Изготовление банной печи из металла своими руками: варианты чертежей, изготовление, монтаж

Приготовьте дрова заранее

Занесите дрова в теплое помещение за 2-3 дня до розжига, чтобы увеличить их начальную температуру.

Чем теплее дрова изначально, тем:

Они расходуют меньше тепла на собственный разогрев и больше на обогрев помещения. Вы используете тепло полезнее.
Дрова быстрее достигают оптимального режима горения, что еще больше увеличивает их теплотворность и снижает количество выделяемой сажи. Это происходит потому, что входящие в состав древесины смола, креозот, деготь, эфирные масла и другие вещества не сгорают при низкой температуре и оседают на стенках в виде сажи. А при оптимальном режиме температура горения достаточна, чтобы они сгорали целиком и выделяли дополнительное тепло.

Разница горения «теплых» и «холодных» дров заметна сразу: холодные дрова выделяют много дыма, что характеризует неполное сгорание. А теплые сухие дрова горят практически без дыма.

Как выбрать

Металлические печи приобретаются в готовом виде. Это удобно, так как покупатель получает сразу готовую печь, обладающую известными параметрами и возможностями. При этом, есть и самодельные печи. Они вполне функциональны, но не обладают такой внешней привлекательностью, как готовые промышленные образцы.

Кроме того, самодельные печи могут быть изготовлены только из стали. Если использовалась нержавейка толщиной 4-5 мм, срок службы печи будет достаточно продолжительным. Если же печь сварили из обычной листовой стали малой толщины (2-3 мм), она довольно быстро прогорит (хотя и здесь все зависит от нагрузки и особенностей конструкции).

Чаще всего, металлическую печь выбирают, руководствуясь следующими критериями:

тип топлива

Это самый главный момент, определяющий большинство параметров печи. Большинство пользователей предпочитает дровяные печи (поэтому они преобладают в ассортименте торговых сетей);

размер каменки

Если она велика, придется потратить много топлива для нагрева. Однако, большая каменка долго остывает, поддерживая температуру в бане после завершения растопки печи;

мощность

Как правило, этот показатель используется не в обычном значении — в киловаттах, а в виде объема, который данная печь способна прогреть;

наличие бака с водой

Это удобный и практичный способ подготовки горячей воды;

материал печи — сталь или чугун

Стальные печи дешевле, но чугунные — качественнее и долговечнее.

Разновидности, подходящие для банной печи

Все теплообменники в первую очередь делятся на две основные группы:

внутренние, или встроенные. Располагаются над топкой или сбоку от нее, рядом с каменкой. Требуют большого расхода топлива из-за необходимости одновременного нагрева камней и воды;
внешние (самоварного типа). Размещаются на первой секции дымовой трубы (металлической). Это самый удачный и экономный вариант конструкции, так как нижний сегмент дымохода нагревается весьма сильно, но это тепло используется неэффективно.

Кроме этого, теплообменники различаются по типу контактного элемента. Здесь могут быть разные варианты:

змеевик, установленный в емкости с водой и подключенный к подобному элементу в корпусе печи;
конструкция типа «труба в трубе», где по внутренней трубе протекает горячая вода из печи, а по внешней — вода для бани;
проточный экономайзер, установленный на дымоход.

Существуют также комбинированные модели теплообменников, одновременно работающие в двух или трех вариантах конструкции. Поскольку они не мешают друг другу, а нагревать приходится сравнительно небольших объемы воды, комбинированные теплообменники позволяют получить максимальную эффективность работы.

Теплообменник для бани

Кроме этого, есть теплообменники открытого типа. Они обладают несколько упрощенной конструкцией — в корпус печи встраивают небольшой резервуар (не более 5 л), из которого выводятся два патрубка. Горячая вода выводится из бака и поступает напрямую во внешнюю емкость (в нижнюю ее часть, где вода более холодная и нуждается в подогреве). Второй патрубок подключают к верхней части, откуда вода выводится обратно в бачок, встроенный в корпус печи.

Теплообменник для открытого огня

Мнение эксперта
Ловкачев Борис Петрович
Банных дел мастер знающий всё о парении

Такая схема обеспечивает активное перемещение воды за счет естественной конвекции жидкости. Кроме этого, во внешней емкости происходит перемешивание воды, не позволяющее ей расслоиться на уровни с разной температурой.

