Горячая вода в бане через теплообменник

Бак для бани с теплообменником — практическое применение

Грамотно сконструированная печь для бани не потребует дополнительной установки электрического бойлера в моечной. Более того баки для горячей воды в баню оборудованные теплообменником будут не только обеспечивать вас горячей водой, но и поддерживать комфортную температуру воздуха в предбаннике.

В данной статье, мы подробно рассмотрим баки для бани с теплообменником, какие они бывают, зачем они нужны, как их правильно подобрать.

Фото теплообменника самоварного типа.

Что собой представляет конструкция

Изначально бак для нагрева воды в баню снабженный теплообменником — конструкция достаточно простая. В сердце печи топку, или в район с высокой температурой встраивается специальный нагревательный металлический бачок емкостью не более 5 л. Который в свою очередь трубами соединяется с основной емкостью в соседней комнате, емкость может достигать объема 120 л.

Важно: вода в систему должна быть залита до начала эксплуатации банной печи, в противном случае если печь растопить и после этого залить воду, вода в трубах может мгновенно закипеть и в результате парового удара систему просто разорвет.

Принцип работы заключается в том, что из большого бака в малый, холодная вода поступает по приводной трубе, нагревается в малом баке, его и называют теплообменником и по выводной трубе возвращается снова в основной бак уже разогретой.
Если приводную и выводную трубы расположить под правильным углом, то вода будет успешно циркулировать самотеком благодаря естественным физическим законам. Но дабы избежать образования в системе воздушных пробок и обеспечить более быстрое и равномерное нагревание воды бак для теплообменника в баню укомплектовывается электрическим насосом для принудительной циркуляции жидкости в системе.
Теплообменник может располагаться непосредственно рядом с самой топкой, в таком случае он монтируется на стадии строительства печи вовнутрь конструкции. Или может иметь так называемый самоварный принцип действия, когда малый бачок монтируется вокруг металлической дымовой трубы для бани непосредственно рядом с топкой.
Но при любом расположении бака профессионалы отдают предпочтение системам, в которых жидкость циркулирует свободно, без дополнительного давления.

Принципиальная схема системы самоварного типа.

Поговорим о правилах монтажа и эксплуатации

Расчет системы

Если вы решили смонтировать систему своими руками, вам придется произвести определенные расчеты. Абсолютно точно рассчитать габариты и объем системы будет затруднительно, да в этом и нет острой необходимости.

К примеру, для обогрева помещения средних размеров достаточно 5 кВт. Такую мощность может обеспечить теплообменник площадью 1 м². Но температура в топке постоянно колеблется, при полном нагреве 1м² обеспечивает до 9 кВт, а уже когда печь затухает, мощность начинает стремительно падать и может опуститься в 5 – 10 раз. Поэтому площадь агрегата берется со значительным запасом, что позволяет выровнять нагрев жидкости.

Конфигурация самого теплообменника может быть различной, среди специалистов здесь нет единого мнения. Одни утверждают, что трубы из нержавеющей стали являются самым оптимальным вариантом, другие отдают предпочтение пластинам или коллекторам состоящих из 2 сопряженных швеллеров.

Подключение системы к душевой кабине.

Советы мо монтажу

Если вы решили собрать систему своими руками, то следует учесть несколько обязательных требований.

Баки следует сваривать из металла толщиной минимум 2,5 мм. Требования к верхнему, большому баку предъявляются минимальные, основное это чтобы он не ржавел и не протекал.
Требования к трубной разводке и самому теплообменнику несколько выше, в прошлом самым популярным материалом для теплообменника был чугун. Действительно материал очень долговечный, не поддается коррозии и долго держит температуру. Но у чугуна есть и серьезные недостатки, он имеет большой вес, что требует обеспечения серьезных креплений. И чугун достаточно долго нагревается.
В данное время большинство специалистов предпочитают собирать систему из нержавеющей стали, цена у нее конечно выше, нежели у чугуна или обычных марок стали поддающихся коррозии, но экономия здесь дороже обойдется в дальнейшем. Для теплообменника самыми оптимальными будут нержавеющие стали марок 08Х17 (430); или 8-12Х18Н10 (304) они обладают оптимальными параметрами теплоотдачи и проходят по всем гигиеническим нормам.
Что касается соединительных труб, то естественно они также должны быть из нержавеющей стали. Приводная труба, с холодной водой, должна изначально выходя из большого бака опускаться несколько ниже уровня теплообменника, в нижней точке монтируется сливной кран и далее под углом от 2˚, до 5˚ поднимается до входа в теплообменник.
Выводная труба, по которой будет горячая вода поступать в большой бак для бани с подогревом, должна выходить из теплообменника, под углом не менее 30˚ проходить через стену и стыковаться с баком.

Простейший теплообменник самоварного типа.

Важно: обратите внимание сечение труб в системе должно быть не менее 1 дюйма, в противном случае система будет работать не стабильно, может перегреваться и потребует принудительной циркуляции жидкости.
Оптимальная длинна всей трубной разводки, не должна превышать 3 м.

Система рассчитанная исключительно на обогрев помещения.

Не забывайте, что как трубная разводка бани, так и сам теплообменник во всех местах сопряжения должны быть оборудованы специальными термостойкими прокладками, обеспечивающими достаточный демпферный зазор при тепловом расширении металла.

Вывод

Приобретать готовую печь, или собирать самостоятельно, решать конечно вам. Но абсолютно все специалисты сходятся во мнении, если вы не имеете достаточных навыков в строительном и слесарном деле, даже самая лучшая инструкция вам не поможет и в таком случае разумнее будет купить уже готовую, заводскую систему и при желании по прилагающейся инструкции собрать ее.

На видео в этой статье показаны некоторые тонкости подбора системы.

Заводская печь с внутренним регистром.

