Если в дружеской беседе упоминается «баня», то сознание сразу рисует картину уютного помещения, обшитого деревом, веники в деревянных ушатах и, конечно же, жарко натопленная «печь». Действительно, самое ответственное в деле устройства парилки – это качественно сделанная нагревательная конструкция, от которой напрямую зависит степень получаемого удовольствия.
Выбор конструкции и особенности
Ее можно сложить из кирпича либо сварить из листового железа. В первом случае она однозначно требует фундамента, значительных материальных, трудозатрат и запаса времени. Однако эффект того стоит: жар от теплоёмких кирпичей будет держаться долго, обеспечивая всю полноту ощущений от посещения парилки. Нужно только угадать с конструкцией топки и дымохода, чтобы весь жар не уносился в трубу…
Сварная конструкция гораздо более проста в исполнении, а значит, доступна любому желающему который желает сделать печь для бани своими руками из металла. Ее главный минус – быстрое остывание неразрывно сопряжён с преимуществом – столь же быстрый нагрев. При этом существуют конструкционные способы как удержания уже накопленного жара, так и удлиняющие время горения топлива. К первым можно отнести так называемые каменки, в которых огонь не просто раскаляет топку, но и греет находящиеся в специальном резервуаре камни, которые являются аккумуляторами жара.
Для стальной конструкции на первый план выходит физические свойства материала, его поведение при нагревании до 550 градусов Цельсия и выше «то есть докрасна и ярче».
Статические нагрузки, которые испытывают железные листы и детали, раскаляясь, могут привести к деформации общей геометрии, как следствие, к растрескиванию сварных швов, потере герметичности топки и дымохода и другим неприятностям. Избавиться от этих особенностей, к сожалению, невозможно, однако, вполне реализуемо свести искажения к минимуму. Самый простой и эффективный способ – предварительная прокалка деталей топки без принудительного охлаждения. Пусть они остынут «своим ходом». В результате будут наблюдаться незначительные изменения геометрических размеров, которые исправляются с помощью молотка и болгарки. Зато сваренная из таких частей топка в дальнейшем не испортит настроение своей нелепой кривизной.
Приручить пламя
Большинство топок «кстати, как кирпичных, так и стальных» оборудованы зольником с поддувалом – камерой под очагом, куда ссыпается зола. Колосниковая решетка, сделанная, как правило, из тугоплавкого чугуна, позволяет не задумываться о наполнении камеры сгорания продуктами горения, а также способствует проникновению из зольника к пламени большого количества воздуха, одновременно создавая тягу и способствуя буквально выдуванию ценного жара в лабиринт дымохода. Это является полезной особенностью кирпичного сооружения, которое нужно побыстрее нагреть. Однако железная конструкция устроена проще, и мощная тяга приведет к тому, что раскаляться будут не только топка, но и части дымохода, что объективно снижают срок эксплуатации каменки. Дополнительно наблюдается быстрый расход жара «буквально, в короткую трубу», да и дров не напасешься.
Чтобы решить эту проблему можно вовсе отказаться от зольника. Такое решение резко упрощает всю конструкцию, снижает ее вес и трудоемкость исполнения. Дно топки можно выложить огнеупорными кирпичами. Они уменьшат опасность прогорания стального днища, а также будут играть роль дополнительных аккумуляторов тепловой энергии. Важно не перепутать виды огнеупоров и вместо проводящими тепло кирпичами не заложить все изолирующими! Принимая решение о количестве кирпичей, размещаемых в топке, имейте в виду, что чем больше места уйдёт под камни, тем меньше останется пространства для дров. Кислород, безусловно, нужен и его поступление предлагается эффективнее регулировать посредством устройства отверстий «одного или нескольких» с задвижкой прямо в топочной заслонке. Снизив подачу воздуха до минимума, можно добиться, что топливо будет гореть до нескольких часов, максимально полно отдавая жар стенкам топки и кирпичам на ее днище.
Эскиз и конкретика
Предлагается подробно рассмотреть модель, состоящую из 4 блоков. Вся конструкция целиком, будучи изготовленной из хотя бы 2-х миллиметровой стали становится довольно тяжёлой и крупногабаритной, как следствие, сложно транспортируемой. Поэтому ее лучше сделать сборной – удобнее. Вот ее составные части с размерами:
- Топка «длина – 90 см.; ширина – 50 см.; высота – 50 см.»
