Как сварить самостоятельно банную печь с водным баком

Баня — одно из первых сооружений, которые появляются после окончания строительства дома или дачи. Печь для бани с баком для воды, изготовленная своими руками — многофункциональное устройство, которое повышает комфорт процедуры и позволяет сэкономить на приобретении дорогостоящих заводских изделий. При изготовлении важно соблюсти требования пожарной безопасности, сделать травмобезопасное и экономичное устройство.

Требования к установке банной печи

Необходимо соблюдать правила установки печей, чтобы не допустить пожара

Печи и дымоходы у банных печей разогреваются до температур от 200 °С и выше, в связи с чем представляют собой повышенную опасность:

• От высокой температуры могут загореться пол, стены и потолок, выполненные из горючих материалов.
• Все поверхности при неосторожном обращении являются причиной тяжёлых ожогов.
• При сгорании дров выделяются опасные газы, которые должны быть удалены в дымоход.

Опасность устраняют правильным выбором конструкции печи и дымохода, качественной теплоизоляцией поверхностей, верным выбором места расположения.

О правилах эксплуатации подробно рассказано в руководящих документах: Правилах пожарной безопасности, СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование, ГОСТ 53321-2009 Аппараты теплогенерирующие, работающие на различных видах топлива.

Кирпичная кладка изолирует печь от деревянной стены в бане

Основные требования:

• Прилегающие поверхности из горючих материалов не должны нагреваться выше 45 оС. Для этого выбирают расстояние от печи до стен и потолка не менее 50 см или используют теплоизолирующие экраны.
• Защитный экран под печью должен быть не тоньше 5 см и покрыт стальным листом от 1 мм и толще. Защита должна выступать на 10 см за пределы печи, в том числе на 50 см со стороны топки.
• Расстояние от горючего потолка для печи более 1 метра и не менее 80 см, если материалы не горят.
• Дымоход не должен иметь более 3 поворотов на угол больше 30о.
• Максимальная длина горизонтального участка дымоотвода не более 1 метра.
• Если кровля горючая, то верх трубы оборудуют оголовком-искрогасителем с отверстиями от 1 до 5 мм.
• При проходе через деревянные конструкции устраивают металлические разделки диаметром не менее 50 см.
• Минимальный диаметр трубы дымохода рассчитывают по формуле D трубы в мм = объём камеры сгорания в литрах х 1,27.
• Топку разворачивают в сторону выхода из парилки или закладывают топливо со стороны предбанника.

Для предотвращения ожогов металлические печи ограждают защитными экранами, чтобы исключить случайные прикосновения.

Функционирование печей с баками

Бак расположен на дымоходе, поэтому горячий дым нагревает воду

Существует два принципа работы печей в бане с баком для воды:

• непосредственный нагрев в ёмкости, которая может быть внешней или вмонтированной в печь — забор кипятка происходит из бака,
• циркулирование воды между теплообменником и выносным аккумулирующим баком, перемещение жидкости по соединительным трубопроводам происходит самотёком или посредством циркуляционного насоса.

Циркуляционные системы в свою разделяются на два типа: с прямым и косвенным нагревом. В обоих случаях используют энергию горящего топлива. При прямом способе, вода в баке или теплообменнике нагревается непосредственно огнём, от разогретых стенок печи или от дымохода, отводящего горячие продукты горения.

При пользовании необходимо учитывать физические свойства материалов системы и воды:

• бак заливают до растопки печи, оставляют запас, необходимый для компенсации расширения жидкости,
• не заливают холодную воду в пустой разогретый бак — металл может лопнуть, а резко выделившийся пар причинить ожоги,
• для циркуляционного насоса необходимо предусмотреть резервное питание — если при отключении электричества циркуляция прекратится, а теплообменник может взорваться от повышающегося давления.

В случае систем косвенного принципа действия используют перенос тепла за счёт промежуточного теплоносителя:

• В теплообменнике печи установлена спираль или ёмкость с теплоносителем.
• Нагреваемый бак и накопитель соединены трубопроводами.
• Нагретый промежуточный теплоноситель перемещается насосом по контуру, нагреваясь, а затем отдавая тепло.
• Поверхность спирали в накопителе нагревается от промежуточного теплоносителя, отдавая тепло потребляемой воде.

Используйте в качестве теплоносителя антифриз. В этом случае трубопровод не разморозится при температуре до минус 40 градусов, что удобно для редко посещаемых дач и отдельно стоящих бань.

Косвенные системы сложнее в устройстве, но стабильнее в работе.

Разновидности конструкций

Существует множество конструкций, позволяющих нагревать воду при протапливании топки в бане.