9ban.ru

Теплообменник для банной печи

Как мылись в бане наши деды? В печь вмуровывался большой чан для воды. Пока каменка топилась, в чане грелась вода, его объема (около 50 литров) хватало для всей семьи. Холодная вода бралась из другой емкости. Люди парились и потом мылись в одном помещении, что было не очень удобно. В перегретой и переполненной паром парилке сложно было мыться.

Одновременно париться и мыться не слишком комфортно

Не удивительно, что в настоящее время владельцы бань желают повысить комфортность принятия водных процедур и разделить процесс парения и мытья по разным помещениям.

Отдельная от душевой парная эстетична и удобна

Вопросы с теплой водой решаются двумя способами: при помощи отдельно установленного электрического бойлера и при помощи теплообменника, забирающего тепло от печи. Первый метод рассматривать не будем, в нем нет ничего интересного и сложного. Кроме того, для обогрева большого количества воды расходуется значительное количество электрической энергии, а ее стоимость в настоящее время постоянно возрастает.

Водонагреватель в бане

Поговорим о теплообменниках, дадим пошаговую инструкцию строительства некоторых из них и практические советы по инженерным проблемам теплообменников.

Банная печь с теплообменником

Теплообменник в печи для бани

Виды теплообменников

Общепринятая классификация технических агрегатов делит все изделия на виды, которые в свою очередь имеют свои подвиды. Подвидов теплообменников может быть огромное количество, каждый владелец бани за счет внесения незначительных изменений в конструкцию или материалы изготовления может создавать свои персональные подвиды. А по главным конструктивным особенностям теплообменники делятся на следующие виды:

По месту расположения емкости для теплой воды

Бак для бани

Дровяная печь для бани с навесным баком

Бак с простым теплообменником

Выносной бак

Баки можно размещать в парной, душевой или на чердаке. Каждое место имеет свои преимущества и недостатки.

Первый вариант – бак в парной. Преимущества – значительно сокращается длина водопроводов, а это оказывает большое положительное влияние на скорость нагрева воды. Об этих и многих других особенностях функционирования теплообменников и конструкционных требованиях к их устройствам мы расскажем в конце статьи. Недостаток – и так небольшое помещение еще больше «сжимается».

Бак для воды в парной

Второй вариант – бак в душевой. По нашему мнению, самый оптимальный вариант, недостаток – несколько увеличивается длина трубопроводов.

Бак для воды в душевой — схема

Общая проблема для первых двух вариантов – низкий напор воды. Дело в том, что высота бани редко превышает два метра. Если от этого значения вычесть высоту бака для воды (примерно 50 сантиметров), то максимальная высота патрубка для отбора воды понижается до 1,5 метра. Что это значит? Это значит, что стационарный душ установить невозможно, мыться придется только гибким шлангом. И то не поднимать его выше 1,5 метра. Даже еще меньше, более-менее терпимым напор воды будет только при перепаде по высоте не менее 10 сантиметров.

Эти проблемы решаются выносом емкости для теплой воды на чердак бани (вариант третий).

Бак для воды на чердаке

Но в этом случае возникают свои проблемы – увеличивается длина трубопроводов и возрастают тепловые потери, бак обязательно нужно утеплять. Но и это не все – возникает проблема с доливом воды в емкость. Носить ведрами по лестнице не каждому владельцу бани хочется. А водопровод существует не везде. Невозможно дать универсальный совет для всех читателей по месту размещения емкости под воду, каждый должен самостоятельно сориентироваться с учетом собственных индивидуальных особенностей строения, наличия инженерных сетей, климатической зоны проживания и максимального количества одновременно моющихся людей.

По месту расположения теплообменника

Есть два варианта расположения теплообменника – в печи или около дымохода (дымоход в этом случае должен быть из металлических труб). Оба варианта работоспособны, но имеют свои особенности.

Первый вариант, то есть внутренний теплообменник, позволяет относительно быстро нагреть воду, но есть большие риски ее закипания.

Теплообменник внутри кирпичной печи

Внутренний теплообменник в металлической печи

Кроме того, возникают большие сложности проведения периодических уходов или замены теплообменников.

Кладка печи с теплообменником

С заменой вообще проблема – придется разбирать печь. Что касается техуходов, то их можно сделать, но ценой значительных усилий. Дело в том, что вода образует внутри теплообменников накипь, один миллиметр накипи уменьшает теплоотдачу на 10%, это значительные потери. Во многих регионах нашей страны вода твердая (имеет большое количество ионов Ca), это хорошо для питьевой воды, но плохо для всех типов теплообменников.

Теплообменник из нержавеющий стали

Для образования накипи необязательно, чтобы вода кипела по всему объему. Небольшой слой воды постоянно кипит возле перегретых стенок теплообменника, весь объем не закипает из-за непрерывного ее перемешивания конвективными потоками, но на стенках кальций каменеет. В некоторых случаях уже через несколько лет пользования баней накипь достигнет такой толщины, что это заметно отразится на скорости ее нагрева. Очистить теплообменник можно будет только концентрированным раствором соляной кислоты, существующие в реализации специальные средства не отличаются большой эффективностью. Работы с соляной кислотной при нарушении правил техники безопасности негативно влияют на здоровье.

Накипь на теплообменнике

Теплообменник около дымохода не имеет этих недостатков, температура трубы не настолько высока, чтобы вода около стенок теплообменника закипала. Это достоинство стало причиной недостатки – время нагревания воды в емкости значительно увеличивается.

Теплообменник на дымоход

Иногда встречается еще один вариант размещения теплообменника – под камнями каменки. Можно, конечно, и там располагать теплообменник, но зачем тогда камни в парной? Только смотреть на них? Дело в том, что с таким расположением теплообменника температура нагрева камней будет недостаточной для образования пара. А пар в русской бане играет решающую роль, и не только для прогревания тела. Настоящие любители русской бани добавляют в воду для полива камней настой целебных или душистых трав. А если в воду добавить немного натурального кваса или пива (только натурального, а не «болтанки» из спирта и краски), то воздух в парной наполнится непередаваемым ароматом свежего хлеба. Если вы установите под камнями теплообменник, то лишите себя многих удовольствий.