- Внешняя каменка «длина – 50 см.; ширина – 50 см.; высота – 80 см.»
- Внутренняя каменка «длина – 40 см.; ширина – 40 см.; высота – 50 см.»
- Бак для воды «длина – 50 см.; ширина – 40 см.; высота – 60 см.»
Топка находится в основании всей конструкции. Сверху на нее устанавливается так называемая внешняя каменка «со сдвигом к стороне топки, дальней от заслонки». Она фактически является продолжением топки с той лишь разницей, что внутри нее закреплена внутренняя каменка – изолированная камера для камней, оборудованная собственной дверцей. Пламя и дым, проходя через внешнюю каменку нагревает камеру и камни в ней, отдавая им большую часть своего тепла.
Вверху внешней каменки предусмотрено отверстие для трубы дымохода. На свободное место над топкой устанавливаем бак для воды. Всю конструкцию лучше оснастить ножками-салазками «их лучше сварить из уголка». В отличие от обычных «точечных» ножек продольные салазки позволят равномернее распределить нагрузку на пол. Также, чтобы избежать порчи настроения в результате падений и ударов головой нужно следить, чтобы края салазок не вылезали за габариты самой нижней части — топки. Согласно требованиям пожарной безопасности место, где будет стоять каменка, следует проложить асбестом, сверху накрыть железным листом и только потом размещать конструкцию на ножках-салазках, которые должны быть высотой не менее 40 см.
Подготовка к работе
Хорошо, если «под рукой» есть слесарный цех со всеми его приспособлениями, облегчающими труд мастера. Однако сварить каменку, к примеру, в дачных условиях тоже вполне реально и для начала нужно подготовить рабочее место и инструмент. Десятки квадратных метров не потребуются. Площадь должна позволять разместить горизонтально хотя бы один стальной лист, из которого будут вырезаться детали. Если отсутствует слесарный верстак, то можно использовать 3-4 табурета для позиционирования заготовок. Во-избежание попадания под дождь во время проведения сварочных работ, рабочее пространство лучше устроить под крышей, однако, должно присутствовать хорошее освещение. Из инструментов понадобится сварочный аппарат «с принадлежностями», молоток, болгарка «круглошлифовальная машина или плазменный резак», дрель со сверлом по металлу, тиски «при наличии», угольник, чертилка. Особенно требуется акцентировать внимание на необходимости неукоснительного соблюдения правил техники безопасности!
Семь раз отмерь
Излишне напоминать, что чем точнее будет сделан чертеж, тем дешевле обойдется вся работа. В нашем случае, кстати, для понимания общего количества требуемых материалов вполне достаточно простого эскиза. Но поскольку на данном этапе работа идет как раз «пером», а не «топором», то лучше себя перепроверить. Выше предлагалось использовать лист, толщиной 2 мм.
Это не догма – можно и меньше – и обойдется дешевле, и на вес легче. Но стоит помнить, что более тонкий лист может легче прогореть насквозь. Поэтому на поверхностях, находящихся в наиболее «стрессовых» термических условиях, лучше не экономить. И самая страдающая от жара деталь – дно топки. Ее предлагается выполнять из листа, толщиной от 10 мм.
Вначале нужно сварить из листовой стали 3 конструкционных сегмента: топку, внешнюю и внутреннюю каменки. Бак для воды делается из нержавейки, и к его созданию вернемся позже.
Размеры отмечаем на стальных листах с помощью чертилки и аккуратно, желательно без спешки, нарезаем детали, уделяя внимание соблюдению прямых углов. Удаляем с подготовленных деталей заусенцы. Как указывалось выше, части топки целесообразно подвергнуть прокалке, чтобы избежать последующих термических деформаций. Но в предлагаемом варианте эскиза эти детали достаточно габаритны. Иными словами, должна существовать техническая возможность нагреть до 800 градусов стальной лист размером 50х90 см. В большинстве случаев это затруднительно. Однако если не предполагается «выжимать» из конструкции все, на что она только способна, то вполне достаточно будет двойных швов при сварке топки.
