Як зробити металеву піч своїми руками – покрокове керівництво

Зміст:

Плюси та мінуси металевих печей
Вибір металу
Класифікація пічних агрегатів
Особливості печей з металу
Виготовлення агрегату для лазні

Печі з металу користуються більшою популярністю, ніж цегляні. Пояснюється це їх доступною вартістю, високим ККД, міцністю і невеликою вагою. Але в них є і чимало недоліків. Можна побудувати для будинку піч з металу своїми руками.

Плюси та мінуси металевих печей

Метал належить до міцних матеріалів, але він одночасно пластичний і податливий, що дозволяє надати йому майже будь-яку форму. Він здатний витримувати високі навантаження і перепади температур. Є чимало методів обробки металів, тому при виготовленні печей можна застосовувати різні технології.

Оскільки головним конкурентом металевих агрегатів на ринку опалювального обладнання є цегляні конструкції, порівняння технічних характеристик буде між ними. Наприклад, ККД печей з цегли становить близько 70%. Що стосується металевих виробів, то цей показник у них досягає 83%, при цьому вони важать набагато менше і більш доступні за ціною.

Ще однією важливою перевагою печі для дому з металу вважається цілісність конструкції, тому її можна без проблем переміщати та перевозити. З великими спорудами з цегли це зробити неможливо.

З причини незначної ваги металевим агрегатам не потрібно облаштування окремого міцного фундаменту, а встановлення полягає тільки у зведенні димоходу. В неопалювальний період мобільний залізний виріб можна перемістити в підсобку або сарай і тим самим звільнити простір в приміщенні.

Метал, який використовується в якості матеріалу для виготовлення агрегату, відрізняється високою теплопровідністю, в результаті чого він швидко нагрівається, але й остигає аналогічно. Такий обігрів сприяє підвищенню ККД. У цегляних печах спочатку слід почекати, коли почнеться внутрішній теплообмін, а до цього в процесі протоплення все отримане тепло йде в димохід.

Майже всі переваги металевих агрегатів засновані на особливостях цього матеріалу – він досить щільний, не пористий, під впливом конденсату не відволожується як цегла. Їм не небезпечні тривалі перерви в роботі, вони не потребують після простоїв в розгінній протопці.

Металеві печі для дачі легше сертифікувати та на них простіше оформити дозвіл пожежної інспекції, що дозволить заощадити й гроші, і час. У продажу зустрічаються моделі, яким взагалі не потрібно узгодження, а лише встановлення автономного димоходу.

Але у металевих агрегатів є і недоліки:

Вони не «дихають», оскільки на відміну від цегли метал не пористий матеріал. Цегляна піч при охолодженні поглинає з повітря вологу, а при нагріванні віддає її. У результаті в приміщенні створюється постійний баланс вологості, що забезпечує відчуття комфорту. Іноді металеві агрегати облицьовують цеглою, щоб досягти аналогічного ефекту, але він виходить не таким результативним, а конструкція втрачає легкість і мобільність.
Як вже говорилося, метал швидко нагрівається й остигає, тому для підтримки тепла в будинку піч з нього доводиться топити постійно, а інакше вона через кілька годин повністю охолоне. Вирішити дану проблему можна шляхом виготовлення металевого агрегату тривалого горіння. Але в будь-якому разі він є постійним вогнищем, що створює ризик виникнення пожежі та чаду, і з цієї причини його не можна надовго залишати без нагляду.
Основний мінус металевих печей полягає в їх пожежонебезпеці. У них стінки при нагріванні розжарюються до такої міри, що можуть спровокувати запалення предметів, оздоблювальних матеріалів, покриття, розташованих в безпосередній близькості від вогню. Тому в МНС не просто отримати дозвіл на використання залізного агрегату у житловій будівлі – для нього доведеться облаштувати окрему котельню.
Термін експлуатації печі з металу для будинку становить до 20 років. При частій експлуатації навіть товстий метал вигорає, в результаті чого стінки виробу стають тоншими. Але всього за десятиліття роботи піч повністю окупить свою вартість за рахунок скорочення витрат на паливо і можливості замінити агрегат без ремонту та перепланування приміщень.

Вибір металу

УВАГА!
Не робіть ПОМИЛОК у розрахунку!
Використовуйте будівельні калькулятори онлайн - розрахунок будівельних матеріалів та конструкцій для ремонту і будівництва швидко та точно.