Теплообменник под камнями

Мы выяснили общие характеристики теплообменников и емкостей для теплой воды, теперь можно перейти к подробному рассмотрению технологии их изготовления и монтажа. Эта тема очень большая, стоит разбить ее на несколько частей. Рассмотрим отдельно варианты изготовления емкостей, теплообменников и способов их монтажа.

Изготовление емкостей под теплую воду

Есть несколько вариантов емкостей – от дорогих из нержавеющей стали и до дешевых покупных пластиковых. Мы эти варианты рассматривать не станем, остановимся на наиболее удачном, с нашей точки зрения, металлическом из листового железа. Его преимущества не только в относительно небольшой стоимости (хотя и это немаловажно), а и в возможности сделать бак, идеально подходящий по линейным параметрам к каждому помещению бани. Что касается внешнего вида, то существует большой выбор устойчивых красок, поверхности можно покрасить в любой цвет или оклеить их самоклеящейся декоративной полиэтиленовой пленкой.

Простой бак для воды с крышкой

Таблица. Расчет объема бака

ЭтапОписаниеСхема


Найдите объем вашего бака	Перемножьте длину (l), ширину (w) и высоту (h)
Вычислите заполненный объем (d)	Для прямоугольных баков заполненный объем - это те же длина и ширина, но меньшая высота. Новая высота - это высота заполнения бака.	Заполненность бака D

Таблица. Изготовление бака

Шаг, №№Описание работ


Шаг 1. Заготовьте материалы.	Понадобится листовое железо толщиной не менее 0,5 мм. Предлагаем делать бак прямоугольной формы, длина 80 сантиметров, высота 40 сантиметров, ширина 20 сантиметров. В бак помещается 64 литра воды, но заливать нужно не более 60 литров. В бак нужно вварить три металлических патрубка с резьбой, они реализуются в магазинах. Диаметр условных проходов патрубков лучше брать не менее 3/4 дюйма. Это наиболее часто используемый диаметр трубопроводов, обеспечивает нормальную естественную циркуляцию воды. Для полного монтажа теплообменника нужно будет иметь дополнительную водопроводную арматуру и фитинги, об этом мы поговорим ниже вовремя рассмотрения вопросов по монтажу.
Шаг 2. Сделайте на металлическом листе разметку бака.	Понадобятся две пластины 80×60 см, две 40×20 см и одна 80×20 см. Мы специально сделали бак прямоугольным. Дело в том, что расстояние между входным и выходным патрубками следует максимально увеличить. Это позволит теплой воде не смешиваться сразу с холодной, будет достигаться существенная разница их температур, что оказывает решающее влияние на скорость водного потока в трубопроводах. А от этого критерия во многом зависит не только эффективность, но и безопасность использования теплообменника.
Шаг 3. Отрежьте заготовки по размерам.	Нужно пользоваться болгаркой, во время работы с этим инструментов строго соблюдайте правила техники безопасности – он очень травмоопасный. Старайтесь, чтобы срез был максимально ровным. Проверьте качество разрезания каждой грани на ровной поверхности, устраните большие изъяны.
Шаг 4. Соберите все детали бака попарно, сделайте их абсолютно одинаковыми.	Особое внимание обращайте на углы, они должны быть только прямоугольными.
Шаг 5. Положите лицевую часть бака на ровную поверхность, в нескольких местах недлинным швом приварите боковину бака.	Такую же операцию сделайте с другой стороной. Проверьте их положение, во время остывания шва их обязательно поведет.
Шаг 6. На приваренные боковины положите вторую большую деталь, проверьте ее положение, при необходимости откорректируйте боковины.	Прихватите элементы. Следите, чтобы зазор между отдельными деталями не превышал 2÷3 миллиметров, в противном случае во время сварки придется подкладывать в них проволоку, а это нежелательно.
Шаг 7. Поставьте конструкции верх ногами и прихватите дно.	Проверьте и поправьте его положение.
Шаг 8. Если все нормально – сваривайте все элементы.	Следите за качеством шва, категорически исключаются пропуски. Можно немного «халтурить» на толщине сварочного шва, емкость не несет значительных нагрузок, но пропуски запрещаются.
Шаг 9. Вварите в дно металлические патрубки.	Мы уже говорили, что входной и выходной следует по максиму удалять друг от друга. Патрубок отбора воды для душа лучше размещать не посредине, а ближе к сливному, забор воды будет ускорять циркуляцию в баке.
Шаг 10. Прожгите отверстия для патрубков.	Для патрубков нужно вначале прожечь отверстия в дне бака, сделать это удобнее электрической сваркой.
Шаг 11. Придумайте способ крепления бака к стене.	Можно приварить к задней стенке специальные кронштейны или устанавливать его на подставке. Если есть желание и материал – изготовьте съемную крышку.
Шаг 12. Круглошлифовальной машинкой зачистите все швы, налейте воду и проверьте их герметичность.	При необходимости заделайте отверстия.
Шаг 13. Подготовьте лицевые поверхности емкости под чистовую отделку.

Видео — Изготовление бака для воды (сварка)

Видео — Изготовление бака из нержавейки

С баком для воды все, можно его крепить в любом помещении бани. Теперь подробнее поговорим о теплообменниках.

Теплообменники – особенности изготовления

Самые важные элементы, от их правильного устройства и эффективного функционирования во многом зависит комфортность мытья. Мы рассмотрим несколько вариантов теплообменников и выскажем свои замечания, окончательное решение за вами. Одна и главных проблем всех типов теплообменников – невозможность регулировать температуру нагрева воды. Вода в баке может быть или недостаточно теплой, или слишком горячей. Разбавлять горячую воду холодной приходится вручную. Но и это еще не все – очень велики риски закипания воды в теплообменнике. Система не очень пострадает от пара, она открытого типа, но для теплообменника такие ситуации «даром» не обойдутся. А что делать, если вода в теплообменнике закипела? Тушить пламя в печи? А как хоть немного регулировать температуру воды? Постоянно подкладывать в топку по одному полену и вынимать из нее по полполена? На эти вопросы мы дадим ответы в конце статьи.