Особенности установки

Рассматривая хорошо сделанную печку из нержавейки, обратите внимание на следующие моменты:

Нержавейка имеет высокий показатель температурного расширения. Её при нагреве «ведёт» и «крутит». Нивелируется наличием рёбер жёсткости в нагреваемых поверхностях и качественно выполненными сварными швами.
Отведение тепла должно быть равномерным. Нельзя вплотную облицовывать такую печь кирпичом или слишком толстым слоем камней.
Раскалённая нержавейка легко деформируется. Поэтому желательно, чтобы камни не давили на корпус печки. Это достигается постройкой вокруг фальшкорпуса из сетки.

Хорошо устроенная печка из нержавейки прослужит значительно дольше обычной (20—30 лет)

При выборе стоит обратить внимание на производителя, марку стали, наличие рёбер жёсткости в топке, выпуклые надёжные сварные швы

Стоит ли использовать

Металлическая печь для бани благодаря своей конструкции выгодно отличается от каменного аналога. Среди положительных сторон конструкции можно выделить следующие:

компактные габариты;
высокая скорость разогрева;
высокий КПД;
простота монтажа;
небольшой вес;
сравнительно невысокая стоимость.

В сравнении с каменным вариантом, металлическая печь занимает небольшое пространство, что даст возможность наилучшим образом спроектировать помещение. Для нагрева металлической печи требуется меньше топлива и времени, что делает ее экономически более выгодной. Из этого вытекает и высокий КПД такой печки. Для конструкции металлической печи не понадобится настолько мощный фундамент, насколько он необходимо для кирпичной. В большинстве случаев проект металлической печи для бани обходится дешевле каменного аналога.

Есть у такой печки и свои недостатки, к которым можно отнести высокую температуру нагрева поверхности. Следствием этого является необходимость в защите поверхности стен, а также пола от чрезмерной температуры. Кроме этого, высокая степень инфракрасного излучения может привести к получению ожогов на расстоянии от печи. Остывает такая конструкция значительно быстрее, чем печь из кирпичей.

Как сварить печь для бани из подручных средств, видео-инструкция

Видео описание

Рекомендуем посмотреть этот видео ролик, как сварить печь в баню из того, что, казалось бы, можно только сдать в металлолом:

Коротко о главном

Печи для бань бывают кирпичными, металлическими и гибридными.

Чаще всего печи для бань топят дровами. Также можно использовать уголь, дизельное топливо, газ, электроэнергию.

Топка может быть расположена в предбаннике или в парилке.

Каменка может нагреваться от корпуса печи или выходящими продуктами горения. Возможен и гибридный вариант.

Металлическую печь для бани можно варить только из стали, толщиной не менее 5 мм.

Раствор для печной кладки лучше всего замешивать на основе глины.

Кирпич должен быть правильной формы, без дефектов. Для топки подходит только огнеупорный материал.

Печь для бани можно сварить даже из металлолома.

Что лучше использовать для прочистки дымохода?

Периодически нужно делать профилактику дымохода. Из него удаляется сажа и отложения смолы. Для этого существуют вот какие причины:

Внутренний просвет зарастает, из-за чего ухудшается тяга и, соответственно, уменьшается теплоотдача.
Если в дымоходе недостаточная тяга, то может возникать эффект обратной тяги. Вместо выхода на улицу дым будет возвращаться в помещение, а это причина отравления угарным газом.
Достигнув критического уровня, сажа загорается. По сути, внутри дымоходной трубы происходит микровзрыв. Во время горения выделяется много тепла и происходит нагревание до 1200 °С. Тогда дымоход требует капитального ремонта.

Чтобы осуществить профилактику состояния дымохода в числе прочего при небольших отложениях жгут осиновые или ольховые дрова. Печь нужно хорошенько протопить. Помимо дров используют и брикеты, имеющие специальный химический состав. Однако при условии, что внутри дымохода наблюдаются большие отложения сажи, выжигание смолы не поможет. Тогда механическая очистка труб неизбежна.

Устройство основания

Если черновой пол представляет собой монолитную бетонную плиту, никаких дополнительных работ по устройству основания не потребуется. Разве что нужно будет поднять площадку под отопительным прибором до уровня чистового пола, выложив её из кирпича.
Если пол – это настил из крепких досок по мощным лагам, необходимо будет произвести несложный расчёт, чтобы выяснить, выдержит ли он вес конструкции.