Как сваривалась сталь
При сварке вначале расположите детали друг относительно друга с помощью тисков и упоров, используйте угольник. Конечно, можно и «на глазок» просто придерживать заготовки рукой, осуществляя прихватки, но в этом случае есть счастливый шанс начать все сначала. Следует обратить внимание на силу тока: не стоит шокировать железо излишними амперами – это отразится на качестве и внешнем виде шва. Сварку стоит производить в два этапа. Сначала точечные «по нескольку миллиметров» фиксации деталей по 2-3 на каждый шов, чтобы не допускать термических деформаций стальных пластин. Сваривать детали нужно попарно. Когда уже сформирована жесткая конструкция «к примеру, прихвачено воедино 5 граней короба», можно проварить пластины непрерывным швом для герметичности. В обязательном порядке двойным швом следует пройти детали топки. Помните, качество сварных швов стальной нагревательной конструкции напрямую влияет на жизнь и здоровье, т.к. продукты горения токсичны!
Нет никакой беды в том, если грани конструкции при сварке изгибаются. Во-первых, под рукой всегда есть молоток, а во-вторых, с зазором в пару мм. способен справиться даже начинающий сварщик.
Топка
При формировании основания конструкции нужно помнить, что ее верхняя плоскость имеет вырез – 50х50 см. На это место будет установлена внешняя каменка. Таким образом, верхняя пластина топки имеет размер 40х50 см. Отверстие под дверцу «размером, к примеру, 40х40 см.» прорезается болгаркой в дальнем от выреза торце «стороне топки с размерами 50х50 см.». Если использовать тонкие диски «предположим, толщиной в 2 мм.», то из стального выреза запросто можно будет сделать соответствующую дверцу. Это экономит как металл, так и время на работу.
Не стесняемся пользоваться молотком при выбивании вырезаемой пластины – как ни странно, это сберегает время и нервы, а также помогает сохранить размеры отверстия.
Блок каменок
Внешняя каменка представляет собой стальной короб без нижней плоскости «50х50 см.». Этой стороной он должен быть установлен на вырез верхней плоскости топки. И раз уж наша конструкция сборная, то вырез следует оснастить пазами, куда встанут стенки короба каменки.
Для формирования пазов нужно заготовить стальные полосы, шириной в 5-10 см. Этими полосами мы с трех сторон обрамляем вырез верхней плоскости топки, приваривая их по периметру к ее боковым стенкам с внешней и внутренней стороны так, чтобы над кромкой полоса выступала на 2 см. Так как к верхней пластине топки полосу приваривать неудобно, предлагается для формирования паза приварить к ней уголок «4,5х4,5 см.». Таким образом, выступающие части стальных полос образуют стенки пазов, куда будут в свою очередь вставляться стенки короба внешней каменки. Но ее еще предстоит сделать, хотя технология здесь аналогична производству топки.
Особенность внешней каменки в том, что она в готовом виде представляет собой единый, неразделимый блок с внутренней. Т.е. требуется подготовить сначала внутреннюю каменку. В данной конструкции это самая незамысловатая деталь – кубик, размерами 40х40х50 см. Не стоит торопиться прорезать в его грани 40х40 см. отверстие для дверцы. Сделаем это чуть позже, ведь внутренняя каменка расположена внутри внешней, а значит, отверстия обоих коробов должны совпадать. Поэтому вырисовывается следующая технологическая последовательность:
- полностью свариваем короб внутренней каменки;
- свариваем воедино 4 боковые стенки внешней каменки «верхнюю плоскость пока не трогаем»;
- оснащаем внешнюю каменку креплением для внутреннего короба;
- примеряем размещение внутреннего короба на креплении, размечаем и прорезаем отверстие для дверцы на боковой стенке внешней каменки;
- дублируем контуры отверстия для дверцы «прямо через само отверстие» на корпусе внутренней каменки;
- так как внутренний короб еще не зафиксирован, то удобнее вынуть его и по нанесенной ранее разметке вырезать отверстие для дверцы.
Итак, у нас полностью готов внутренний короб «для камней» и мы должны придумать, как мы закрепим его во внешнем кожухе. Используем трубы. Расположим 2 трубы поперек пространства внешнего короба: с помощью плазменного резака или той же электросварки вырежем симметричные отверстия на его противоположных боковых стенках и вставим в них трубы, приварив их к корпусу герметично. Имейте в виду, что отверстия должны быть расположены так, чтобы трубы не мешали стенкам короба полностью встать в пазы выреза топки «т.е. хотя бы 5 сантиметров от нижней кромки внешней каменки». Далее выполняем указанную выше технологическую последовательность.