Начнем с простых теплообменников и закончим более сложными.

Теплообменники около дымохода

Наиболее простой, но очень эффективный теплообменник из медной трубки.

Теплообменник из медной трубки

В зависимости от диаметра дымохода нужно приобрести 1,5÷2,0 метра медной трубки диаметром примерно 10 миллиметров. Чем меньше диаметр трубки, тем больше поверхность ее непосредственного соприкосновения с трубой, тем быстрее греется вода. Но, с другой стороны, маленький диаметр трубки значительно уменьшает скорость потока воды, а это может стать причиной ее закипания. С учетом обоих факторов мы рекомендуем брать трубку диаметром 10 мм.

Медная трубка

На концы трубки следует надеть переходники и развальцевать их. Для развальцовки имеются специальные приспособления.

Развальцовка

Развальцованные медные трубы

К концам трубок можно подсоединить стальные трубы. К гайкам прикручиваются штуцеры

Штуцеры. Конус штуцера должен плотно прилегать к развальцованному концу трубки

Делайте развальцовку аккуратно, плоскость развальцованного торца должна быть ровной и гладкой, в противном случае в местах соединения трубопроводов будут протечки.

Видео — Гибка медных трубок

Более сложный в изготовлении теплообменник можно сделать из двух металлических труб. Диаметр первой должен быть немного больше, чем диаметр дымохода, а диаметр второй на 5÷10 см больше первой. Как делать такой теплообменник?

Шаг 1. Отрежьте болгаркой два куска трубы различных диметров длиной 20÷30 сантиметров. Торцы труб должны лежать в одной плоскости, быть ровными и аккуратными.

Пример трубок

Шаг 2. Из листовой стали вырежьте два круга с диаметром большей трубы. В этих кругах точно посредине вырежьте отверстия с диаметром меньшей трубы.

Вырезаем круг из стали

Теплообменник почти готов

Шаг 3. Вставьте в отверстия отрезки труб и приварите их. Сваривайте внимательно, не допускайте пропусков шва.

Шаг 4. Вверху и внизу конструкции вварите металлические патрубки с резьбой на концах, для каждого патрубка нужно сделать отверстие. Проверьте теплообменник на герметичность.

Пример готового теплообменника

Теплообменник на трубу

Теплообменник для печи

Схема соединения бака и теплообменника

Конструкция готова, можно ее устанавливать на дымоход и делать разводку трубами. Желательно оба теплообменника изолировать минеральной ватой с верхним покрытием алюминиевой фольгой. Это намного уменьшит непродуктивные тепловые потери и ускорит нагрев воды.

Теплообменники в печи

С помощью таких теплообменников вода будет нагреваться значительно быстрее. Теплообменники в печи могут изготавливаться из трубок в виде различных геометрических конструкций или быть обыкновенными плоскими. Эффективность плоских теплообменников ниже. Но зато они значительно долговечнее и проще в изготовлении.

Плоский теплообменник

Теплообменники нужно устанавливать одновременно с кладкой печи. С учетом параметров топки подбираются размеры теплообменников. Выводы труб могут быть как с одной стороны печи, так и с двух. Допускается вариант входа холодной воды снизу, а выхода сверху плоскости печи. Одним словом, вариантов как по материалу изготовления теплообменника, так и по типу, геометрии, линейным размерам и конструктивным особенностям великое множество. Однозначного универсального совета дать невозможно, вы должны принять самостоятельное решение с учетом особенностей банной печи и режимов пользования душевой и парилкой.

Теплообменник устанавливается одновременно с кладкой печи

Для изготовления теплообменника выбирайте прочные качественные материалы, сварочные швы нужно делать в соответствии с правилами и характеристиками материалов. Имейте в виду, что исправить поврежденный теплообменник в печи во многих случаях без ее разборки невозможно. А что такое разобрать и заново собрать печь объяснять не стоит.

Самый легкий вариант – приобрести заводскую металлическую печь для бани с встроенным теплообменником. Но такие печи имеют один недостаток – низкая эффективность теплообменника.

Печь с теплообменником

Монтаж трубопроводов

Мы уже упоминали, что для трубопроводов лучше использовать трубы диаметром 3/4″, такой диаметр наиболее часто используется во всех отопительных системах и подходит по всем показателям для теплообменника бани.

Труба диаметром 3/4″

Трубы могут быть металлическими или пластиковыми. Можно пользоваться и гибкими гофрированными шлангами, но нужно иметь в виду, что у них значительно меньше диаметр условного прохода, а это негативно сказывается на скорости водяного потока.

Гибкая гофрированная труба для отопления и водоснабжения

Гофрированная труба для отопления

Гофрированные трубы

Раскрой при помощи специального инструмента.

Дадим несколько советов по монтажу трубопроводов.

Старайтесь максимально сокращать длину трубопроводов, не делайте много поворотов и изгибов трубы. Ваша задача – создать наиболее благоприятные условия для циркуляции воды.

Металлические трубы подключения выносного бака
При использовании пластиковых труб не допускайте их перегрева в местах соединения с теплообменниками. Наличие внутри воды не допустит их полного прорыва из-за потери прочности, вызванного нагревом, но деформации возможны.

Подключение теплообменника к банной печке пластиковыми трубами
Не забывайте в самом низком месте поставить сливной кран. Если баня длительное время не используется, то в зимний период нужно спускать всю воду из системы.

