример банной печи из металла
Самодельная металлическая печка в бане
источник banya-expert.com