Устройство каменки печи с водой

Печь с баком для воды для бани своими руками

Очень хорошо, когда каменка справляется и с нагревом парилки, и с подготовкой горячей воды для душа. Предлагаем обсудить особенности конструкции такой печи, чтобы понять, как собрать каменку с баком для воды своими руками и обеспечить её продолжительную и беспроблемную эксплуатацию.

Способ размещения бака

Чтобы нагрев воды происходил быстро, бак должен обеспечивать эффективный съём тепла. Обратная сторона вопроса — нельзя допускать перегрева и закипания жидкости. Таким образом, оптимальное место для размещения бака определяется равновесным соотношением степени нагрева и площади контакта. Ввиду вышесказанного можно выделить три подходящих способа установки.

Вариант первый — сбоку вплотную к стенке топки по принципу водяной рубашки. Бак не обязательно должен повторять полный размер стенки, за счёт площади соприкосновения и ширины можно легко регулировать интенсивность нагрева и объём бака. Главный минус бокового размещения связан с тем, что наиболее эффективный теплоотвод возможен в том случае, когда стенка топки по совместительству является стенкой бака. Даже минимальная воздушная прослойка между двойными стенками приводит к увеличению времени нагрева до нескольких часов, поэтому приходится подбирать марку стали с хорошей свариваемостью, чтобы не снизить жаропрочность топки.

Вариант второй — цилиндрический бак вокруг дымохода. Основное достоинство бака этого типа — минимум «хищения» пространства в парилке, которая, как правило, имеет минимальную площадь для быстрого и экономичного прогрева. Недостаток бака заключается в сравнительно высокой сложности его самостоятельного изготовления. Бак такой конструкции есть ни что иное как обычный сегмент дымохода: он очень просто соединяется с вытяжным каналом каменки посредством поворотного колена или короткой вставки, при этом сечение внутренней трубы можно выбирать любым, благодаря чему не возникнет трудностей с подбором подходящей сэндвич-трубы.

И, наконец, третий вариант — установка бака в самой горячей зоне, то есть непосредственно на камни. Такая конструкция обладает наибольшим временем нагрева, но при этом никак не зависит от конструкции самой печи. Недочёт здесь только один — если бак расположен поверх кладки это:

• не вполне эстетично;
• вызывает неудобства с подливанием воды для генерации пара.

Наиболее подходящими для такого размещения бака будут печи с закрытой каменкой, однако следует выбирать вместимость водонагревателя с учётом пониженной теплоотдачи.

Открытый или закрытый бак?

Одной из основных тонкостей при устройстве бака для банной печи служит определение режима его работы и назначения. Часто имеет смысл комбинировать подготовку горячей воды для водных процедур и забирать часть её в качестве теплоносителя для системы отопления смежных помещений.

Пригодность бака для многофункционального использования определяется его типом, он может быть закрытым или открытым. Закрытый бак — это герметичная ёмкость, в которую вода поступает под рабочим давлением из системы холодного водопровода. Такой бак не имеет опасности перелива, но при этом остаётся крайне чувствительным к перегреву и требует установки группы безопасности с клапаном сброса.

Открытый бак не имеет верхней герметичной крышки, плюс он не всегда пригоден для подключения к системе отопления. Требуется контроль за наполнением или установка поплавкового дозатора. Но есть и преимущества: открытый бак полностью безопасен, его закипание не обернётся трагедией, а потому не так важен тщательный расчёт объёма и учёт интенсивности нагрева.

Какой из вариантов лучше? Как минимум это определяется способом заполнения, ибо герметичный бак наполнить водой вручную практически невозможно. В свою очередь закрытая ёмкость более удобна при эксплуатации: нет нужды следить за уровнем воды, полный объём нагретой жидкости можно расходовать по своему усмотрению, не опасаясь опустошения и попадания воздуха в циркуляционный насос отопительной системы.

Особенности изготовления корпуса

В качестве материала для изготовления бака лучше всего выбрать нержавеющую листовую сталь толщиной 1–1,5 мм. Жаропрочность такой конструкции не так важна, намного критичнее простота обработки в домашних условиях. Именно поэтому для изготовления бака оптимально подойдут марки стали с низким содержанием углерода и легирующего хрома, способного модифицироваться до карбида при перегреве сварочного шва.

Для изготовления бака наилучшим образом подойдут марки стали AISI 304L или более распространённая 07Х16Н6. При столь малой толщине металла сварочный шов очень легко прожечь, поэтому начинающим сварщикам рекомендуется пользоваться электродами ОК61.30 толщиной 2 мм, для более опытных мастеров подойдут более дешёвые ОЗЛ-8 или ЦЛ-11 с 3 мм стержнем. Сварка ведётся инвертором в обратной полярности (плюс на электроде) при значении тока не более 50–60 А.