Схема с указанием положения сливного крана
Во время соединения трубопроводов предусматривайте возможность их демонтажа для выполнения ремонтных или регламентных технических работ.
Старайтесь, чтобы длина горизонтальных участков трубопровода была минимальной. Все такие участки монтируйте под углом не менее 10°. Такие мероприятия положительно сказываются на скорости потока воды.

Несколько общих советов

Во время пользования теплообменников возникают некоторые проблемы, способные «испортить настроение». Какие это неприятности и как их можно решать?

Температура нагрева воды в баке

Нужно «ловить» момент, когда она будет приемлемой, но такой «момент» поймать почти невозможно. Дело в том, что во время приема душа печь продолжает гореть, соответственно, температура воды постоянно повышается. Что делать? Тушить огонь в печи? Это, конечно, не выход.

Мы предлагаем решить проблему при помощи смесителя. Если в бане есть водовод – отлично, он поможет не только создавать комфортную температуру, но и с помощью простейшей автоматики сделать наполнение емкости под воду автоматическим. Можно будет мыться без экономии воды, несколько уменьшаются риски ее закипания в теплообменнике. Если подвод воды отсутствует, то рекомендуем установить дополнительную емкость для холодной воды рядом с баком для теплой воды. Подсоединять его к душу нужно через смеситель.

Схема подключения

Закипает вода в теплообменнике

Особенно часто такое случается во время монтажа теплообменника непосредственно в топке печи. Мы гарантируем, что вам никогда не удастся рассчитать параметры теплообменника таким образом, чтобы полностью исключить такое явление. Слишком сложные это расчеты и слишком много есть неизвестных и нерегулируемых показателей. Расчеты по скорости движения водного потока может выполнить только квалифицированный инженер-конструктор, отлично знающий законы теплотехники, гидротехники и монтажа. Но самая главная неизвестная величина – пламя в печи.

Никто и никогда не сможет точно сказать, сколько тепла дает печь в каждую отдельно взятую единицу времени. Оперативно увеличивать или уменьшать интенсивность горения пламени в зависимости от температуры воды невозможно. Решить проблему закипания воды предлагаем при помощи обыкновенных однофазных водяных насосов для отопительных систем. Встраиваются они непосредственно в трубопровод, мощность устройств 100÷300 Вт. Установка циркуляционного насоса не только устраняет риски закипания, но и значительно ускоряет время нагрева воды.

Схема подключения циркуляционного насоса

Надеемся, что наша информация будет полезной для владельцев бань и даст возможность не решать проблемы с теплообменниками, а предупреждать их возникновение еще на этапе изготовления и монтажа.

Видео — Как устроен универсальный теплообменник в банной печи

banya-expert.com

Печь для бани с теплообменником: принцип работы и установка

Если в парной установлена печь для бани с теплообменником, то не возникнет необходимости тратить дополнительные средства на монтаж бойлера, который требуется для нагревания воды. Такие конструкции являются наиболее оптимальными вариантами, что обусловлено тем, что они не только обогревают помещение, но и обеспечивают хозяев горячей водой.

Принцип работы

Если вы решили установить печь для бани с теплообменником, то вам необходимо для начала ознакомиться с принципом работы данного устройства. Теплообменники еще называются водяными контурами. Независимо от того, в каком месте они располагаются, их функционирование происходит по единому принципу. Тепловая энергия от печи поступает к рубашке или к регистру. Теплоноситель, который находится в теплообменнике, начинает нагреваться. В баке вода имеет температуру ниже комнатной или немного выше. За счет данной разницы в контуре возникает давление, способствующее циркуляции теплоносителя. Таким образом, нагретая вода поступает в бак. Из него теплоноситель расходуется на гигиенические процедуры. После этого в емкость поступает очередная порция холодной воды. Она переносится в теплообменник, где и осуществляется ее последующей нагрев. В том случае, если система обладает закрытым типом, что предполагает работу бака в качестве отопительного прибора, то заливку воды следует осуществлять еще до момента розжига печи. В этом случае разница температур может стать причиной деформации и повреждения металла теплообменника. Циркуляция будет продолжаться до тех пор, пока в конструкции будет поддерживаться достаточно высокая температура. Если вы установите печь для бани с теплообменником, то не возникнет необходимости в монтаже водонагревателя, который устанавливается в душевой. Помимо прочего, перед хозяевами не встанет вопрос об обустройстве источников тепла в помещениях.

На что стоит обратить внимание?

Владельцы частных бань иногда сталкиваются с проблемой, которая выражена в том, что вода не может передвигаться самотеком. Этот процесс может быть только частично затруднен. При этом контур обязательно следует дополнить насосом циркуляционного типа. Важно помнить перед проведением таких работ, что система хоть и станет отличаться эффективностью, но будет энергозависимой.

Установка печи

Если вы решили выбрать печь для бани с теплообменником, то важно для начала ознакомиться с технологией ее установки. Монтажные работы производятся после обустройства фундамента, который обязательно заливается в грунт на 40 сантиметров. Основание должно возвышаться над уровнем земли, однако при этом следует руководствоваться основанием пола. Печь должна быть огорожена кирпичной кладкой, которая обустраивается с помощью глиняного раствора. В помещении топки следует установить теплообменник. Топку необходимо вывести в заблаговременно выполненное отверстие, которое будет располагаться в срубе бани.

Несколько слов о подключении

Если вами была выбрана печь для бани с теплообменником и баком для воды, то необходимо усвоить тот момент, что конструкция в первую очередь предназначается для нагрева парной, второстепенная задача состоит в подогреве воды. Управлять несколькими процессами одновременно будет невозможно. Парилка находится в приоритете. По этой причине необходимо обеспечить отбор тепла и найти хорошую накопительную емкость. Желательно обустроить систему таким образом, чтобы горячая вода стекала самотеком, без использования циркуляционного насоса.