Расчёт веса печи для выбора основания

А именно:

вес полного бака с горячей водой (складывается масса самого бака и вмещаемой им воды);
вес каменки с камнями;

К внешним габаритам печи прибавляют 5-10 см в каждую сторону для создания воздушного зазора между кирпичом и металлическим корпусом, и получают периметр облицовки. Так как кладка обычно ведётся в полкирпича, рассчитывают его количество, необходимое на один ряд, разделив периметр на длину кирпича (25 см).Затем высчитывают количество рядов кладки до нужной высоты, разделив её на 7 см (6,5 см – высота кирпича + 0,5 см – толщина шва).

Полученные результаты перемножают и получают количество кирпича, необходимое для кладки. Вес одного кирпича около 4 кг. Умножаем количество кирпича на его вес, прибавляем вес раствора и получаем общую массу облицовки.Осталось сложить вес печи, бака, каменки, дымохода и теплового экрана вместе. Если общая масса не превышает 700 кг, дополнительное основание можно не делать. Если же она выше, придётся возводить фундамент под печь в бане: как правильно сделать самому такое основание, будет описано ниже.

Факторы, влияющие на температуру горения

Температура горения дров в печи зависит не только от породы древесины. Значимыми факторами также являются влажность дров и сила тяги, которая обусловлена конструкцией теплового агрегата.

Влияние влажности

У свежесрубленной древесины показатель влажности достигает от 45 до 65%, в среднем – около 55%. Температура горения таких дров не поднимется до максимальных значений, так как тепловая энергия будет уходить на испарение влаги. В соответствии с этим снижается теплоотдача топлива.

Чтобы при сгорании древесины выделялось необходимое количество теплоты, используются три пути:

для обогрева помещений и приготовления пищи используется почти вдвое больше свежесрубленных дров (это оборачивается ростом расходов на топливо и потребностью в частом обслуживании дымовой трубы и газоходов, в которых будет оседать большое количество сажи);
свежесрубленные дрова предварительно высушиваются (бревна пилятся, раскалываются на поленья, которые укладывают в штабель под навес – для естественной сушки до 20% влажности требуется 1-1,5 года);
закупаются сухие дрова (финансовые затраты компенсируются высокой теплоотдачей топлива).

Теплотворная способность березовых дров из свежесрубленной древесины достаточно высока. Также пригодно к использованию топливо из свежесрубленного ясеня, граба и других твердых пород древесины.

Порода древесины	Сосна	Берёза	Ель	Осина	Ольха	Ясень
Теплотворная способность свежесрубленного дерева (влажность около 50%), кВт м 3	1900	2371	1667	1835	1972	2550
Теплотворная способность полусухих дров (влажность 30%), кВт м 3	2071	2579	1817	1995	2148	2774
Теплотворная способность древесины, пролежавшей под навесом не менее 1 года (влажность 20%), кВт м 3	2166	2716	1902	2117	2244	2907

Влияние подачи воздуха

Ограничивая поступление кислорода в топку, мы снижаем температуру горения древесины и уменьшаем теплоотдачу топлива. Длительность сгорания закладки топлива можно увеличить, прикрывая заслонку котельного агрегата или печки, но экономия топлива оборачивается низким КПД сжигания из-за неоптимальных условий. К дровам, горящим в камине открытого типа, воздух поступает свободно из помещения, и интенсивность тяги зависит в основном от характеристик дымохода.

Упрощенная формула идеального сгорания древесины такова:

С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота)

Углерод и водород сжигаются при подаче кислорода (левая часть уравнения), в результате образуется тепло, вода и углекислый газ (правая часть уравнения).

Чтобы сухие дрова горели при максимальной температуре, объем воздуха, который поступает в камеру сгорания, должен достигать 130% от объема, требуемого для процесса горения. При перекрывании потока воздуха заслонками образуется большое количество угарного газа, и причиной тому недостаток кислорода. Угарный газ (недожженный углерод) уходит в дымоходную трубу, при этом падает температура в камере сгорания и уменьшается теплоотдача дров.

