Печи-каменки для русских бань

Печь в русской бане делают кирпичной. Ее размеры зависят от объема парной.

Основанием печей массой более 750 кг служит фундамент, меньшей массы - ставят на бетонном полу без фундамента. Глубина его заложения - 0,5 м от поверхности земли, размер на 5 см больше, чем печь (в каждую сторону). Фундамент изготовляют из бутового камня и бетона. Сверху фундамента укладывают ряд кирпичей и устраивают гидроизоляцию из двух слоев рубероида или пергамина.

В топливнике для лучшего горения топлива необходима колосниковая решетка. При использовании дров ее укладывают на одном уровне с топочной дверцей. Топливник для каменного угля имеет неглубокую шахту, в которой решетка установлена на глубине до 300 мм от уровня топочной дверцы. Кроме того, с обеих сторон и сзади топливника устраивают небольшие скосы, чтобы во время сжигания уголь скатывался вниз и после окончания горения колосниковая решетка оказывалась закрытой раскаленными прогоревшими углями. Минимальная толщина наружных стен топливника - полкирпича (120 мм).

Зольник расположен под колосниковой решеткой и предназначен для сбора золы, образующейся при сжигании твердого топлива, и регулирования подачи воздуха в топочное пространство. При отсутствии зольника воздух попадает в топливник через дверцу и не проходит сквозь толщу топлива, которое в этом случае сгорает не полностью. Подачу воздуха в зольник регулируют поддувальной дверцей. При поступлении в топливник избытка воздуха температура в зоне горения снижается, процесс сгорания топлива ухудшается. При недостаточном притоке воздуха из-за образования продуктов неполного сгорания горение протекает неравномерно.

В горловине дымохода или в дымовой трубе банных печей для регулирования тяги также устанавливают задвижку. Когда топливо полностью прогорело, задвижку закрывают. Если в топливнике к моменту закрывания дымовой трубы остались несгоревшие головешки или уголь, при недостатке воздуха образуется угарный газ, который может стать причиной отравления. Если догорание головешек затягивается, проникающий через закрытую колосниковую решетку холодный воздух уносит с собой большое количество тепла. При использовании каменного угля в задвижке или вьюшке, закрывающих дымовую трубу, делают отверстие диаметром 20 мм для удаления угарного газа.

Камин в каменке размещают в дымоходе на решетке из стальных прутьев диаметром 4-6 см или из кирпичей, уложенных с промежутком для прохождения дымовых газов. При непрерывном сжигании дров в количестве 2,5 кг на 1 м² площади бани температура каменки достигает 500-600°, что достаточно для нагрева парной. Масса камней для каменки в русской бане зависит от объема парной и составляет 35-45 кг камней на 1 м³ помещения.

В печах закрытого типа для передачи тепла каменки на уровне или чуть выше верхнего ряда камней сделана паровая дверца. При сжигании топлива дверца закрыта и дым не проникает в помещение. Перед заходом в баню дверцу открывают и прогревают парную до температуры 50-60°. Для каменки лучше всего подходят булыжники темного или серого цвета размером немного больше, чем кулак. Темные камни, собранные у воды, служат дольше, так как они прошли естественный процесс упрочения. Подбирают камни округлой формы, чтобы между ними свободно проходили пламя и дым и обеспечивался равномерный нагрев. Камни с трещинами применять не следует, так как они легко растрескиваются. Обнаружить дефектные камни можно по глухому звуку, который они издают при постукивании по ним молотком.

Нагреть воду можно в котле, вмазанном в отопительную печь, или в змеевике, установленном в топливнике. Доводить воду до кипения не следует, чтобы не повышать влажность воздуха в парилке. В финской сауне моются в изолированном от парной помещении, поэтому установленную в ней емкость с нагреваемой водой соединяют трубами со змеевиком.