Для соединения тонких листов их стык рекомендуется выполнять внахлёст порядка 10 мм. Шов выполняется однопроходный без боковых колебаний и с достаточно высокой скоростью. Чтобы обеспечить быстрый отвод тепла из сварочной зоны, желательно подкладывать с обратной стороны шва массивный металлический предмет: для плоских швов это металлическая пластина или швеллер, для угловых — угловая сталь, для соединительного шва цилиндра — труба диаметром 70–80 мм.

Бак в форме параллелепипеда собирается наиболее просто, достаточно изготовить цельную развёртку вертикальных стенок и согнуть её в прямоугольный рукав. Дно и крышка бака — прямоугольные фрагменты, края которых отгибают наружу под прямым углом. После вставки эти детали позиционируются таким образом, чтобы стенка бака выступала за отогнутый край на 3–5 мм, затем по этому стыку проводится сварка. Электрод при этом должен направляться не перпендикулярно плоскости металла, а в торец отогнутого фрагмента под углом порядка 60°.

Бак для установки на дымоход может иметь цилиндрические или прямоугольные внешние стенки, но при этом обязательно требуется предварительное изготовление трубы по внутреннему диаметру вытяжного отвода печи. В ряде случаев эту трубу изготавливают немного конусной (в верхней части перехлёст на 1–1,5 мм меньше), чтобы иметь возможность плотно вставить её в вывод печи и обеспечить столь же плотное её соединение с верхними сегментами дымохода. В любом случае для изготовления трубы понадобится свернуть стальной лист и оправить края по 10–15 мм с каждой стыкуемой стороны для получения плотно прилегающих плоскостей шва.

Сначала труба крепится к сварочному столу с обоих концов струбцинами и проваривается изнутри. Для удобства электрод можно вставить в держатель в продольном положении и немного согнуть его под 90° со значительным радиусом изгиба, чтобы не осыпалось покрытие. После сварки изнутри выполняется наружный герметизирующий шов. Далее техника проста — сварить внешнюю стенку бака одним из описанных способов и вставить фрагменты дна и крышки с отогнутыми краями, герметично проварить все стыки. Нужно помнить, что труба должна выступать с нижней стороны бака не менее 150 мм, с верхней — около 50 мм.

Устройство каменки с водяной рубашкой

Большинство разновидностей каменок, в том числе и самодельных, можно доукомплектовать баком для воды с боковым размещением. Исключение составляют печи с кирпичным обкладом: зачастую аккуратно демонтировать часть такого экрана достаточно проблематично.

Если же экран каменки выполнен стальным кожухом, на нём размечают окно по размерам бака. Затем в кожухе вырезают фрагмент меньше разметки по 15–20 мм с каждой стороны и убирают теплоизоляцию при наличии таковой. Отступ от разметки образует полосу у каждого края, которая загибается вовнутрь: нужно только сделать косые подрезы в углах, а затем вставить между корпусом и экраном печи брусок подходящей толщины, после чего борт оправляется киянкой.

Наиболее сложная задача — выполнить качественное сварное соединение стенок бака с корпусом печи. При этом нужно правильно подобрать материал — для топок из углеродистой стали бак также должен быть «чёрным». Сварку нужно вести в мягких режимах, чтобы, с одной стороны, не нарушить структуру стенок топки, а с другой — не прожечь металл стенок бака.

Наиболее выгодно временно разобрать каменную кладку и положить печь набок, чтобы проводить сварку в нижнем положении. Не следует приваривать бак к каменке стенками в торец, правильнее будет отогнуть их края по 10–15 мм и вести шов по краю полученного нахлёста.

Установка бака на дымоход и его подключение

Как уже говорилось, бак на трубе дымохода — наиболее простой вариант, не требующий изменения планировки. Единственным ограничением служит вес — ёмкость объёмом свыше 50–70 литров требует дополнительной поддержки. Например, её можно подвесить на цепях к потолку или оснастить опорными ножками.

Соединение нагревателя с печью выполняется «по конденсату» — труба бака вставляется внутрь вытяжного канала. Чтобы упредить подтравливание в этом месте можно использовать силикатный термостойкий герметик. Если сверху бака система отвода продуктов горения выполнена утеплёнными сэндвич-трубами, сборка последующих сегментов выполняется «по дыму», для одностенных труб рекомендуется придерживаться обратного направления соединений.