Экономный подход при использовании твердотопливного котла на дровах – установка теплоаккумулятора, который будет запасать излишки тепла, образующегося при горении топлива в оптимальном режиме, с хорошей тягой.

С дровяными печами так экономить топливо не получится, поскольку они напрямую греют воздух. Тело массивной кирпичной печи способно аккумулировать относительно небольшую часть тепловой энергии, а у металлических печек излишки тепла напрямую уходят в дымоход.

Если вы открыли поддувало и увеличили тягу в печи, интенсивность горения и теплоотдача топлива увеличится, но и потери тепла также возрастут. При медленном сгорании дров возрастает количество угарного газа и уменьшается теплоотдача.

Какую банную печку выбрать, какая лучше?

Непосредственное воздействие огня приводит к прогоранию стали. Конечно, можно попросту использовать металл толщиной 10 мм и более, но тогда придется подолгу протапливать парную, тратить большое количество топлива для прогрева. По причине использования толстостенных стальных листов, долговечная печь станет экономически невыгодной.

Задача, стоящая перед мастером – сделать конструкцию достаточно прочную, чтобы предотвратить деформацию, прогорание и одновременно имеющую хорошую теплопроводимость. В заводских условиях, для изготовления банных печей используется металл с высокой степенью жаропрочности.

Большинство производителей используют марку хромистой коррозионностойкой нержавеющей стали AISI 430. В бюджетных моделях, железо для банных печей меняют на конструкционную сталь ГОСТ 1050-88. У каждого металла есть свои плюсы и минусы.

Легированная сталь отличается от конструкционной стали следующими характеристиками:

Устойчивость к влаге – легированная сталь, применяемая при изготовлении печей для бани, нержавеющая. Отсутствует склонность к коррозии даже при интенсивном нагреве. Отечественная марка жаропрочной высоколегированной нержавеющей стали 08Х17Т. В некоторых источниках указывается на практически полную идентичность характеристик жаростойких сталей данного типа. Конструкционное железо не отличается коррозионной стойкостью, что приходится учитывать при расчете толщины стенок топки.
Время эксплуатации – срок службы печей из конструкционной стали, 3-4 года. AISI 430 приходит в негодность за 5-8 лет.
Возможность ремонтных работ – марки жаростойких сталей для изготовления дровяных банных печей, AISI 430 и 08Х17Т, имеют низкое содержание углерода, что делает возможным проведение сварочных работ. Конструкционное железо содержит соединения серы и фосфора, предающие ему хрупкость и ломкость.
Жаростойкость – марки жаропрочной стали для печи в баню, AISI 430 и 08Х17Т, выдерживают нагрев до 850°С без изменения структуры металла и его кристаллической решетки. При поднятии температуры до 600 °С, предел прочности остается в районе 145 Мпа. Образование окалины происходит только при разогреве до 8500°С. Металл в банной печи при интенсивной топке нагревается до температуры 450-550°С. У конструкционного материала, параметры жаростойкости меньше.

Хромосодержащая жаростойкая сталь стоит дорого, к тому же не все узлы испытывают одинаковую термическую и коррозионную нагрузку. По этой причине, конструкцию банной печи делают из нескольких металлов:

Топка – для топочной камеры используют AISI 430 или аналог 08Х17Т. При самостоятельном производстве, применяют сталь 10 ГОСТ 1050-88.
Экран – конвекционные каналы не испытывают такой же нагрузки как топка, поэтому, для их производства берут 08ПС или 08Ю ГОСТ 19904-90.
Корпус печи для бани делают из листовой конструкционной стали.
Дверца топочной камеры – практика показывает, что данная часть устройства испытывает максимальную термическую нагрузку. По этой причине, использование даже высоколегированной нержавеющей стали, не достаточно. Через несколько топок наблюдается деформация дверок. Оптимальным решением считается навешивание чугунной дверцы.

Для начала стоило бы познакомиться с условиями, которые должна создавать нужная нам печка. Но об этом вы можете прочитать в другой нашей статье. Прочитайте обязательно, чтобы составить представление о том, какими средствами вы располагаете для создания нужного микроклимата.

Таковы, вкратце, параметры лучших печей для русской бани. Неидеальные металлические может облагородить кирпичный кожух и продуманная система вентиляции, позволяющая на время полностью прекращать все конвекционные потоки в парной.