Современная финская сауна обогревается, как правило, электрическими нагревателями (ТЭНами). Для поддержания в парной необходимой температуры ее оснащают терморегулирующим устройством. Нагреть воду для мытья в сауне можно через змеевик, вмонтированный в корпус отопительной печи и соединенный трубами с баком воды в моечном отделении. Обшитые досками стены помещения площадью 1,5-2 м² покрывают двумя слоями рубероида и пластиковым водостойким материалом, чтобы защитить древесину от действия воды. Полы покрывают керамической плиткой. Для отвода воды в наружную дренажную яму в полу устанавливают сливную трубу.

В русской бане и в финской сауне используются печи, работающие на твердом и газообразном топливе.

Дрова - наиболее распространенный вид топлива банных печей. Тепло от сгорания дров зависит от их влажности и вида древесины и достигает 3107 ккал/кг. Лучше топливо - твердые лиственные породы деревьев. Березовые дрова, которые при горении дают высокое, ровное пламя и не искрятся, считаются лучшими для нагрева камней. Сухие березовые дрова при горении выделяют на 25% больше тепла, чем осиновые, на 15% больше, чем сосновые. К концу топки в печь подбрасывают несколько осиновых поленьев, образующих длинное красно-синее пламя, уничтожающее сажу.

Каменка - главная принадлежность бани (рис. 109). В зависимости от способа размещения бывают печи с открытой и закрытой каменкой. Выбор типа каменки зависит от того, как пользуются баней. Если парятся в один день несколько человек, то открытая каменка предпочтительнее, так как она быстро нагревает парильню, но под действием воды быстро и остывает. При открытой каменке камни укладывают кучей над топливником.

Рис. 109. Печь-каменка: 1 - топочная дверца; 2 - поддувальная дверца; 3 - решетка колосниковая; 4 - топливник; 5 - щелевая арка; 6 - огнеупорный кирпич

Для нагрева печи с закрытой каменкой требуется больше времени и топлива. Эту печь начинают топить за 2-3 ч до посещения бани. За счет аккумуляции тепла кладкой и камнями печь с закрытой каменкой создает высокую температуру в парной не только во время парения, но и в последующие один-два дня. В русской бане обычно устанавливают печь с закрытой каменкой.

По толщине наружных стенок и характеру теплоотдачи различают печи толстостенные с толщиной стенок в зоне топливника в кирпич, тонкостенные с толщиной в полкирпича, остальных стенок - четверть кирпича (периодического действия и длительного горения), тонкостенные с металлическими стенками с футеровкой и без нее (длительного горения).

Печь размещают у стены рядом с входной дверью, напротив окна: не нужно носить дрова через помещение, печь хорошо освещается. Дверца печи открывается в парную, но лучше в тамбур: не надо входить в парилку при топке. Дверцу следует располагать возможно ближе к полу.

Пар в русских банях получают, обливая раскаленные камни водой. Чтобы раскалить камни, их помещают в печь-каменку, которая используется одновременно для обогрева помещения бани и для получения горячей воды.

Печь-каменка должна удовлетворять следующим требованиям: нагревать воздух в парилке до температуры не менее 45° у пола и 95° под потолком; обеспечивать образование пара при поливе камней водой; не выделять дым и газ; быть экономичной.

Печи для индивидуальных бань делают кирпичными или металлическими. Они просты и надежны, теплоемки, создают благоприятную атмосферу здорового пара. Кирпичная кладка защищает наружную стенку от перегрева и снижает ее температуру, при этом каменная засыпка нагревается до 1000° в нижней зоне и 500° - в верхней. При такой температуре сажа, оседающая на камнях, выгорает. Это свойство теплоемких печей-каменок пропускать продукты сгорания через каменную засыпку позволяет значительно упростить их конструкцию.

На рис. 110, а показана кирпичная печь для русской бани с обычным стальным уголком. Она снабжена топочным и поддувальным отверстиями 3 и 4.