Готовую внутреннюю каменку можно устанавливать и приваривать к трубам крепления, надо лишь совместить отверстия для дверцы. Однако внутренний короб никакой своей гранью не должен касаться боковой стороны внешнего. Пламя и дым из топки должны «обнимать» внутреннюю каменку, но не должны проникать в ее камеру. Поэтому расстояние между коробами по периметру отверстий для дверцы следует герметично закрыть стальными полосками, сварив из них своеобразный короткий «тоннель» от внешнего короба к внутреннему. Основание внешнего короба – 50х50 см., внутреннего – 40х40 см. логично расположить внутреннюю каменку строго посередине основания внешней. Таким образом, если камера стоит на трубах ровно, то длина вышеуказанного «тоннеля» составит 5 см. Для гарантии прочного соединения внутренней и внешней каменок можно сделать дополнительные соединения из стальных обрезков «с помощью них можно скрепить верхнюю поверхность внутреннего короба и боковые стенки внешнего».
Далее пришло время приварить верхнюю плоскость внешней каменки, а перед этим прорезать в ней отверстие для дымохода. Герметично провариваем швы.
Заглушка, герметизация и закручивание гаек
На первый взгляд кажется, что вся конструкция имеет две заслонки. Первая – топочная; вторая – для камеры внутренней каменки. Это не совсем так, потому что нам понадобится третья. Все дело в том, что прямо из трубы вниз имеет обыкновение сыпаться сажа. И все бы ничего, если бы она падала обратно в топку. Но в нашей конструкции на пути сажи расположена внутренняя каменка.
Именно на ее верхней плоскости и будет плавно формироваться черный «сугроб», который, в конце концов, заткнет собой отверстие дымохода. Для предотвращения этого неприятного явления иногда нужно производить профилактику верхней стороны внутренней каменки — сгребать с нее оседающие и опадающие продукты горения. Для этого нам потребуется технологическое отверстие, которое легко прорезается в корпусе внешней каменки в аккурат над кромкой внутреннего короба. Заглушкой для этого прореза не может служить обычная печная заслонка, потому что она недостаточно герметична. В данном случае требуется специально вырезать стальную пластину, превышающую по своим габаритам отверстие на 4-5 см. в длину и на столько же в ширину. Далее, наложив пластину на отверстие и слегка прихватив ее, следует с помощью дрели просверлить минимум 4 отверстия «по углам». С внутренней стороны короба внешней каменки в отверстие вдеваются болты и слегка прихватываются к корпусу электросваркой. С внешней стороны для герметизации на торчащие болты по периметру прореза наматывается асбестовый шнур «будет достаточно пары витков», затем нанизываем на болты пластину заглушки и закручиваем гайки.
Описываемая конструкция сборная. Блок внешней и внутренней каменки вставляется в пазы на топке. При этом через этот блок активно проходят гигроскопичные продукты горения и во-избежании их просачивания в окружающее помещение стыки стальных пластин нужно герметизировать сплошным сварным швом. Так вот перед окончательной сборкой всей конструкции пазы на топке также следует проложить асбестовым шнурком. Альтернативой является «глухое» приваривание блока каменок к топке, но это создает сложности, связанные с массой и габаритами.
Заслонки
Кроме листового железа из материалов для создания конструкции понадобятся еще и такие полуфабрикаты, как стальные петли «в количестве 4 штук». На них мы закрепим заслонку топки и дверцу камеры каменки. Обе пластины заслонок сформировались у нас в результате прорезания соответствующих отверстий. Однако они меньше по габаритам «приблизительно на 5 мм. по длине и ширине», т.е. заслонка топки теоретически будет пропускать продукты горения в помещение. Чтобы этого избежать приварим стальные полоски, шириной 5 см. изнутри топки по периметру отверстия заслонки. Пускай эти полоски выступают за габариты отверстия на 1,5 см. по всему периметру. Это и будет упор для заслонки. Во время приваривания каждой пары петель «что к корпусу, что к заслонке» необходимо следить, чтобы оси петель находились строго на одной линии. Это чтобы подвижная заслонка в одночасье не переквалифицировалась в стационарную заглушку.