Внешняя и внутренняя дымоотводящая система

При выборе дымохода следует учесть, какой будет применен вид монтажа – внутренний или внешний. У каждого способа установки имеются свои преимущества и недостатки и о них также нужно знать перед тем, как решать, какую трубу использовать для банной печи.

В свое время американские архитекторы придумали способ, позволяющий выносить дымовыводящую конструкцию на наружную поверхность стены здания. Такой вариант установки дымохода стал использоваться в отечественных банях по причине простоты устройства. Труба, подключенная к печи, не поднимается к потолочному перекрытию помещения, а выводится сквозь стену постройки наружу.

К преимуществам смонтированного таким образом дымохода относится повышенная безопасность и то, что не требуется в кровле и чердачном помещении делать изолированные переходы. Прокладка трубы наружу через стенку избавляет постройку от возможного протекания атмосферных осадков через щели и зазоры, образующиеся между покрытием крыши и трубой.

Но у внешнего дымохода есть существенный недостаток – он быстро выхолаживается, а это означает, что внутри него образуется конденсат. Чтобы устранить данную проблему, трубу следует тщательно утеплить.

Еще один отрицательный момент, присущий вынесенным наружу дымоходным конструкциям — это невозможность отдавать дополнительное тепло притом, что расход топлива возрастает.

Встречаются также комбинированные дымоходы. В них от прибора отводят металлическую трубу, после чего выводят ее наружу на улицу. Далее она попадает в выложенный из кирпича дымоход, встроенный в стену и поднимающийся на требуемую высоту.

Находящуюся внутри бани металлическую дымоотводящую конструкцию размещают сверху каменки и поднимают ее до потолочного перекрытия, прокладывают через чердачное помещение и кровлю до уровня конька, расположенного на крыше.

Такие дымоходы имеют большое преимущество, поскольку вся тепловая энергия, получаемая в печной топке, при продвижении через трубы из нержавейки или стали будет одновременно обогревать чердак и комнаты банной постройки. Это означает, что воздух в помещениях остывает дольше, что приводит к значительной экономии расхода топлива.

При условии правильного выполнения монтажа конструкции внутреннего дымоотведения и постоянного контроля над целостностью мест соединения элементов система способна прослужить без ремонта на протяжении многих лет.

Блог печника Александра Залуцкого

После отделки печи плиткой я попросил заказчика сделать замеры температуры этой печи.

Максимальная температура, до которой нагревается печь 110 градусов. Это стена, выходящая в парную. Стенка, выходящая в комнату отдыха нагревается до 70 градусов. Камни в каменке нагреваются до 300 градусов.

После отделки масса печи увеличилась, что отразилось на скорости нагрева печи и парилки. По ощущениям заказчика, теперь парилка нагревается до нужной температуры на 2 часа дольше, чем было до отделки. Теперь он топит печь в 2 приема. Первую закладку дров сжигает чтобы нагреть печь. После прогорания дров дымоход закрывается. Через 6-8 часов сжигает еще 2 закладки дров, уже для нагрева камней.

Печь стала нагревать помещение дольше, но и тепло сохраняется тоже дольше. Печь теплая еще 3 дня после бани.

Для сравнения был в бане у соседа с металлической печью фирмы «Термофор». Парилка нагревается очень быстро. Летом за 1 час от растопки печи температура в парилке уже около 100 градусов. Зимой дольше, до 1,5 часов. Камни также нагреваются до 300 градусов. Через 8-10 часов температура в парной уже 20-25 градусов.

Самостоятельное изготовление

Если у владельца бани имеются навыки работы со сварочным оборудованием, изготовить теплообменник своими руками для него не составит труда. Понадобится запастись материалами и инструментами:

листовая нержавейка (ее толщина для емкости встроенного типа — 2-3 мм, для самоварной модели — 0,8-1 мм);
два патрубка из нержавейки диаметром ¾ дюйма;
сварочный инвертер с электродами;
болгарка с отрезным и шлифовальным дисками.

Процесс изготовления не представляет особой сложности:

вырезают верхнюю и нижнюю плоскости, а также боковые стенки. Проще всего сделать емкость квадратной формы, чтобы не перепутать размеры деталей;
сваривают коробку. Необходимо обеспечить цельный шов без пропусков или отверстий — это самый важный момент. Внешний вид швов не столь важен, но герметичность — обязательна;
прожигают два отверстия и вваривают в них патрубки для соединения с внешней емкостью. Требования к сварным швам прежние — герметичность и отсутствие отверстий.