Технічні характеристики майбутнього опалювального пристрою багато в чому залежать від обраного для нього металу, що відбивається на собівартості роботи та складності її виконання.

Для створення агрегатів використовують:

Сурогати. До них відносяться, наприклад, алюмінієві бідони для молока. Але їх використання не можна назвати найкращим варіантом. Причина в тому, що забезпечити високий ККД може спалювання відпрацьованих газів, під час якого температура сягає мінімум 400 градусів, а при експлуатації екологічної печі вона підіймається до 600 градусів. Але при 660 градусах алюміній плавиться. Це означає, що з бідона довговічна піч не вийде.
Звичайна конструкційна сталь. Характеризується межею міцності до 400 градусів (понад 2 години) і 600 градусів (до 2-х годин). Для печей підходить винятково товста сталь – мінімум 4 міліметри. Але часте використання такого агрегату неможливе, оскільки він всього за одну зиму прогорить.
Жароміцна сталь. З неї виготовляють заводські печі, задіюючи спецсталь завтовшки 1,5 - 3 міліметри. Працюють дані конструкції до 20 - 30 років. Вони компактні, мають невелику вагу і високий ККД. Заводські агрегати зазвичай сертифіковані відповідними службами, їх можна монтувати в житлових будівлях. Зверху у них бувають малопотужні водогрійні регістри або варильні поверхні. Виготовити з жароміцної сталі своїми руками металеву піч цілком можливо, оскільки збірка окремих моделей не потребує капітального зварювання, а з'єднання виконують інакше, наприклад, за допомогою сталевих заклепок. Прикладом такого приладу є виріб «Слобожанка».
Чавун. Залізо з домішками вуглецю характеризується незначною величиною теплопровідності та тим самим добре утримує тепло всередині печі. Прогрівається чавунний агрегат швидко, а після протопки ще протягом 3 – 4 годин продовжує забезпечувати обігрів. Його використовують для теплопостачання приміщень площею до 60 «квадратів». Для виготовлення печей підійде чавун товщиною 6 -25 міліметрів. Тонший сплав відрізняється підвищеною крихкістю, а надто товстий при першому ж розпалюванні може тріснути. З причини значної ваги чавунні печі не можна встановлювати безпосередньо на підлогу, а тому доводиться облаштовувати бетонну стяжку. Для цього розбирають підлогу і заливають бетонну площадку потрібної висоти. Зробити піч з чавуну самостійно не вийде, оскільки в кустарних умовах його неможливо обробити. Використовують такі агрегати для обігріву господарських приміщень або теплиць.

Класифікація пічних агрегатів

Найчастіше саморобні печі роблять з варильними поверхнями.

Згідно з особливостями пристрою їх роблять:

камерними;
канальними;
ковпаковими.

У камерних печах топкові гази надходять в спеціальну камеру і там за рахунок природної циркуляції повністю згоряють. Їх конструкція створює подобу горіння звичайного багаття в замкнутому просторі. В побутових моделях топковий відсік з'єднують з допалювальним в єдиний модуль, який називають горнилом. Його склепінчаста форма забезпечує повне допалювання палива. Прикладом подібної конструкції можна назвати класичну руську піч.

В канальному агрегаті топкові гази спочатку догоряють, потім поступово остигають і переміщуються по каналах, які знаходяться між перегородками. При пересуванні вони віддають тепло пічному корпусу. Всередині догорання відсутнє до тих пір, поки температура в топковому відділенні не досягне 400 градусів. ККД цих приладів не перевищує 60%.

У ковпакової печі продукти горіння рухаються до зводу особливого ковпака та там затримуються, повністю догораючи. Потім гази опускаються до низу і віддають тепло корпусу. Для розпалювання такого агрегату досить прогріти тільки невелику зону ковпака. Його ККД може скласти 75%.

Особливості печей з металу

Від металу залежать експлуатаційні характеристики опалювальних агрегатів. Оскільки його теплопровідність порівняно з тепломісткістю набагато вище, цей матеріал погано накопичує тепло. Метал швидко поглинає теплову енергію, розжарюється і незабаром остигає. Якщо враховувати цю властивість, можна зібрати камін з металу своїми руками таким чином, щоб при мінімальній мірі прогріву досягти високих значень.