Навесные и приставные

Воду нагревают горячие стенки печи

Нагрев производится от горячих стенок печи.

Такие конструкции удобны в эксплуатации. Их отличает:

• мобильность — бак можно вынести из парилки и промыть с помощью водопровода,
• универсальность — возможность установки с любой стороны, что важно для небольших парилок,
• вариативность крепления, устройства подвешивают на крюки, кладут на верхнюю поверхность, устанавливают на пол или подставку,
• относительно низкая цена, сравнимая с ценой обычной металлической ёмкости,
• после нагрева до требуемой температуры бак можно убрать от печи, тогда вся энергия будет уходить на прогрев воздуха в парилке,
• при протечке ёмкость легко отремонтировать, так как устройство мобильно.

У навесных и приставных баков существуют недостатки. Физические процессы на границе нагревания приводят к появлению накипи или осадка на стенке бака, что ухудшает теплопроводность, увеличивает время нагрева.

На стенке печи активно образуется окалина, что снижает долговечность конструкции и также снижает теплопроводность.

Для кирпичных печей навесные и приставные конструкции не подходят, так как температура стенок невысока и вода в баке не прогреется.

Печь для парилки, изготовленную своими руками, зачастую используют именно с навесными баками.

Встроенные

Печь со встроенным баком

Самодельные банные печи из металла со встроенными баками сложны в изготовлении. Нужны профессиональные навыки сварщика, чтобы изготовить герметичную конструкцию.

Особенность встроенного оборудования в том, что его нельзя снять. Это затрудняет эксплуатацию.

Положительным свойством является поддержание воды в горячем состоянии даже после того, как перестали подкладывать топливо — сама печь остаётся горячей долгое время. В то же время по мере прогрева вода остаётся в баке и может закипеть, что неудобно при пользовании — придётся разбавлять до нужной температуры.

Часть тепла всегда уходит на нагрев воды, а не воздуха в парилке.

Дымоходные

Для нагрева воды в таких печах используется энергия продуктов сгорания. Газы, проходя через дымоход, нагревают его стенки, отдавая тепло воде.

В продаже присутствуют теплообменники, надеваемые на стандартный дымоход или изготовленные в виде отдельного колена для стандартных труб.

Используются устройства как прямого, так и косвенного нагрева. Второй вариант часто делают в виде змеевика. Через него можно пустить непосредственно хозяйственную воду или промежуточный теплоноситель в системах косвенного нагрева.

Преимущества способа:

• использование энергии отработанных газов,
• небольшие размеры — устройства не занимают полезное пространство,
• накопитель можно установить за пределами парилки и использовать в качестве источника воды для душа.

Главный недостаток — обязательное наличие бака-накопителя из-за малых размеров дымоходного теплообменника. В противном случае вода быстро закипит и испарится.

Если сделать насадку на дымоход большого размера, труба будет отдавать слишком много тепла воде. Снижение температуры дымохода приводит к ухудшению тяги и образованию сажи на внутренних стенках дымоотвода.

Технические характеристики устройств

Объем бака не должен быть слишком большим относительно печи

Важными для эксплуатации являются две характеристики: ёмкость системы и производительность.

При изготовлении простой печки для бани надо знать, что 1 м² теплообменника, на который воздействует открытый огонь, способен «отобрать» у печи мощность равную 10 кВт.

В среднем самодельная печь производит 6–7 кВт тепла, нельзя делать теплообменник слишком объёмным. Существует риск, что большая часть энергии сгоревшего топлива будет потрачена на нагрев воды, а не воздуха парилки.

Из практики известно, что для всего комплекса парных процедур одному человеку требуется около 10 литров воды комнатной температуры или примерно 5 литров жидкости, нагретой до 80 оС. Исходя из этого объёма и изготавливают системы нагрева воды.

Металлическая банная печь

Металлическая банная печь, обложенная кирпичом для сохранения тепла

Сварить печку для бани своими руками из металла по чертежам — самый простой способ сэкономить на оборудовании парной. Конструкцию продумывают самостоятельно или адаптируют размеры к подробным чертежам, которые легко найти в интернете. Изготавливают варианты с навесными или встроенными баками, всё зависит от квалификации и навыков хозяина в сварочных работах.

Конструкции печей из железа похожи и состоят из следующих основных элементов:

• топки с дверцами для закладки дров и поддувала, колосника,
• каменки — места, где будут уложены камни-аккумуляторы тепла,
• бака для воды, теплообменника в разнесённых системах.

Для ускорения работы заранее готовят инструмент и материалы.

Из инструментов для работы понадобятся:

• сварочный аппарат, маска, электроды,
• углошлифовальная машинка (болгарка) с отрезными и зачистными кругами, дрель с набором свёрл,
• рулетка или метр, стальной уголок-шаблон,
• карандаш или чертилка для нанесения разметки.