Чугунный теплообменник

Мнение эксперта
Макаров Евгений Васильевич
Профессиональный печник и строитель бань под ключ

Остается лишь установить емкость в корпус печи (это делают в ходе постройки), после чего присоединяют выведенные наружу патрубки к трубам внешнего накопителя. Теплообменник готов.

Достоинства и недостатки керамических дымоходов для камина

К преимуществам керамической трубы можно отнести следующие характеристики:

материал очень быстр в монтаже и сборке;
является гарантией высокого КПД;
долгий эксплуатационный срок;
ассортимент блоков велик, что дает возможность смонтировать дымоходное отверстие с любой конфигурацией;
наличие специального отверстия, дающего возможность прочистить дымоход;
появляющийся конденсат стекает благодаря расположенному внизу дымохода отверстию.

Среди недостатков систем блочных керамических труб принято выделять следующие:

относительно высокая цена;
из-за того, что большинство таких дымоходов производится за рубежом, срок доставки порой бывает очень большим.

Устойчивость против коррозии – основа долговечности.

Не оспоримое заявление, но оно одинаково относится не только к чугуну, но и к стали. Если посмотреть состав чугуна:

Железо 90 – 93%, углерод 2,5-4,5%, кремний 1.85%, марганец 1.50%, фосфор 0.07%, сера 0.04%

Состав стали AISI 430 из которой изготавливается печь Казачка Твердыня ПРО+:

Железо 81%, хром 16 -18%, углерод 0,12%, кремний 0,8%, марганец 0,8%, фосфор 0,035%, сера 0.025%

Такая сталь, с таким количеством легирующих составляющих говорит о том, что перед нами нержавеющая сталь со свойствами жаростойкости. А значит, сталь AISI 430 по свойствам не только не уступает чугуну, но и превосходит его.

Чугун сохраняет прочность при нагреве и перепадах температуры.

Очередное выдуманное свойство, которое еще и противоречит само себе. Что такое перепады температур? Это когда мы нагреваем изделие, а потом его охлаждаем. Если мы так будем поступать с чугуном – он долго не протянет и обязательно когда-нибудь лопнет.

Кстати, а сталь к перепадам температур более устойчива.

Яркий пример, накаливание печи Казачка в муфельной печи, после которой она совершенно не имеет ни каких поводок.

Тоже самое кроме угля я могу сказать и о стальной печи Казачка. Ведь она сделана из жаростойкой стали. Мало того, печь Казачка имеет колпак, где организован дожиг дымовых газов, поэтому она обеспечит чистое горение, тогда как чугунная печь огромную часть недогоревших газов выбрасывает в дымоход, чем наносит вред окружающей среде и в добавок пожароопасна.

Еще в качестве справки, я бы не советовал в чугунной печи сжигать каменный уголь. Сразу он ее не прожжет, но со временем значительно сократит срок ее службы.

Такое заявление является условным, поскольку ржавеет все. Чугун будет ржаветь долго, но вид у него будет не хороший и поэтому его красят.

Кстати, печь Казачка Твердыня ПРО+ делается полностью из нержавеющей стали и поэтому мы ее не красим вообще.

Пожаробезопасность печи из чугуна более высокая, чем у стальной.

Не может быть печь пожаробезопасной если у нее дымоход раскаляется более 500°С – а это для чугунной печи норма. О чем тогда разговор?

Для сравнения дымоход печи Казачка нагревается только до 170°С.

Так вот где реально решен вопрос безопасности!

Типы печных дымоотводов

Дымоходы для бань отличаются:

по материалу изготовления;
по конструкционным особенностям и по месту установки.

На протяжении многих лет дымоходы для банной печи традиционно делали из обожженных кирпичей. Сейчас все большую популярность стали приобретать металлические изделия.

По месту расположения и конструкционному решению они бывают двух видов:

дымоходами, установленными внутри помещения и проходящими через потолочное перекрытие и кровлю;
конструкциями, выведенными через стену и поднимающимися по ней снаружи строения (прочитайте: «Как сделать дымоход в бане через стену – варианты устройства»).