Саморобні печі з металу залежно від особливостей конструкції функціонують по-різному:

Камерні. Ці пристрої фактично є звичайною «буржуйкою», перші зразки якої з'явилися кілька століть тому, але їм було потрібно велика кількість палива. Потім їх конструкцію вдосконалили – помістили в неї колосник з піддувалом, вкоротили димар до 2,5 -3 метрів і утеплили його. Особливість агрегату полягає в тому, що він саморегульований – при повній протопці пропускної здатності димохідної труби не вистачає для виведення топкових газів, в результаті в горнилі виникають завихрення, які повністю допалюють продукти горіння. Тільки потім гази здатні пройти по трубі. Оскільки на виході з димоходу їх температура дорівнює близько 100 градусів, конденсат відсутній. Їх очищають від сажі раз в рік. ККД таких печей досягає 60%.
Канальні. В них замість складного лабіринту газових трубок залишено одне коліно. Воно поділяє топкову і допалювальну камери. Через отвори в конфорці на варильній панелі або через регульований повітряний дросель надходить вторинне повітря, що забезпечує допалювання топкових газів. Оскільки цей процес здійснюється в одному місці, ККД дорівнює 70-80%. Продуктивність печі при цьому висока, а ефективність функціонування не залежить від сили тяги або розмірів димоходу. Оскільки основне тепло утворюється в допалювальному відділенні, агрегатом користуються у двох режимах – полум'яному і тривалого горіння. Використовують різне тверде паливо, а потужність регулюють не кількістю спалюваних дров чи вугілля, а шляхом підкручування дроселя. Чистку димоходу виконують раз на кілька років за умови якісної експлуатації печі. Допалювач для неї бажано виготовляти з жароміцної сталі, причому у формі корита. Корпус роблять зі звичайної сталі, що має товщину не менше 4 міліметрів, а варильну поверхню з чавуну або товстої 8 – 10-міліметрової сталі. Плиту бажано зробити знімною, оскільки з часом її потрібно буде замінити, через те, що вона прогорить.
Ковпакові. Печі тривалого горіння працюють в режимі тління, в результаті чого з'явилася можливість зробити період тепловіддачі більш тривалим. Він може становити від кількох діб при використанні дров і від 10 до 30 днів для кам'яного вугілля. Якщо застосовувати спрощену схему такої печі, в ній паливо буде тліти безпосередньо біля поверхні, куди потрапляє кисень. Паливо у процесі піролізу розщеплюється на леткі компоненти, які, піднявшись вгору, згорають в ковпаку, забезпечуючи 60% тепла. З метою збільшення даного показника на піч можна помістити газову сорочку, де гази будуть догоряти. Як показує практика, в результаті ККД такої печі може досягти 80%, а іноді й більше. Якщо вибір зроблено на користь даної конструкції агрегату, необхідно пам'ятати деякі нюанси. Не дивлячись на те, що така піч з заліза для будинку може функціонувати на різному твердому паливі, найбільший ефект від її роботи досягається при розпалюванні тим його видом, для якого вона спочатку призначалася. При цьому паливо повинно бути сухим, а довантажувати його до моменту повного згоряння попередньої закладки не рекомендується. В димарі печей тривалого горіння завжди утворюється велика кількість токсичного конденсату, тому потрібно створити умови для його безпечного зливу. Щоб виготовити корпус агрегату, можна використати великий газовий балон або використану залізну бочку.
Мастило-піролізні. Вони відомі як пічки на відпрацьовуванні. Цей економічний варіант користується великою популярністю серед пічників – самоучок. Принцип функціонування агрегату нескладний. Заливають в бак відпрацювання, потім підпалюють і подають кисень через повітряний дросель, в результаті горіння не буде сильним, але для випаровування масляного палива його буде достатньо. Пари від відпрацювання надходять вгору у відсік у формі труби, що має перфоровані стінки, через які проникає повітря. У процесі горіння пари направляються в допалювач з перегородкою, що затримує оксиди азоту до певної температурної зони до тих пір, поки вони не розпадуться і не починають виділяти теплову енергію.

Використання в побутових умовах агрегатів, що функціонують на відпрацюванні, згідно протипожежних правил, заборонено, тому вони не зустрічаються у продажу. Зазвичай таку піч вуличну з металу встановлюють на присадибних або дачних ділянках.