Открытые баки могут не иметь сантехнического подключения как такового, достаточно врезать шаровый кран в нижней части боковой стенки. Если бак будет проточным, в его дно врезают два патрубка — один длинный, примерно до середины высоты бака, предназначенный для подачи холодной воды, и один короткий — для забора горячей. Многие справедливо заметят, что эта схема устроена по обратному принципу, чем в накопительных водонагревателях, однако бак печи нагревается не в одной точке, а по всей высоте, поэтому подмешивание холодной воды должно выполняться в наиболее нагретой зоне. Если бак подключается к системе отопления, требуется врезка ещё одного короткого резьбового патрубка для подвода обратки.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник

Банная печь с водяным баком: особенности конструкции, где установить и как выбрать

Организовать горячее водоснабжение в бане — важный этап для любого владельца. Кто-то решает эту задачу монтажом бытового электрического бойлера или газового котла, а кто-то предпочитает обустроить печь для бани с баком для воды. Это функциональное оборудование привлекает своей доступностью, безопасностью и долговечностью.

Основные конструктивные элементы печи

Основным назначением банной печи является обогрев помещений за определенный промежуток времени. Печки для бани на дровах с баком для воды выполняются из нержавеющей стали, чугуна, реже — из кирпича.

Чтобы обеспечить максимальный прогрев парной и организовать систему горячего водоснабжения, банная печь с баком оснащается следующими конструктивными элементами:

• Каменка — центральное место в конструкции печи, которое предназначается для аккумуляции тепловой энергии за счет быстрого прогрева банных камней.
• Топливник — камера для закладки топливного материала и выработки тепловой энергии. Здесь же устанавливается решетка колосника, которая может принимать различное положение с учетом типа используемого топлива. При закладке дров решетка монтируется на уровне дверки в топку. Кроме того, выполняются небольшие скосы по бокам для удаления продуктов сгорания топлива. Колосниковая решетка изготавливается из чугуна, способна выдерживать предельные температуры и механические повреждения.
• Дымоотвод — труба, предназначенная для отвода продуктов сгорания наружу.
• Теплообменник (регистр). Он предусмотрен для нагрева воды в процессе топки печи.
• Отделение для золы под колосниковой решеткой. Предназначается для сбора золы, образованной после сгорания топлива.

Некоторые печи для бани на дровах с баком оснащаются дополнительной дверкой с выносной топкой, тогда устройство печи предусматривает загрузку топливного материала из предбанника.

Металлические и чугунные дровяные печи для бань отличаются следующими преимуществами:

• доступной стоимостью;
• простотой установки и обслуживания;
• отсутствием необходимости в обустройстве фундамента;
• быстрым нагревом топочной камеры и парной;
• возможностью обустройства конструкции с выносным баком в дымоотводной трубе.

К недостаткам чугунных изделий можно отнести восприимчивость к резким изменениям температур при попадании на горячую поверхность охлажденной воды.

Подобные недостатки не выявлены у кирпичных аналогов, которые способны аккумулировать тепловую энергию длительное время. Кроме того, они отличаются привлекательным дизайном и долговечностью.

Как работают печи с отопительными баками?

Современные котлы для бани на дровах с баком работают по следующему принципу: в топочную камеру закладывается топливный материал, который обеспечивает нагрев оборудования, после чего нагретый корпус передает тепло в помещение. Продукты сгорания топлива — сажа и зола, которые собираются в зольнике, — удаляются ручным способом.

Дымоход предназначается для безопасного удаления продуктов сгорания топлива, которые преобразуются в газообразную форму.

В процессе топки нагретый воздух нагревает банные камни для увеличения тепловой отдачи от печного оборудования.

Модели печей с большой выносной топкой обеспечивают комфортный температурный режим в парной. Подобные устройства обеспечивают высокую теплоотдачу при нечастой загрузке топлива.

Печи для бани с баком для воды длительного действия позволяют эффективно обогревать помещения и обеспечивать горячее водоснабжение в требуемом объеме. Закладка топливного материала в подобных печах осуществляется 2 раза в день.

Типы баков для нагрева воды

По способу монтажа на печь бак для воды бывает:

Выносной бак

Печи с выносным баком для воды обеспечивают горячее водоснабжение, которое используется для обогрева основных банных помещений. Подобная конструкция — это оптимальный вариант для финских саун, где требуется сухой и жаркий воздух. Для изготовления такого бака используется нержавеющая сталь, устойчивая к перепадам температур и повышенной влажности воздуха. Устройство монтируется в смежном с парной помещении и соединяется с печным оборудованием при помощи труб и шлангов.

Предельно допустимое расстояние между печкой и баком выносного типа — не более 3 метров.