Если теплообменник имеет вид экономайзера или змеевика, то необходимо установить в бане выносной бак, монтируя его выше уровня печи. Для монтажа данной системы допустимо использовать металлические или полимерные трубы, однако полиэтиленовые применяться не должны. Диаметр трубопроводов и сетей, где вода поступает самотеком, необходимо выбрать таким образом, чтобы показатель не был меньше габаритов патрубков нагревателя. Лучше всего, чтобы диаметр оказался на один размер больше. При этом шаг от бака до нагревательного оборудования не должен быть больше трех метров.

Самостоятельное изготовление теплообменника

Если вы решили предпочесть печь для бани с теплообменником для воды, то последнюю составляющую можно изготовить самостоятельно. Для этого следует подготовить металл, толщина которого равна 2,5 мм. Сверху расположенная емкость цилиндрической формы должна быть соединена с нижней емкостью прямоугольной формы. При этом следует использовать трубы. В качестве главного условия при выполнении данных манипуляций выступает обеспечение всех сопрягаемых швов с наименьшими зазорами. Габариты самой стальной печи, а также диаметр труб должны быть подобраны в соответствии с габаритами помещения парной.

Нюансы проведения работ

Если вами изготавливается печь-камин с теплообменником, то подготовленные раскроенные заготовки, которые вырезаются из металлического листа, должны быть зафиксированы сваркой. После того как все расчеты были сделаны, а вы полностью убеждены, что в них нет ошибок, можно собрать всю систему окончательно. После окончательной сборки систему следует проверить на прочность. При этом можно использовать следующую технологию. Нижнюю трубу необходимо заварить, а после залить ее водой до самого верха. Выходное отверстие нужно соединить с емкостью. Далее нагнетается сжатый воздух, а манометр позволяет анализировать давление. При качественно выполненных швах течи не будет. Если были выявлены места, через которые просачивается вода, то жидкость нужно слить, чтобы заварить повторно погрешности. Важно учесть при проведении подобных работ, что суммарная длина труб должна быть минимальной.

Заключение

Если печь-камин с теплообменником будет установлена правильно, то прослужит такая конструкция довольно долго, не предполагая необходимости проведения ремонтных работ.

fb.ru

Как сделать отопление в бане от печи

Для поддержания оптимальной температуры во всех банных комнатах лучше всего сделать отопление в бане от печи-каменки, установленной в помещении парной. Для бань небольшого размера, состоящих из предбанника, помывочной и парной, единственную печь, как правило, устанавливают таким образом, чтобы каменка находилась в парильном помещении, в предбаннике располагалась топка печи, а в помывочной — накопительный бак для подогретой воды.

Упрощенные системы отопления бани

Наиболее простой в изготовлении, обслуживании и эксплуатации является система, в которой производится отопление бани от печи в парной. То есть, печь-каменка, обеспечивающая максимальный нагрев окружающего воздуха и получение разогретого пара, располагается в парном помещении, а ее топочная часть, через которую производится загрузка горючего материала, выносится в предбанник. При этом за счет реализации подобной конструкции производится отопление бани от банной печи одновременно и в парной, и в предбаннике. Отопление помывочного отделения бани в этом случае происходит за счет размещения в нем бака с горячей водой, а при необходимости и дополнительной батареи отопления.

Располагающийся в помывочном отделении бани накопительный бак, соединяется трубами с теплообменником, нагревающимся при помощи банной печи. Нагрев воды в накопительном баке производится при помощи циркуляционного насоса, прокачивающего воду через теплообменник, располагающийся либо непосредственно в области горения топлива, либо на дымоходной трубе печи.

Печь для бани с теплообменником для отопления и получения необходимого количества горячей воды является наиболее эффективным и простым способом поддержания оптимальной температуры во всех помещениях бани. Такая комбинированная конструкция достаточно экономна с точки зрения расхода топлива, генерирует большое количество тепла и имеет сравнительно небольшое время выхода на рабочий режим.

Печи для бань и их особенности

При необходимости печь для бани с контуром отопления может быть достаточно универсальной как по режиму работы, так и по используемому в ней топливу. Такая печь может использоваться либо в режиме непрерывного горения топлива, либо в циклическом режиме, с периодической загрузкой горючего материала. В качестве топлива для нее могут использоваться природный газ, дрова, древесный уголь или топливные гранулы. Кроме того, для обогрева бани и нагрева воды могут использоваться и электрические печи соответствующей мощности.

Для изготовления печей непрерывного горения обычно используют сталь. Такая печь быстро нагревается и быстро остывает при прекращении подачи в нее топлива. Иногда поверхность стальных печей облицовывается декоративным негорючим материалом, что повышает ее безопасность и теплоемкость.

Печи, используемые в циклическом режиме обогрева помещения, должны обладать высокой теплоемкостью и способностью длительно удерживать тепло после прекращения поступления топлива. Их изготавливают из огнеупорного кирпича, который имеет большую массу и большую теплоемкость. Такая печь после разогрева может сохранять высокую температуру достаточно длительное время. К недостаткам таких печей можно отнести большое время выхода на рабочий режим, то есть большое время разогрева печи в холодном состоянии.

Для организации снабжения бани горячей водой, а также для отопления помещений используют печи, оснащенные системами принудительной циркуляции горячей воды, а также теплообменниками.

Печи с теплообменниками

Печи, оснащенные теплообменными устройствами, позволяют успешно решить все задачи по обогреву помещения, нагреванию воды, созданию пара. Отопление бани от теплообменника банной печи может включать не только основные помещения бани, но и вспомогательные, например, душевую, комнату отдыха, бассейн, бильярдную и пр.

При проектировании печи, оснащенной теплообменными устройствами, еще на стадии строительства бани следует принять во внимание:

размеры бани и площадь отапливаемых помещений;
габариты и массу печи;
удельный вес нагревательного прибора;
количество теплообменных устройств, входящих в комплект печи;
общий объем и состав циркулирующего теплоносителя;
диаметр и протяженность дымохода.

