Без хорошей печи-каменки любая индивидуальная баня просто утрачивает свое основное функциональное назначение, так как ее парилка в этом случае превращается в самое простое моечно-душевое помещение. Печка-каменка, которая прогревает в парилке воздух до 60—80°С и накапливает в себе и камнях огромное количество тепловой энергии, способная превратить воду в обжигающий пар, — это настоящее сердце, основа традиционной русской бани. Именно поэтому всегда к печи-каменке предъявляется большое количество разнообразных технических требований, которым она обязательно должна максимально отвечать:
— занимать небольшое пространство;
— иметь довольно большую производительность тепла;
— быстро нагревать пространство парилки;
— прогревать такой объем воды, которого хватит для всей семьи (примерно 10—15 л на одного человека);
— в течение длительного времени сохранять наработанное тепло.
Эти требования, во многом противоречащие друг другу, демонстрируют, что следует крайне ответственно относиться к выбору печи для вашей бани. Необходимо выбирать ее конструкцию, а также эксплуатационные характеристики, прежде всего, принимая во внимание габариты помещения парилки. В небольшой семейной бане, площадью от 2х2 до 3х3 м, как правило, используют металлические печи, обложенные кирпичом. Монтаж подобной печи можно производить без дополнительного фундамента, только для этого необходимо в месте ее расположения предварительно упрочнить пол с помощью утолщенных досок в виде плах, либо оборудовать дополнительный столбчатый фундамент для укладки лаги более широкого сечения. Для того чтобы нагрузку от печи распределить на полу равномерно, необходимо, чтобы ее основание опиралось на металлический лист толщиной 2—3 мм, под который следует уложить асбокартон, что обеспечит возможность надежно защитить деревянный пол от потенциального возгорания.
На рис. 1 представлена металлическая закрытая печь небольшого размера, сверху которой располагается бак для нагрева воды емкостью около 60—70 литров. Размеры корпуса печи составляют 600х700х1500 мм, он выполнен из листа стали толщиной 5 мм. Из разреза печи видно, что она включает в себя три зоны: в нижней располагается топка с поддувалом, в средней – каменка с окном для выхода пара размерами 200х250 мм. В верхней части находится бак для воды, нагрев которого происходит от дымовой трубы. Для большей надежности дно бака сваривается из уплотненной листовой стали.
Подобная печь достаточно теплоемкая, поскольку ее внутренняя и наружная части облицованы красным кирпичом. Категорически запрещено использовать белый силикатный кирпич для выполнения внутренней и наружной облицовки. Предпочтительно использовать для внутренней облицовки огнеупорный кирпич. Что касается внутренней поверхности печи, то она облицована кирпичом на ребро до дна бака от колосниковой решетки топки, а внешняя поверхность печи с трех сторон выложена в полкирпича, это не касается лицевой части. Кладку из кирпича закрепляют при помощи специальных проволочных скрепов, сечение которых равняется 3 мм, которые по разметкам приваривают к корпусу печи. Камни в средней зоне укладываются на специальную решетку, выполненную из арматурных прутков сечением 28—30 мм, которая свободно лежит на надежных опорных планках (рельс, швеллер и т.п.). Чтобы ускорить в баке нагрев воды, а также нагрев камней на решетке, отверстие выхода пара и бак необходимо закрыть крышкой, а также выполненной из оцинкованной жести заслонкой.
Печь такой конструкции является очень удобной для использования в семейной бане, ее размеры достаточно небольшие, и изготовить ее можно без каких-либо особых сложностей. Теплоемкость у подобных печей из металла, как правило, не слишком большая, так что необходимого теплового эффекта удается достичь за счет того, что внутри топки все время горят дрова, что и позволяет обеспечить поддержание в помещении парилки необходимого теплового режима. Такие печи называются печами постоянного нагревания, это значит, что необходимо непрерывно топить такую печь до тех пор, пока в парилке люди принимают различные банные процедуры. Тем не менее, можно существенно увеличить теплоемкость печи постоянного нагревания за счет внутренней и наружной облицовки при помощи кирпича, так, как это происходит в показанной на рисунке №1 печи. Металлическая печь небольших размеров, в особенности облицованная кирпичом, обладает целым рядом достоинств, которые являются весьма привлекательными для хозяина бани: для нее не требуются существенные финансовые затраты, в зимнее время она прогревает парилку объемом 8—10 м3 всего за 1,5—2 часа, также достаточно быстро прогревает камни до температуры 300—400° С и воду до кипения, кроме того, полностью отсутствует опасность отравления угарным газом.
У печей постоянного нагревания каменка бывает либо закрытой (рис. 1), либо открытой, когда над топкой грудой укладывают камни, и над ними нет какого-либо перекрытия или свода печи (рис. 2). Для оборудования семейной бани, в которой в течение одного дня парятся сразу несколько человек, более предпочтительна открытая каменка, поскольку она прогревает парильню значительно быстрее. Для того чтобы регулярно поддерживать горячей открытую каменку, после каждой порции пара следует накрывать камни экранной крышкой, которая выполнена из оцинкованной жести. На рис. 2 изображена печь с открытой каменкой, в которой также размещен бак для нагрева воды емкостью порядка 50—60 литров. У нее есть только внешняя обкладка из кирпича, а во всех прочих деталях ее конструкция является аналогичной первому варианту печи.