Рис. 110. Печи-каменки для русских бань и саун: 1 - металлический уголок; 2 - огнеупорный кирпич; 3, 10 - топочные дверцы; 4 - поддувало; 5 - дверца для полива камней водой; 6 - щелевой свод; 7 - перекрытие; 8, 11 - колосниковая решетка; 9, 24 - камни; 12 - поддувало; 13 - металлический ящик; 14 - воздушная камера; 15, 21, 27 - топливник; 16 - задвижка; 17 - жалюзийная решетка; 18 - дверца для выхода пара; 20 - котел; 22 - заслонка; 23 - дверца для загрузки камней; 25 - канал для поступления воздуха; 26 - жарочный настил; 28 - зольник; 29 - дымоход

Сжигание топлива происходит на колосниковой решетке 8, внутренняя поверхность топливника выполнена из огнеупорного кирпича. Камни укладывают на щелевой свод 6. Для полива камней водой и выхода пара имеется дверца 5.

На рис. 110, б показана печь, отличающаяся тем, что камни помещают в металлический ящик 13, имеющий отверстия для выхода пара.

В кирпичной печи может использоваться старый котел для варки пищи, устанавливаемый вверх днищем, на которое укладываются камни (рис. 110, в).

Печь из металлического листа изнутри выложена огнеупорным кирпичом (рис. 110, г). Камни укладывают в емкость, закрытую крышкой 23, после полива раскаленных камней крышку закрывают.

Металлическая печь (рис. 110, д) может применяться в русской бане и в сауне.

Печь-каменка конструкции А. Суздальцева - универсальная, применяется для обогрева помещения и получения пара, кроме того, в ней можно нагревать воду (рис. 111). Водонагреватель представляет собой стальной сварной бак. В нижнем массиве проходят каналы для нагрева воздуха. Высота печи - 1,85 м, объем - 2,5 м³. Для строительства печи требуется 660 шт. кирпича красного и 40 шт. - огнеупорного. Масса камней - 180 кг, средний расход дров - 14 кг/ч.

Рис. 111. Каменка конструкции А. Суздальцева: 1 - топливник; 2 - засыпка из камней; 3 - нижний канал; 4 - вертикальный канал; 5 - водогрейный бак; 6 - проем

Печь работает в двух режимах. При открытом дросселе-клапане дымовые газы идут, минуя колпак, и по каналам направляются к баку 5. При закрытом дросселе-клапане газы проходят в дымоход, затем по боковому каналу опускаются в очистной канал 3, поднимаются по вертикальному каналу 4 и выходят в дымовую трубу. В этом режиме печь начинает работать через 30 мин после начала топки. Разогрев печи происходит за 5-6 ч. Вода подогревается в течение 4-6 ч после окончания топки.

На рис. 112 показана печь с использованием в качестве водонагревателей отопительных радиаторов (взамен стального сварного бака). Печь работает в отопительном режиме (с прогревом каменки) или в комбинированном, что регулируется положением заслонок 8. После разогрева нижних и боковых поверхностей печи заслонки 1 и 5 открываются, 8 - закрывается. Газы из топливника, омывая радиаторы 6, проходят в задний газоход, затем по восходящим канала идут к ящику с камнями. После обогрева камней газы через заслонку 5 направляются в дымовую трубу. Заслонками 1, 5, и 8 регулируется степень обогрева наружных стен печи и каменной засыпки.

Рис. 112. Универсальная печь-каменка с использованием радиатора для нагрева воды: 1, 5 - верхние заслонки; 2 - топочная дверка; 3 - поддувало; 4 - зольник; 6 - радиатор; 7 - колосниковая решетка; 8 - заслонка

Печь-каменка конструкции А. Ф. Филичко предназначена для топки углем (рис. 113). Размер - 84×59 см. Особенностью печи является быстрый ввод в действие, топку ведут непрерывно, не прекращая ее во время мытья. Печь отличается гигиеничностью, так как засыпка нагревается без пропуска через нее газов, путем передачи тепла на камни через поверхность железной плиты. В качестве засыпки можно использовать чугунный металлолом, который имеет меньшую теплоемкость и гораздо большую теплопроводность. Засыпка не остывает после того как ее обливают водой, так как печь топится непрерывно. Водогрейный бачок необходимо периодически пополнять.