Банные печи с теплообменником могут подключаться при помощи теплоизолированных труб:

К выносному баку для нагревания воды, используемому в моечном отделении бани.
К радиаторам отопления, находящимся в служебных помещениях бани — комнате отдыха, бильярдной и т. д.
К системе горячего водоснабжения и водяного отопления, включающей не только основные и служебные помещения бани, но и жилые помещения дома.

Печи для отопления бани дровами бывают с внутренним или наружным теплообменником. Внутренний теплообменник располагается в топочной камере между корпусом и кожухом. В нем используется тепло, получаемое непосредственно в процессе сгорания топлива и нагревания печи.

Наружный теплообменник обустраивается вокруг дымоходной трубы. В нем используется тепло, отдаваемое нагретыми газами при выводе их наружу. За счет увеличенного объема наружного теплообменника повышается эффективность его функционирования. Использование тепла выходящих по дымоходу газов позволяет экономить топливо и повысить эффективность работы печи за счет снижения температуры отходящих газов.

В чугунной печи нагревание воды в теплообменнике производится отходящими дымовыми газами и тепловым излучением. Корпус теплообменника при этом располагается в верхней части топки в районе дымовой трубы.

Кирпичная печь для бани предполагает расположение теплообменника внутри кирпичной кладки в непосредственной близости от топки. Это несколько увеличивает тепловую инерционность теплообменника, а также снижает вероятность его перегрева или окисления его поверхности под воздействием открытого огня.

Обеспечивающий отопление бани от печи в парной теплообменник должен соответствовать по техническим параметрам эффективной мощности водонагревательной системы, рабочему давлению в системе, объему и составу циркулирующего теплоносителя.

Особенности банной печи с теплообменником

Печь для бани, оснащенная теплообменником, имеет определенные конструктивные особенности.

К ним, в частности, относятся:

система подвода туб для циркуляции теплоносителя;
утолщенные стенки корпуса;
увеличенный объем каменки;
наличие в обязательном порядке распределителя воздуха;
дверца топки из теплоустойчивого стекла.

Теплообменник функционирует за счет постоянной циркуляции воды по всем устройствам, составляющим отопительно-нагревательную систему в бане. Для эффективного использования теплообменника протяженность каждой из соединительных труб должна составлять максимум 3 м. Особенно при отсутствии внешней теплоизоляции трубы.

При соблюдении правил пожарной безопасности, а также при наличии систем принудительной вентиляции и терморегуляции теплообменником может быть оснащена универсальная печь для бани и отопления дома. Сама печь может располагаться в помещении бани и соединяться с жилыми помещениями дома при помощи теплоизолированного трубопровода отопления и снабжения жилья горячей водой.

Для организации циркуляции воды в системе централизованного отопления, а также для подачи горячей воды в помещения дома и в помывочное отделение бани используется автоматизированная насосная станция с поддержанием постоянного давления в магистрали.

Самая простая конструкция универсальной печи — это электрическая печь с раздельными электронагревателями для секций печи с теплообменником и каменки.

Такая печь может работать в нескольких режимах, а именно:

В режиме обогрева жилых помещений дома и его горячего водоснабжения (ГВС) с поддержанием минимально необходимой температуры в помещениях бани в холодное время года.
В режиме отопления бани и всего дома с ГВС в холодное время года.
Организация отопления бани и печи-каменки в летний период.

Аналогичная печь для бани и отопления одновременно может быть создана в виде устройства непрерывного действия на природном газе или топливных гранулах. Использование в качестве топлива древесного угля или древесины в таком случае затруднительно и имеет определенные технические сложности. Ведь в дровяных или угольных печах не предусмотрена возможность автоматической регулировки температуры. Это может привести к резким скачкам температуры в отопительной магистрали.

При возможности подключения к магистрали природного газа или электрическому кабелю промышленного напряжения можно изготовить печь для бани из котла отопления, работающего, соответственно, на газе или электроэнергии. Такая печь может выполнять функции отопительной и водонагревательной системы. Совместно с отопительным котлом в бане можно также установить небольшую стальную дровяную печь-каменку в помещении парной.

Обогрев бани от системы отопления дома

При наличии у системы центрального отопления дома достаточной мощности вспомогательные помещения бани можно отапливать при помощи нее. Для этого от домашней системы отопления к бане прокладываются теплоизолированные трубы, к которым подключаются радиаторы отопления вспомогательных помещений бани. При этом печь-каменка может использоваться только для обогрева парной или помывочной секции бани при необходимости.

Если расстояние от водонагревательного котла жилого дома до помещения бани невелико, то потери тепла при такой системе отопления могут быть минимальными. Кроме того, наличие независимой внешней отопительной системы позволит поддерживать оптимальную температуру в банном помещении в зимний период. Это требуется для исключения замораживания труб водоснабжения и канализации, а также самого помещения бани. Совмещение систем отопления жилого дома и бани в этом случае может иметь вспомогательный, резервный характер.

banyabest.ru

Как правильно выбрать бак для воды + обзор 3 вариантов его расположения в печной системе

Какая же баня без горячей воды? А вот чтобы ее нагреть, вовсе не нужен бойлер – ведь есть печь и огонь в печи. А вода греться будет с помощью теплообменника.
Но сначала нужно определить, какой конкретно будет лучше бак для бани: на трубу, выносной или встроенный, из какого он будет сделан материала – в общем, каким он должен быть, чтобы в процессе эксплуатации бани его не пришлось менять на другой.

Можно, конечно, найти печи для бани с баком, но что делать, если печь есть, а емкости для нагрева – нет? Тогда можно найти баки для бани на заказ или сделать их самостоятельно, использовав обычный сварочный аппарат – и все дела.

2 Чугун, сталь или нержавейка?
- 2.1 Чугун: горячая вода на целый день
- 2.2 Нержавеющие баки для бани: легкие и долговечные
- 2.3 Эмалированные баки – хороши при осторожном обращении
3 Схема подогрева: от тэна или печи?
4 Как грамотно установить и подключить бак для воды?