В металлических печах дымовую трубу изготавливают из жести толщиной 1—1,5 мм, желательно изготовить нижний патрубок длиной 1,5 метра, устанавливаемый в печь, из обычной водопроводной трубы, диаметр которой составляет 100—150 мм. На данном патрубке устраивается фланцевое соединение со специальной заслонкой. Для качественной работы каменки ведущую роль играют грамотно подобранные высококачественные камни. Необходимо выбирать булыжники крепкие, тяжелые, без трещин. Их форма должна быть округлой, они должны быть ровными и иметь различную величину (от 50 до 150 мм). На решетку укладка камней производится следующим образом: самые большие камни укладываются вниз для того, чтобы щели решетки в итоге не были полностью закрыты, после этого укладываются камни меньшего размера, а самые мелкие должны быть наверху. Общая масса камней связана с размерами парилки, а масса камней в металлической печи, предназначенной для небольшой семейной бани, равняется 80-100 кг. Необходимое количество камней накапливает большое количество тепловой энергии, при этом верхние камни должны нагреваться до 300—350°С, и тогда вода, которая выплескивается на камни, мгновенно превращается в горячий сухой пар. На качественно нагретых камнях вода со своеобразным треском должна моментально испаряться. В печах постоянного нагревания небольшого размера камни постепенно будут покрываться сажей, так что необходимо их очищать с периодичностью в 3—4 месяца. После этого, по мере течения времени, на камнях начинают появляться трещины, они постепенно начинают крошиться, и необходимо заменять их каждые 2—3 года.
Для печи-каменки небольшого размера, изображенной на рис. 1, 2, дымовую трубу обычно используют из асбоцемента или из металла. Автор данной статьи предлагает вариант комбинированный, в котором нижний отрезок дымовой трубы выполнен из металла, а верхняя часть – из асбоцемента.
Подобная конструкция является более предпочтительной, поскольку здесь у асбоцементной трубы нет непосредственного контакта с печью, а также отсутствует прямое влияние на нее очень высокой температуры. Это обеспечивает возможность исключить вероятность внезапного разваливания асбоцементной трубы, а также все отрицательные последствия ее растрескивания (травмы, пожар, полная замена трубы и прочее). Комбинированная дымовая труба является не такой пожароопасной в сравнении с целиком металлической, и теплоизоляцию для ее верхней части из асбоцемента в местах прохода сквозь потолок и крышу бани выполняют не столь сложную и трудоемкую, как для трубы из металла.
Как правило, дымовую трубу выводят примерно на 0,4—0,6 м выше по сравнению с коньком крыши бани. Чтобы предотвратить попадание осадков на верхнюю часть трубы устанавливается специальный защитный колпак. Нижний закрытый край дымовой трубы затем закрывается плотной заглушкой из жести; он применяется для того, чтобы прочистить трубу от накопившейся сажи, а также для слива конденсата. Поддержание всей конструкции такой комбинированной дымовой трубы осуществляется при помощи скользящей опоры, которая располагается на ее части из металла, это означает, что на опорной части труба лежит свободно, при тепловом расширении перемещаясь.
Для оборудования индивидуальной семейной бани, у которой большая площадь, в большей степени приемлем монтаж теплоемкой печи периодического действия из кирпича. Достаточно массивная печь-каменка периодического действия, выполненная из кирпича, подразделяется на два типа: либо с открытой, либо с закрытой каменкой. Кирпичная печь для бани с открытой каменкой является наиболее традиционным типом печи, используемым в русской бане по-черному.
Камни в подобной печи грудой укладываются сверху над топливником, и горячий дым, проходя через камни, нагревает их до температуры в 400— 450°С. Жар топки при этом сразу не вылетает наружу сквозь дымовую трубу, а постепенно проходит через камни и прогревает все пространство, прежде всего, его самую верхнюю часть. Подобная печь за короткое время прогревает парилку, и банные процедуры можно принимать уже спустя 1,5—2 часа. Если у печи имеется достаточно большой объем камней (250—300 кг), то поочередно париться в бане могут даже несколько семей. Перед каменкой в печь устанавливается бак для нагрева воды на 60—80 литров, который закрывают крышкой для уменьшения испарения. Желательно топить печь с открытой каменкой сухими дровами (березовыми, осиновыми или дубовыми), от которых остается небольшое количество копоти. В топку печи нельзя бросать битум, толь или пластмассу.