Рис. 113. Печь-каменка конструкции А. Ф. Филичко

При кладке печи в грунте сооружают фундамент глубиной 75 см, на расстоянии 7 см ниже уровня поверхности земли прокладывают гидроизоляцию из толя (в два слоя). Над топливником высотой 28 см устанавливают железную плиту толщиной 2 см, на которую кладут чугунный металлолом (для увеличения массы). При топке каменным углем (обмуровка топливника выполняется из огнеупорного кирпича) горячие газы и пламя накаляют железную плиту и металлолом, омывают бачок для нагрева воды и опускаются до уровня пола.

1-й ряд кладки от уровня грунта кладут из кирпичей плашмя в металлическом футляре.

2-й ряд выкладывают из кирпичей на ребро, над ним укладывают плашмя ряд в один кирпич, на который устанавливают поддувальную дверцу, бачок для нагрева воды и обогревательный щит (обмурованный огнеупорным кирпичом).

3-м рядом кирпичей, установленных на ребро, закрепляют поддувальную дверцу, укладывая над нею плашмя ряд в один кирпич (вровень с 3-м рядом кирпичей, установленных на ребро), затем поперек топливника кладут колосниковую решетку размером 30×20 см. Правую сторону бачка для нагрева воды, а также под вокруг колосниковой решетки обмуровывают огнеупорным кирпичом и укрепляют ряд стальными полосами. Ширина обогревательного щита в 3-м ряду - 18 см.

4-м и 5-м рядами из кирпичей, уложенных на ребро, закрепляют топочную дверцу, производят внутреннюю обмуровку топливника и обогревательного щита огнеупорным кирпичом, а также укладывают плашмя один ряд кирпичей над топочной дверцей (вровень с рядом кирпичей, установленных на ребро). Затем устанавливают перемычку между дымоходами (длина каждого - 17 см). Бачок для нагрева воды должен выступать наружу печи, чтобы удобнее черпать горячую воду. Верхняя плоскость бачка для нагрева воды находится на 6-7 см ниже 5-го ряда кирпичей, установленные на ребро. На 5-й ряд кладут железную плиту толщиной 2 см.

6-й ряд выкладывают из кирпичей на ребро, в обогревательном щитке - из огнеупорных кирпичей плашмя. В этом ряду на железную плиту на высоту 12-18 см загружают камни или чугунный металлолом.

7-й и 8-й ряды выкладывают из кирпичей на ребро и закрепляют дверцу паровой камеры. Над последним рядом прокладывают металлические пластины.

9-й ряд выкладывают из кирпичей на ребро, в обогревательном щитке - плашмя.

10-й ряд выкладывают из кирпичей плашмя, в обогревательном щитке - на ребро и прокладывают металлическую пластинку.

11, 12 и 13-й ряды выкладывают из кирпичей на ребро. Внутри 11-го ряда два ряда выкладывают из кирпичей, уложенных плашмя. Ширина обогревательного щитка - 18 см. На 12-м ряду прокладывают стальные полосы и металлическую пластину, показанную пунктиром, на 13-м-только стальные полосы.

На 14-м ряду устанавливают дымовую заслонку и продолжают кладку с таким расчетом, чтобы 15-й ряд стал предпоследним, а 16-й прижал асбест к деревянному потолку.

На потолке и на крыше выкладывают дымовую трубу из пяти рядов кирпичей, уложенных плашмя, или устанавливают дымовую трубу облегченного типа, выпускаемую промышленностью.

Печи-каменки для индивидуальных бань объемом до 10-15 м³ выпускаются промышленными предприятиями страны.

