Хорошо известно, что лучшие экземпляры металлических печей для бани изготавливают из чугуна. Собственно, чугунная печь используется для обогрева с 19 века, но для бани чугунные плиты применяются не более 50 лет. Практически все основные узлы отопительной арматуры, для установки в частном доме, в том числе котлы, печи, даже трубы дымохода, еще 30 лет назад изготавливались чугунными.
Устройство чугунной печи для бани
Вне сомнения, чугунная печь обладает рядом преимуществ перед стальной конструкцией, но современная чугунная печь для бани, чаще всего, имеет примерно половину узлов и деталей из чугуна, остальное изготавливается из легированных сталей, латуни или даже меди. Например:
- Из качественного чугуна всегда изготовлен корпус печи и жаровые элементы топки, каналы обтекания продуктами горения каменки;
- Из нержавейки делают коробку каменки, бак для воды, пламярассекатели и стабилизаторы потоков воздуха, отдельные элементы топки, в том числе тоннели и защитные экраны;
- Из латуни изготавливают краны, клапаны и крепление под установку.
Причина проста. Отечественные литейщики не умеют изготавливать чугунные отливки с толщиной стенки менее 8 мм. Получить качественную и прочную чугунную корпусную деталь намного сложнее, чем сварить ее из стального профиля. Кроме того, российское литье для чугунных печей страдает огромным количеством дефектов, «непроваров», раковин и шлаковых включений.
Не исключено, что даже дорогая российская продукция может треснуть или расколоть крепление еще на этапе транспортировки и установки. Импортные варианты для бани также требуют осторожности при установке, но служат в разы дольше.
Установка печи в бане
Капризность чугунной конструкции печи связана с невысокой механической прочностью, склонностью к наколам и развитию скрытых трещин. Баня, а парилка особенно, это совмещение раскаленной поверхности камней, металла и воды. Контрастные перепады температур в каменке печи относительно безболезненно выдерживает сталь, не любит кирпич, и катастрофически боятся чугунные печи.
Поэтому при установке потребуется решить несколько основных проблем:
Установка чугунного корпуса печи на фундамент в бане
При собственном весе в 150-200 кг чугунный корпус оказывает значительное давление на деревянные полы в парилке. Поэтому при установке печи потребуется либо изготовить бетонный или свайный фундамент, либо выровнять нагрузку на лаги таким образом, чтобы вес конструкции с загруженной каменкой распределялся, как минимум, на три балки.
Теоретические расчеты показывают, что при нормальном и правильном изготовлении пола с шагом лаг в 60 см, прочности подпольных балок вполне достаточно для установки печи даже с кирпичным экраном в 10 камней высотой. Чтобы выровнять нагрузку, при установке под ножки корпуса потребуется уложить глиняно-асбестную стяжку, толщиной не менее 5 см. Далее поверх стяжки укладывается слой мягкой асбестовой или базальтовой термоизоляции, и все это накрывается стальной плитой или листовым железом, толщиной до 4 мм.
Установку чугунки в парилке бани потребуется выполнить по свободной схеме. Это значит, что опоры чугунного корпуса остаются незакрепленными и при нагревании могут скользить по стальному листу.
Установка системы труб дымохода
Корпус печи является крайне чувствительным к неправильному распределению вертикальной нагрузки. Чаще всего перекос в распределении веса на опоры возникает при неправильной установке труб дымохода.
Еще одной ошибкой при установке является попытка компенсировать давление на корпус от веса труб дымохода с помощью переноса части усилия на тоннель топки. В этом варианте установки корпус тоннеля выполняет функции дополнительной опоры, что категорически недопустимо. Топка в тоннеле должна иметь определенный зазор, иногда воздушный, но лучше заполненный базальтовой ватой. В противном случае, под весом труб дымохода после нагрева топка будет повреждена или просто отколота.
При установке труб дымохода важно не допустить переноса нагрузки от веса отводящих каналов дымохода на выводной патрубок корпуса. Поэтому при боковом выводе продуктов сгорания трубы дымохода не подвешиваются на потолочной балке. Конструкция опирается на жесткую опору в районе соединения вывода из камеры с поворотным коленом дымохода. Балочное крепление труб дымохода выполняют в виде скользящего хомута. В этом случае специалисты рекомендуют для нижней части дымохода использовать чугунные газоотводные трубы. В отличие от стальных труб, они намного долговечнее, не создают изгибающих усилий и вертикальных нагрузок, как кирпичные или керамические варианты дымохода. Кроме того, у чугунных дымоходов очень небольшой коэффициент термического расширения, он почти в 2 раза меньше, чем у жаростойких легированных сталей, широко используемых для стальных буржуек.
Вертикальный вывод из чугунного корпуса разгружают аналогичным способом, с использованием дополнительной опоры и поворотного колена.
Дополнительные меры при установке чугунной печи
Если установка выполнена с учетом основных рекомендаций, срок службы чугунной печи хорошего качества легко достигает 30-40 лет. Но зачастую конструкцию из чугуна ошибочно считают очень прочной и надежной при любом, даже самом варварском отношении.
В парилке, особенно, если схема нагрева имеет открытую конструкцию каменки, исключить случаи попадания потоков воды мимо камней на раскаленный чугунный корпус практически невозможно. Как следствие, в результате термического удара может лопаться топка или выводной патрубок. Кроме полного разрушения или раскалывания, могут образовываться трещины, через которые начинает проникать в парилку часть угарных газов.
Производители чугунных печей прекрасно осведомлены о недостатках своих изделий, поэтому в большинстве случаев вам предложат нагреватель для бани из чугуна, со специальной облицовкой или экранами из хромированной стали. Более дорогие модели могут иметь обмуровку из халькопирита или жадеита, защищающую чугун от попадания воды и улучшающую внешний вид конструкции.
Поэтому при установке простых конструкций, даже импортного производства, считается более целесообразным обкладывать их тонким, толщиной в ¼ кирпича, экраном.
Чугунная печь, закрытая кирпичной кладкой, с вынесенной в предбанник топкой, оказывается намного удобнее и практичнее стальной или кирпичной. Установка защиты и соблюдение тепловых зазоров позволяют корпусу без проблем проработать в бане не один десяток лет.
Заключение
По своими характеристикам чугунные печи для бани занимают промежуточное положение между массивными кирпичными топками и легкими стальными конструкциями. Большая масса разогревается медленнее, но позволяет париться дольше, чем для железных печей. Но при этом поверхность из чугуна излучает и нагревает воздух в парилке бани так же жестко и интенсивно, как и сталь. Поэтому для русской бани такой вариант можно устанавливать с дополнительной обмуровкой из кирпича и огромной закрытой каменкой.