Выносной, встроенный или на трубе?

Баки для бань бывают встроенными, выносными и на трубе — и у каждого свои плюсы и минусы. Сравнивайте и оценивайте — какой именно подойдет для вашей бани.

Преимущества бака, встроенного в печь

Когда-то баки для воды в баню только и встраивались в печь – так, чтобы нижняя часть котла помещалась в верхней части топки – самой горячей. И днище бака в этом случае напрямую контактирует с печным огнем. Воду из такой емкости можно черпать напрямую, а можно и выводить через встроенный кран.

Выносной бак для бани: плюсы и минусы

Благодаря возможности установить в печь теплообменник, сам бак можно не привязывать к определенному месту – его можно даже установить в моечной. По известным законам физике холодная вода будет опускаться в теплообменник, а горячая подниматься назад.

Бак на трубе – горячая вода без проблем!

Но бывает так, что баня используется не два-три часа, а целый день – например, когда в ней моются, но время после топки уже прошло. Тогда идеальный вариант – это бак на трубе, в котором вода будет постоянно нагрета до нужной температуры. Это на той трубе, через которую и выходит дым из печи – а его температура способна достигать 500?С. Такие баки могут быть достаточно габаритными – ведь нагревательная площадь трубы достаточно велика, и вода будет греться быстро и равномерно.

Есть и еще один плюс такой конструкции – в такой бане утечка дыма через трещину в трубе невозможно, т.к. бак в этом случае служит своеобразным предохранителем.

Чугун, сталь или нержавейка?

От материала, из которого изготовлен бак, зависит достаточно много – и скорость нагрева-остывания воды, и долговечность самого бака.

Чугун: горячая вода на целый день

Издавна бак в бане был из тяжелого чугуна – вода грелась долго, дров уходило уйма, зато горячей она была до самого вечера и мыться целый день могла вся семья. Кроме того, чугуну не страшны ни коррозия, ни высокие температуры. А вот его солидный вес – недостаток, конечно, явный.

Нержавеющие баки для бани: легкие и долговечные

Но сегодня все большую популярность приобретает бак для бани из нержавейки – от него не нужно изолировать влагу, теплопроводимостью он обладает превосходной, а коэффициент деформации из-за резких колебаний температур ничтожно мал и ни в какое сравнение не идет со свойствами черных металлов.

Лучшие марки для таких баков — 8-12X18H10 (304) и 08X17 (430), которые еще используются для изготовления посуды. Они устойчивы к даже запредельным температурам, гигиеничны и не поддаются коррозии или деформации.

Делаются такие баки для бани из прочной и тонкой листовой нержавеющей стали, куда монтируются для ввода и подачи воды специальных шаровых кранов. Уход за такими баками предельно прост.

Эмалированные баки – хороши при осторожном обращении

Избавят от неприятной ржавчины и эмалированные баки. Единственный их недостаток – это возможные сколы, которые и приведут к коррозии. Но их можно обработать специальной термостойкой краской – если только сам бак в печь вставляться не будет.

Схема подогрева: от тэна или печи?

Выгоднее ли топить печь, чтобы подогреть воду или в этом плане эффективнее тэн зависит от того, сколько в будущем человек одновременно будут париться в бане и как быстро нужна будет горячая вода для моечной. К примеру, для одного человека достаточно емкости и в 50 литров, а вот для всей компании – не менее 70.

Способность бака быстро прогреваться зависит и от его стенок – чем они толще, тем он будет дольше греться и весить тоже будет больше. У бака объемом до 50 литров это 0,8-1 мм, а у более габаритного – стены не бывают тоньше 1,5 мм.

Как грамотно установить и подключить бак для воды?

Итак, как правильно установить бак в бане? Если в моечной вода будет идти из-под крана, то есть под постоянным давлением, необходима так называемая закрытая система водоснабжения. Для этого идеальным вариантом будет печь со змеевиком внутри, к которому и подключится сам бак. Но можно реализовать и такой способ: бак будет подвешен на саму печь. Для этого подойдет самая простая конструкция на 50-120 литров, которую не сложно сварить и самостоятельно. Наиболее оптимальный вариант – бак на 80 л из неоцинкованного железа, который можно приобрести в любом строительном магазине.

Правильно подключенный бак в бане будет выглядеть так: вода греется в регистре и поднимается в бак. В нем она понемногу остывает и опускается вниз, в сам регистр. Вот так возникает естественная циркуляция, а чтобы ее улучшить, забор воды делать целесообразнее из обратки – хоть это и не всегда удобно, ведь в таком случае ждать придется долго, пока бак нагреется. Зато самой водой уже можно пользоваться, как только протопится печь. Но более эффективно и продумано, если продумана возможность переключать забор воду с прямого на обратки – это куда удобнее. Если же вход и выход в бак сделать снизу, то циркуляция будет происходить медленнее.

А сама схема будет выглядеть так:

1. Бак для горячей воды устанавливается в парилке, под полками и подключается трубами к змеевику банной печки.
2. Для правильной циркуляции у бака верхний отвод соединяется с таким же верхним отводом печного змеевика, а нижний – с нижним. Так отвод горячей воды будет идти сверху, а холодной – снизу.
3. На входе холодной воды устанавливается обратный и предохранительный клапан – он называется еще взрывником.
4. Согласно инструкции бака-накопителя устанавливается давление срабатывания предохранительного клапана.

И работать вся эта конструкция будет так: заполненный бак станет греться через змеевик и при потреблении горячей воды он автоматически станет наполняться через подвод холодной. По мере нагрева воды, если ее пока не использовать, это давление будет расти, и при достижении критической точки сработает взрывник – он сбросит это давление.

Если все сделать правильно, то горячая вода в бане будет в таком количестве, сколько нужно – и под таким напором, под каким комфортно будет мыться после парилки.

stroy-banya.com

Другие статьи