Издавна для каменки специально отбирали округлые, без дефектов, камни.
Переднюю, часть печи складывали из трех камней - троекамень, а за ним по форме яичной скорлупы сооружали топку. Пламя нагревало равномерно все части каменки. Дым проходил между камней, как сквозь сито, а сажа догорала в кладке купола. Постепенно технология строительства каменок совершенствовалась. Для ее кладки стали применять кирпич, встраивали котел для подогрева воды, но суть каменки от этого не менялась. Дым от каменки циркулирует по помещению бани, нагревая потолок, стены и скамью, а затем выходит наружу через вентиляционное отверстие в одной из стен или в крыше, либо через открытые двери. Температура дыма над камнями примерно 700°С, а у потолка - 200°С.
Принципиально каменка для бани "по-белому" не отличается от вышеприведенной конструкции. Для того чтобы дым не заполнял помещение, над топливником сооружают свод и каменка готова. Но это сходство только кажущееся. В этом случае клубы горячего дыма уже не будут обогревать стены парилки, и основной нагрев помещения будет происходить от тепла, которое аккумулируется в массиве печи и каменной засыпке. А это уже должно повлечь за собой изменение теплотехнических параметров печи и, следовательно, приведет к некоторым изменениям в ее конструкции.
Простейшая банная печь-каменка напоминает обыкновенную кухонную плиту с более широкой трубой или камерой, заполненной камнем. Камень укладывают на прочные чугунные колосники. Внизу и на уровне 1,5 м от пола делают две дверки. Нижнюю дверку открывают после топки для подачи тепла в нижнюю часть к полу. Верхняя - служит для образования пара, через нее поливают горячие камни засыпки подогретой в котле водой. Конструкция печи проста и не имеет поддувала. Недостатком такой печи является высокое расположение каменной засыпки, поэтому нижняя часть парилки прогревается слабо. Для улучшения теплотехнических свойств печи ее каменную засыпку опускают, а на пути следования дымовых газов сооружают стенку, меняющую направление движения продуктов сгорания.
Отличительной особенностью печей-каменок комбинированного действия является возможность их эксплуатации как в периодическом, так и в непрерывном режиме. Такие печи обладают большой теплоемкостью, которая обусловлена массивными кирпичными стенами, и большой массой каменной засыпки. Поэтому большинство печей комбинированного действия строят из кирпича, но возможен вариант их изготовления из металла. Главной отличительной чертой этих печей является наличие перегородки между топливником и камерой для каменной засыпки, что позволяет пользоваться парилкой в процессе горения огня в печи. В качестве непроницаемых перегородок используют чугунные плиты или чугунные котлы. Стальные перегородки под воздействием высоких температур быстро прогорают и деформируются. Возможен вариант изготовления печи-каменки комбинированного действия из металла. Такая печь может быть выполнена в виде бочки. Но поскольку теплоемкость металла мала, то объем каменной засыпки необходимо значительно увеличивать. К недостаткам печей комбинированного действия следует отнести их низкую экономичность по сравнению с печами периодического действия.
Печи-каменки периодического действия наиболее приемлемы для семейной бани, когда длительность парильного процесса небольшая. Они отличаются большей (приблизительно на 30%), по сравнению с вышерассмотренными вариантами, экономичностью, меньшим временем подготовки банного процесса, так как горячие газы, проходящие через каменную засыпку, гораздо быстрее и сильнее нагреваются. Температура каменной засыпки в ее нижних слоях может достигать 1000°С, а в верхних - 500-600°С. Этой температуры вполне достаточно, чтобы частицы сажи, осевшие на камнях, сгорели. Поэтому атмосфера парилки не загрязняется. В банях, не оборудованных горячим водоснабжением, возможен вариант встраивания специальных регистров для нагрева воды.
Печь состоит из топки для дров и закрытой камеры, на дно которой укладывают каменную засыпку. Дымовые газы, пройдя каменную засыпку, попадают в два расположенных сбоку опускных канала и удаляются через дымовую трубу в атмосферу. В верхней части топлив-ника располагают змеевик, в который самотеком подается из емкости вода. При нагревании горячая вода через патрубок поступает в емкость, из нижней части которой более холодная вода перемещается в змеевик. Таким образом при помощи естественной циркуляции за время топки печи нагревается необходимое для мытья количество воды.
Печи длительного действия не обязательно должны быть теплоемкими. Огонь в печи поддерживается в процессе банных процедур, поэтому каменка постоянно подогревается. Такие печи не требуют большой массы каменной засыпки и наиболее часто применяются при строительстве семейных бань. Отличие печей длительного действия от теплоемких печей заключается в открыто расположенной каменке. Для поддержания необходимых параметров паровоздушной среды нет надобности открывать дверки. Открытая каменка довольно сильно нагревает пространство парилки при более низкой температуре каменной засыпки. Обычно температура каменной засыпки печи длительного действия не превышает 350-450°С и контролируется обрызгиванием камней горячей водой. Вода быстро испаряется с характерным шипящим звуком, охватывая тело парильщиков знойным паром. Открытая каменка быстрее нагревает помещение парилки, доводя температуру до 100°С и более. Поэтому печи длительного действия предпочитают строить любителя суховоздушной бани (сауны) или русской бани с низкой влажностью и высотой температурой воздуха.
При конструировании каменок длительного действия народные умельцы проявляют чудеса изобретательности и находчивости. Но принцип действия таких печей в конечном итоге сводится к одному: дымовые газы омывают днище и стены камеры каменной засыпки и, нагревая их, уходят в атмосферу. Каменная засыпка находится в непосредственном контакте с воздухом парилки и нагревает его до необходимой температуры. Падение температуры, вызванное нагревом воздуха и испарением воды при образовавши пара, компенсируется процессом горения топлива в топке.
Электрический подогрев для печей-каменок применяется довольно часто. Его преимущественно используют для суховоздушных бань в печах длительного действия. Такое ограничение накладывается потому, что поливать каменку водой при обогреве ее электрическими нагревательными элементами нельзя. Соседство воды и электричества может привести к трагическим последствиям. Поэтому для получения горячего пара при электрическом обогреве каменки пользуются несколько другими методами.
Электрические нагреватели могут быть открытого или закрытого типа. Нагреватели открытого типа изготовляют из нихромовой проволоки в виде цилиндрической спирали, которую укладывают в пазы керамического огнеупорного основания. Электрические нагреватели закрытого типа (ТЭНы) применяют в печах с вертикально и горизонтально расположенными нагревателями. Они состоят из корпуса с токоведущими шинами, нагревателями и системы тепловых экранов. Электрические отопительные печи работают в постоянном режиме. Отличительная особенность их использования заключается в быстром нагреве парилки и точном регулировании температуры на заданном уровне. В электропечи с каменной засыпкой, нет необходимости аккумулировать большое количество тепла, поэтому объем каменной засыпки может быть значительно ниже, чем в дровяных каменках.