Виготовлення агрегату для лазні

Одним з найкращих варіантів опалювального пристрою для лазні є металева піч з листової сталі, обкладена цеглою (розрахунок ваги листового металу - калькулятор). Така саморобна піч для лазні не мобільна, але пожежобезпечна, а значить, її можна встановлювати в житловому будинку і навіть у дерев'яній банній будівлі.

Для її спорудження з інструментів знадобляться:

зварювальне обладнання;
болгарка;
електроди 3-4 міліметри.

Також треба мати листи заліза товщиною 2 -3 міліметри, та арматуру 8 -10 міліметрів (розрахувати вагу арматури - калькулятор).

Важливим моментом є те, що при облаштуванні такої печі необхідно правильно підібрати переріз димоходу, оскільки від цього залежить сила тяги, на яку також впливають погодні умови: чим тепліше і вологіше повітря, тим вона слабкіша.

У недостатньо широкому димарі гази та повітря почнуть змішуватися, не встигнувши вийти назовні. Це створює димову пробку. Якщо діаметр труби занадто великий, тоді в ній гази будуть рухатися надто повільно, а поверхня внутрішніх стінок швидко засмітиться сажею.

Банні печі з заліза своїми руками будують так:

В першу чергу облаштовують фундамент. Для нього будують дерев'яну опалубку заввишки 20 сантиметрів так, щоб утворився квадрат розміром 1х1 метр.
Арматуру монтують в один шар, роблячи сітку із прутів з осередками величиною 20х20 сантиметрів (онлайн калькулятор арматурної сітки). Треба, щоб арматура не торкалася землі, тому її спирають на заздалегідь встановлені кілочки та в'яжуть на вазі.
Готують цементно-піщаний розчин у пропорції 1:3. Для нього беруть 1 частину цементу не нижче марки М400 і 3 частини дрібного річкового піску. З метою додання міцності в суміш додають частину щебеню.
Розчин виливають в опалубку, накривають плівкою з поліетилену і залишають сохнути на 4 тижні. Один раз в день бетон потрібно збризкувати холодною водою і знову накривати, інакше він почне покриватися тріщинами.
Далі треба взяти задній обід для коліс і заварити на ньому всі отвори, залишивши тільки центральний.
З другого обода зрізають опуклу верхівку, вставляють у нього перший і зварюють. Головне, це створити герметичне з'єднання, адже всередині буде гаряча рідина.
На внутрішній частині другого обода на рівній відстані одну від іншої з трьох сторін наварюють арматуру. Потрібно, щоб вона впиралася в трубу для додання жорсткості конструкції.
Внизу першого обода створюють круглий 25-міліметровий отвір і до нього приварюють трубу відповідного перерізу. У неї вкручують кран, щоб зливати воду.
Далі роблять точні копії двох ободів. Копію другого з них насаджують на трубу, перевертають копію першого обода та приварюють до кінця труби. Зверху прилаштовують другий примірник другого обода та для жорсткості підсилюють арматурою.
Коли розчин для фундаменту застигне, опалубку знімають і кладуть цеглу, використовуючи суміш на основі глини.
Місце розташування печі для захисту від загоряння повністю обкладають цеглою.
Основу роблять цегляною, а з другого ряду починають викладати зольник з піддувалом. За допомогою нього видаляють золу і тим самим забезпечують надходження повітря всередину, яке допомагає появі хорошої тяги. Довжина зольної камери повинна бути менше, ніж у топки.
Встановлюють дверцята піддувала, обкладають цеглою й укладають ще один ряд. На шахту зольника поміщають колосникові ґрати.
Після колосника викладають два ряди цегли, залишаючи місце для дверцят топки. Поверх створюють ще два ряди.
Кладці дають висохнути протягом 2-х тижнів, забезпечивши циркуляцію повітря. Потім потрібно протопити піч трісками протягом 1,5 - 2 годин.
На цегляну конструкцію встановлюють готову трубу. На ній розташована кам'янка та місткість для гарячої води.
Вага та розміри печі досить великі, тому її краще розділити на складові частини та зібрати усередині лазні на місці.
Верх димоходу зміцнюють прутами арматури, приваривши один її кінець до труби, а другий, щоб уперся в стіну. Для кріплення до стіни використовують металеву пластину або куточок зі сталі.