Печь-каменка Таллинского машиностроительного завода имеет топливник 4, колосниковую решетку 5, зольник (рис. 114). Через щели 3 в верхнюю зону камеры сгорания поступает воздух для поддержания горения. Газы из топливника, проходя в дымообороты 7, обогревают бункер для камней и стенки воздушного канала 2, после этого через выходной дымоход 8 они уходят в дымовую трубу 1. Печь обеспечивает температуру до 140° в помещении объемом 10 м³. Печь-каменка, установленная в парилке, отделяется от остального помещения ограждением высотой 1 м.

Рис. 114. Печь-каменка для индивидуальной финской бани (Таллинский машиностроительный завод): 1 - водонагреватель; 2 - канал воздушный; 3 - щель; 4 - топливник; 5 - решетка колосниковая; 6 - зольник; 7 - дымооборот; 8 - дымоход выходной

На Новосибирском заводе электротехнического оборудования выпускается электрическая печь-каменка мощностью 12 кВт. (рис. 115). Электрокаменка состоит из металлического корпуса 1, камеры 2, в которой размещены ТЭНы 3. На крышку камеры укладываются камни. Воздух при входе в печь через отверстия 6 разделяется на два потока: один проходит через камни, второй - по кольцевому зазору, окружающему кожух.

Рис. 115. Электрокамеика ВНИИЭТО (Новосибирский завод электротехнического оборудования): 1 - корпус; 2 - камера; 3 - ТЭНы; 4, 5 - внутренняя и наружная обечайки; 6 - отверстия; 7 - изоляторы; 8 - кронштейны

Электрокамины имеют ряд недостатков: ТЭНы при разогреве имеют высокую температуру, на них происходит пригорание пыли, что вызывает неприятный запах в парильне; большие затраты электроэнергии; ненадежность системы автоматики.

Электрокаменка МосНИП-2К разработана институтом "Моснечерноземиндустрпроект", мощность - 2,8 кВт. Камни (крупная галька размером 40-60 мм) массой 30 кг нагреваются четырьмя электронагревателями, мощность каждого - 1 кВт. Терморегулятор ТУДЭ-4 поддерживает температуру в пределах 90-120°.

Каменку устанавливают на асбестоцементную плиту. Корпус печи необходимо заземлить, а для предотвращения случайного прикосновения - армировать деревянными перилами. Шкаф управления размещают в предбаннике.

В производственном объединении "Электрозавод им. В. В. Куйбышева (г. Москва) освоен выпуск аппарата АОТ-44 для получения сухого или влажного пара в финской и русской бане. Работает на дровах, отличается простотой эксплуатации и экономичностью. Расход топлива - 8 кг/ч. В помещении объемом 10 м³ АОТ-44 позволяет получить температуру сухого пара 140° и выше. Одновременно за 1 ч нагревается 100 л воды до 50°.

Каменка с котлом для подогрева воды дает мягкий пар, служит источником тепла и нагревает воду. Топить можно из предбанника, дрова - любые, в том числе крупные поленья.

Печь ставят на отдельном фундаменте, заглубленном на 0,5 м. Между фундаментом печи и стенами бани оставляют промежуток не менее 5 см и засыпают песком, чтобы избежать растрескивания конструкции при неравномерных осадках. Выкладывают каменку из красного кирпича. Кладку ведут на глинопесчаном растворе. Печь, выложенную изнутри огнеупорным кирпичом, можно топить углем. Расход материалов: красный кирпич - 200 шт. (без трубы), огнеупорный кирпич - 50 шт., глина - 0,1 м³, песок - 0,2 м³, дверцы топочные, прочистные и поддувальные, задвижки - 2 шт., котел для воды, колосниковая решетка (или штучные чугунные колосники - 5-6 шт.).

Печь имеет закрытую жаровую камеру, где уложены камни. Добавлять к ним чугунные чушки не рекомендуется, так как пар будет жестким. Газы, пройдя через камни, попадают в дымовые каналы (обороты), проходят под котлом и направляются в трубу. Одновременно с нагревом воды нагревается отопительный щиток, выходящий в моечную.