Систему регулировки подачи кислорода в рамках данной модели можно реализовать двумя способами:
В заслонке топки примерно по середине прорезается три отверстия диаметром 2 см. На длину заслонки вырезается 3 стальные полоски, шириной 3 см. Две из них привариваются к заслонке параллельно сверху и снизу от ряда отверстий так, чтобы расстояние между этими полосками составляло чуть больше 3 см. Между ними будет передвигаться третья полоска-заглушка, которая будет удерживаться поперечными накладками и последовательно открывать отверстия для увеличения доступа кислорода к пламени. Для удобства процесса регулировки у подвижной заглушки можно отогнуть один из концов или приделать к ней деревянную ручку-ухват.
Если в наличии имеется обрезок трубы диаметром примерно 10 см., то можно взять отрезок «длиной, например, 10 см.», сделать отверстие в заслонке под диаметр трубы и приварить его к дверце. Из листовой стали вырезаем круг, чуть меньше внутреннего диаметра трубы. Это – регулирующая заглушка. Осталось соорудить крепление. Строго диаметрально просверливаем в приваренной к заслонке трубе отверстие «лучше на середине длины». Вставьте в него кусок проволоки под диаметр отверстия. Это ось вращения заглушки. Осталось сварить их вместе и загнуть выступающий конец проволоки, чтобы можно было поворачивать заглушку, увеличивая или сокращая доступ воздуха в топку.
Бак для воды
Эту часть конструкции настоятельно рекомендуется изготавливать из нержавейки. Поэтому если навыки по сварке нержавеющей стали отсутствуют, то лучше заказать его на стороне или вообще купить в магазине, подобрав подходящий по размерам. Рассчитайте свои силы и опыт: для бака в обязательном порядке потребуется крышка, которая должна пропускать пар, если вода внутри закипит. Жар от пламени будет нагревать воду в баке с двух сторон – вода скорей всего закипит быстро, а подпрыгивающая крышка, испускающая струи брызжущего во все стороны пара способна создать травмоопасные ситуации в относительно небольшом помещении.
Тепловой фокус
Сколько же усилий порой требуется, чтобы пройти весь путь и создать такую конструкцию до конца! А ведь может случиться ситуация, при которой усилия не увенчаются успехом… То есть дрова горят, тяга есть, дым из трубы, как положено, валит, а долгожданного жара нет.
Эффективной мощности не хватает для длительного поддержания заветных 100 градусов в парилке. Уже и доступ воздуха на минимуме, и угли в топке наблюдаются «как никак – показатель», а жар весь в трубу уходит. Тут нужно усилить теплосъемные свойства конструкции.
Возьмем изогнутые стальные трубы диаметром от 5 до 10 см. Лучше предварительно заготовить их, чтобы все они были одинаковыми. Далее приварим их к боковым стенкам топки так, чтоб нижние оконечности труб были низко у пола, а верхние возвышались над верхней кромкой. Такие фрагменты напоминают устройство «Булерьян». В нашем случае принцип действия тот же.
Создается разность температур и относительно холодный воздух возле пола засасывается в патрубки, разогреваясь о стенку топки. Качество теплосъема растет, помещение станет прогревается быстрее и до более высокой температуры, а расход дров при этом останется на прежнем уровне.
Безопасность
В данной статье неоднократно акцентировалось внимание на соблюдении правил техники безопасности при работе с металлом. Однако обеспечение требований сохранности здоровья не менее актуально и при пользовании уже готовым изделием. Надо не забывать, что разогретая даже до относительно невысоких температур сталь способна причинить весьма тяжкие ожоги, а неосторожно зацепиться или случайно дотронуться до конструкции может каждый. Поэтому вокруг тепловыделяющей зоны всегда лучше сделать ограждение из дерева. Это тем более актуально в случае, если парилкой пользуются дети.
Итоги
Создание стальных генераторов тепла и жара для парилок, саун и домов является весьма широкой областью для творчества, подразумевающую возможность многочисленных импровизаций. А как приятно бывает от осознания того, что удалось самостоятельно сделать не какую-то бытовую мелочь, а такую конструкцию, без которой и не помыться-то вовсе! И уж однозначно, поставленное на поток такое мини-производство способно давать хоть и небольшую, но стабильную прибыль. Ведь каждому хочется, чтобы в его доме всегда были тепло и уют.
(1 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...