Работы упрощаются, если в арсенале мастера присутствует уголок, оснащённый магнитами — точность работы становится выше, высвобождается одна рука, так как заготовки надёжно соединяются под нужным углом перед прихватыванием.

Материал для печи приобретают на строительных базах, но выгоднее посетить пункты приёмки металла — там всегда можно найти необходимые по размерам заготовки.

Можно сварить из металлических листов своими руками

Понадобятся:

• стальной лист от 3 мм для стенок и дна печи, водяного бака,
• железный лист от 8 мм для верхней крышки (дна бака),
• чугунный колосник или стальная арматура диаметром от 16 мм, если тоньше, то её быстро поведёт,
• труба от 100 мм для дымохода,
• кран слива воды из бака,
• стальной лист для защиты пола,
• готовая разделка для трубы.

Чтобы сделать печь красивой, можно приобрести кованые фигурные изделия, которые приваривают к наружным стенкам.

Дверцы из чугуна не подойдут для стальных печей, так как сварить два металла в домашних условиях не получится.

Последовательность изготовления

Чертеж печи из металла

Чертёж банной печи из металла с точными размерами можно адаптировать под собственные нужды. Достаточно пропорционально уменьшить или увеличить размеры каждой детали.

Алгоритм изготовления печи со встроенным баком:

1. Размечают металл по необходимым размерам. Для проведения отметок используют самодельные чертилки из стальной проволоки или покупные метчики.
2. Резы проводят болгаркой, края зачищают.
3. Изготавливают корпус, обращают внимание на герметичность швов — утекающий угарный газ ядовит, а дым делает нахождение в парной неприятным. Крышку не делают.
4. Приваривают держатели для колосника, при необходимости наваривают стальные пластины между топкой и поддувалом, чтобы уменьшить зазоры, в которые проваливаются крупные несгоревшие куски топлива.
5. Изготавливают бак. Дно надо сделать из стали толщиной 8 мм, чтобы оно быстро не прогорело. Размер должен соответствовать размерам крышки печи. Проверяют герметичность швов, при необходимости заваривают обнаруженную течь.
6. Приваривают бак на место верхней крышки корпуса печи.
7. Вырезают дверцы топки и поддувала. Приваривают их к корпусу на петли.
8. Трубу дымохода выводят через заднюю стенку. Можно применить схему, когда трубу пропускают внутри водяного бака. Для этого потребуется вырезать отверстие в толстом металле, что непросто.
9. Устанавливают печь на место и подсоединяют дымоход. Метровый участок от печи изготавливают из трубы с толщиной стенки от 3,5 мм. Тонкий металл раскаляется докрасна и быстро прогорает.
10. Проводят пробную топку, устраняют места утечки дыма.

Если пробная топка прошла успешно, пользуются печью в штатном режиме.

Постройка кирпичной печи для сауны на дровах своими руками

Для самостоятельной постройки кирпичной печи стоит объективно оценить свои навыки в кладочных работах.

Кирпичная банная печь с баком для воды

Из имеющихся в интернете чертежей и порядовок выбирают самую простую печку для бани.

Понадобятся:

• лопата и ёмкость для замешивания раствора,
• кельма или мастерок,
• отвес и уровень,
• инструмент для сварки металлического водяного бака,

Для внутренних стенок приобретают огнеупорный кирпич для наружных красный полнотелый рядовой. Смесь для кладки желательно использовать готовую покупную, так как самостоятельно подобрать состав из глины, песка и цемента по силам только опытным печникам.

Заранее покупают чугунные колосники, дверцы топки и поддувала, комплект задвижки для трубы.

Кирпичную печь выкладывают на собственном фундаменте

Алгоритм работы:

1. Готовят фундамент толщиной от 25 см, необходимо предусмотреть выступ фундамента за пределы стенок минимум на 25 см.
2. Ориентируясь на порядовку и описание проводят кладку стенок печи.
3. Дверцы монтируют при кладке, рамки будут несъёмными.
4. Изготавливают водяной бак по необходимым размерам.
5. Монтируют бак и продолжают выкладывать печь, а затем дымоход.
6. Важно соблюдать пропорции кладочной смеси и не делать шов толще нескольких миллиметров.
7. Пробную топку проводят через 5–7 дней, когда раствор застынет.
8. Если утечек дыма не обнаружено — штукатурят стенки печи и дымоход.

Изготовление банной печи с баком — дело не сложное, но требующее большой аккуратности. Пользоваться устройством просто и комфортно, если правильно подобрана конструкция. Важно соблюдать рекомендации и печь прослужит долгие годы.