Водяной бак устанавливается выше уровня, где расположена камера сгорания топлива, что позволяет:

• контролировать температуру нагрева воздуха и воды в процессе топки печи;
• контролировать уровень жидкости в отопительном резервуаре;
• осуществлять монтаж душевой системы или водного смесителя на бак.

Банная печь с баком для воды выносного типа обладает серьезными недостатками. К некоторым из них относятся сложность монтажа и подключения конструкции, высокая стоимость комплектующих, восприимчивость к механическим повреждениям и гидроударам вследствие резкого охлаждения жидкости.

Наставной бак

Готовая конструкция устанавливается в топочную камеру металлической печи. Устройства, оборудованные наставными баками, обеспечивают нагрев воды в верхней части топки, что не всегда эффективно. При монтаже подобного устройства важно соблюдать герметичность конструкции и прочность соединительных швов, чтобы обеспечить продолжительный срок эксплуатации отопительного оборудования.

Установка выполняется следующим образом: в печку приваривается труба с запаянным концом. Второй конец устанавливается внизу водяного бака, зафиксированного выше печи. Через трубу в бак подается вода, где происходит ее дальнейший нагрев. Нагретый воздух от воды поднимается и переносит тепловую энергию в помещение.

Используя часть энергии на подогрев воды, наставной котел для бани замедляет сам процесс нагрева парной. Чтобы предотвратить закипание воды и образование влажного пара, требуется регулярный слив горячей и добавление холодной воды.

Навесной бак

Каменка с навесным баком отличается простотой установки, практичностью и долговечностью. Отопительный бак представлен герметичной емкостью с защитной крышкой съемного или откидного типа, а также сливным краном.

Изделие устанавливается на боковую или заднюю стенку печки при помощи металлических крепежей. Зачастую изготовлено из нержавеющей стали, имеет небольшой вес.

Нагрев воды осуществляется за счет передачи тепла от печной стенки к конструкции бака.

Основным недостатком устройства является отсутствие возможности установить банный душ, ведь нагрев воды происходит быстрее, чем прогревается воздух в парилке. Лучшее решение подобной проблемы — периодический слив горячей воды.

Бак на дымоходе

Каменка с котлом, установленным на дымоходе, способствует быстрому нагреву воды благодаря передаче тепловой энергии от трубы к печному теплообменнику.

Баки для монтажа на дымоходе бывают:

• круглой или квадратной формы для фиксации на дымоходе выше топочного отсека, является выходным узлом на крышу.
• разной формы для установки на верхнем этаже, является проходным узлом между этажами в потолочной поверхности.

Подогревать воду бачком на дымоходе выгодно по следующим причинам:

• выделяемое тепло не выводится наружу, а используется по назначению, а значит, процесс топки становится более эффективным;
• процесс организации горячего водоснабжения не увеличивает время обогрева банных помещений;
• дымоходная труба медленнее прогревается, что приводит к более щадящей эксплуатации печи.

Подобная конструкция не лишена некоторых недостатков:

• отсутствует электрическая система контроля над уровнем воды в отопительном устройстве и температурой ее нагрева.
• большая масса бака вызывает некоторые сложности в процессе монтажа: вес изделия с водой составляет от 90 до 105 кг, поэтому необходимо предусмотреть надежные элементы фиксации. Исключение составляют заводские модели устройств, в которых уже рассчитана и реализована подходящая система монтажа.

Как выбрать подходящую конструкцию печки с баком

При выборе дровяной печи с баком для русской бани рекомендуется уделить внимание следующим параметрам:

• Тепловая мощность, которая определяется габаритами парилки. Устройство с высокой мощностью, установленное в маленькой парной, приведет к ее перегреву, а оборудование с низкими показателями в габаритном строении быстро придет в негодность в результате чрезмерных нагрузок.
• Тип топки, который определяет удобство эксплуатации и обслуживания отопительного оборудования.
• Материал для изготовления корпуса. Современные модели печей изготовлены из многослойной стали, которая исключает получение ожогов при близком контакте с корпусом.
• Тип печного оборудования. Если предполагается часто топить печь, тогда следует выбрать конструкцию закрытого типа.
• Количество банных камней. Для получения чистого пара и снижения расхода топливного материала при пользовании печами рекомендуется выкладывать материал различной фракции — от крупных булыжников до мелких камешков.
• Производители. Оборудование ведущих производителей отличается высокими эксплуатационными характеристиками и широким функционалом.

Простой и доступный вариант оборудования для отопления и горячего водоснабжения в бане — конструкция печи из металла с топкой выносного типа, оснащенная водяным баком — выносным с установкой в топке или на дымоходе.

Источник