В русской бане, которая топится по-белому и считается более комфортабельной, применяются печи из кирпича с закрытой каменкой (рис. 5). Это печи достаточно теплоемкие, поскольку у них достаточно массивная кладка из кирпича, а также большой объем камней (порядка 200-250 кг). Такая печь особенно хороша тем, что после завершения топки она производит огромное количество теплоты, которого будет вполне достаточно, чтобы в течение длительного времени баней можно было бы пользоваться многочисленной семье.
Можно подсчитать массу камней для строительства банной печи, отталкиваясь от того, что на 1 м3 парилки необходимо около 30—40 кг камней. Следовательно, для сравнительно небольшой парилки, объем которой составляет 8—10 м3, понадобится, как минимум, около 250—300 кг камней. Однако следует подчеркнуть, что данный расчет все-таки относится только к кирпичным печам периодического действия. Вес камней, необходимых для печей постоянного нагревания будет значительно меньше (около 80-150 кг), поскольку постоянное тепло камней поддерживается посредством сжигания дров. Здесь мы не рассматриваем печи-каменки из кирпича, относящиеся к типу конструкции А.Ф. Филичко, А. Суздальцева, а также других инженеров, конструкция которых является достаточно сложной, и для которых необходима работа квалифицированного мастера-печника. Для того чтобы сложить из кирпича своими руками прочную, теплоемкую и одновременно простую печку с закрытой каменкой, автор данного материала предлагает свой собственный вариант конструкции, который показан на рисунке 5, с применением для оборудования свода печи отрезка металлической трубы, разрезанной вдоль, диаметром около 300—400 мм и длиной 500 мм. Затем к разрезанной вдоль трубе с помощью сварки прикрепляют опорные листы стали толщиной 5—6 мм. С помощью этих листов отрезок трубы затем закладывается непосредственно в кирпичную кладку печи. Чтобы обеспечить герметичность свода печи, края трубы также обваривают листом металла с примыканием кирпичной кладки к ним. Затем со стороны дымохода приваривают к трубчатому своду металлический лист. Он выполняет функцию экрана, на некоторое время задерживающего выход в дымовую трубу горячего воздуха. После этого в боковую стену печи встраивают водонагревательный бачок размерами 50х37х25 см, как правило, емкостью около 40—45 литров. Бак изготавливается из стальных листов толщиной 5—10 мм; сторону, примыкающую к топке, сваривают из стального листа толщиной 10 мм. Затем у боковой стены печи устанавливается отрезок металлической дымовой трубы (рис. 5) (с внутренней стороны), труба снабжена плотной круглой заслонкой. Проволочными хомутами дымовая труба закрепляется внутри кирпичной кладки, а в нижней части ее обрезанный край опирается на металлический бак. В разработанной автором печи верхняя часть представляет собой каменку, в которую закладываются камни, общий вес которых составляет порядка 150—200 кг. Сверху каменку закрывают крышкой, которая выполнена из оцинкованной жести. Ее снимают для отвода пара. Сквозь боковое отверстие диаметром 200х250 мм на камни подается вода. Подобная печь может функционировать не только периодически, а также в режиме регулярного действия, это значит, что во время банных процедур ее можно подтапливать. В данном случае каменка заполняется меньшим количеством камней (их масса около 100-150 кг).
Для того чтобы выложить печь, показанную на рисунке 5, необходимо:
*Обыкновенный кирпич – 210 шт. *Глина – 0,1 м3 *Песок – 0,15 м3 *Арматурный пруток 25-30 мм для колосниковой решетки – 2,5 м *Топочная дверка 250х210 мм – 1 шт. *Поддувальная дверка 140х130 мм – 1 шт. *Металлическая труба 100-150 мм – 1,2 м * Асбоцементная труба 80-130 мм – 2,5 м *Водогазопроводная труба 300-400 мм – 0,5 м *Лист стальной толщиной 5-10 мм – 1,0 м2 *Оцинкованная жесть толщиной 1 мм – 1,0 м2
Компактная печь выполнена из кирпича, конструкция каменки выполнена из стального листа толщиной 8—10 мм. Печь-каменка опирается на металлическую основу, а также металлические стойки, выполненные из уголка размером 50х50. В каменке и печи решетки изготовлены из арматурной стали сечением 24 мм. Затем корпус каменки, габариты которого составляют 530х510х500 мм, выкладывается кирпичами на ребро, которые закрепляются при помощи проволочных скрепов. У данной печи сбоку располагается водонагревательный бак, емкость которого составляет 50 л, вода в котором нагревается через дымовую металлическую трубу. Бак выполнен из металлической трубы диаметром 400 мм, которая поддерживается специальной скользящей опорой. Нагревание камней происходит не только от дымовой трубы, но и восходящими струями горячего воздуха. В корпусе каменки есть отверстие, сквозь которое для получения пара плещут воду, предварительно с верха каменки сняв крышку. Для того чтобы нагреть камни сильнее, люк также плотно закрывается крышкой. Подобная печь может функционировать не только в режиме регулярного нагревания (в зимнее время), но и в режиме нагревания время от времени (летом), что весьма удобно для семьи, являющейся владельцем небольшой собственной бани.
