Теплообменник для банной печи своими руками

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

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

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

Водонагреватель в бане

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

Банная печь с теплообменником Банная печь с теплообменником Теплообменник в печи для бани 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 Бак для бани Дровяная печь для бани с навесным баком Дровяная печь для бани с навесным баком
Бак с простым теплообменником Бак с простым теплообменником Выносной бак 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

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

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

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 Теплообменник внутри кирпичной печи Внутренний теплообменник в металлической печи Внутренний теплообменник в металлической печи

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

Кладка печи с теплообменником

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

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

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

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

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

Простой бак для воды с крышкой

Таблица. Расчет объема бака

ЭтапОписаниеСхема
Найдите объем вашего бака Перемножьте длину (l), ширину (w) и высоту (h) Вычисление объема прямоугольного бака
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

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

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

Медная трубка

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

Развальцовка Развальцовка Развальцованные медные трубы Развальцованные медные трубы
К концам трубок можно подсоединить стальные трубы К концам трубок можно подсоединить стальные трубы. К гайкам прикручиваются штуцеры 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

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

Вырезаем круг из стали

Теплообменник почти готов

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 Пример готового теплообменника Теплообменник на трубу Теплообменник на трубу
Теплообменник для печи Теплообменник для печи Схема соединения бака и теплообменника 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

Теплообменники в печи

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

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

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

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

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 Гибкая гофрированная труба для отопления и водоснабжения Гофрированная труба для отопления Гофрированная труба для отопления
Гофрированные трубы Гофрированные трубы Раскрой при помощи специального инструмента. Раскрой при помощи специального инструмента.

Дадим несколько советов по монтажу трубопроводов.

  1. 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

    Металлические трубы подключения выносного бака

  2. 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

    Подключение теплообменника к банной печке пластиковыми трубами

  3. 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

    Схема с указанием положения сливного крана

  4. Во время соединения трубопроводов предусматривайте возможность их демонтажа для выполнения ремонтных или регламентных технических работ.
  5. 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

Температура нагрева воды в баке

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

Схема подключения

Закипает вода в теплообменнике

Закипает вода в теплообменнике

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

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 для воды

Приятно посетить благоустроенную баню, в которой не только качественно сложена каменка, обеспечивающая легкий пар, но и грамотно продуманы системы отопления и водоснабжения. Если в печи установлен теплообменник, то в моечной всегда будет теплая вода, а при условии подключенного к теплообменнику радиатора, даже в зимнюю стужу в бане будет максимально тепло и комфортно.

Печь для бани с теплообменником для воды

Печь для бани с теплообменником для воды

Виды теплообменников для банной печи

Конструктивно теплообменник может представлять собой змеевик либо бак с максимальным объемом 5 литров и двумя патрубками для подключения водяного бака/радиатора.

По способу крепления теплообменники делятся на два типа:

  • внутренние. Такие изделия закрепляются на одной из боковых стенок печи либо монтируются на ее дне. Также возможет вариант установки водяной рубашки, которая буквально опоясывает топливную камеру с внутренней ее стороны либо размещена в пространстве между кожухом печи и стенками топливника;

    Теплообменник для печи

    Теплообменник для печи

  • внешние. Теплообменники этого типа фиксируются на дымовой трубе или прикрепляются к стенке печи.

    Внешний теплообменник на трубе

    Внешний теплообменник на трубе

На заметку! Ни один тип рассматриваемых конструкций не имеет прямого контакта с открытым пламенем в печи.

Лучшими показателями теплосбережения отличаются теплообменники внутреннего типа. Вода в них будет нагреваться, пока полностью не остынет печь до последнего ее кирпича или камня.

Самый быстрый нагрев воды обеспечивают внутренние теплообменники и наружные, устанавливаемые на печную трубу. При этом первые изделия нередко предполагают необходимость внесения конструктивных изменений/дополнений в банную печь, а вторые нельзя назвать украшением помещения парной (широкий бак не лучшим образом вписывается в интерьер).

Пример внутреннего теплообменника из стали в кирпичной печи

Пример внутреннего теплообменника из стали в кирпичной печи

Если сравнивать изделия по легкости монтажа, то пальму первенства занимают теплообменники, которые навешиваются на внешние стенки печи. Такие изделия отличаются продолжительным сроком службы, не портят внешнего вида печи, однако вода в них нагревается дольше, а остывает значительно быстрее.

Обратите внимание! Теплообменник можно приобрести отдельно, изготовить его самостоятельно, а также есть вариант покупки банной печи со встроенным водяным контуром.

Принцип работы печи с теплообменником

Банная печь с теплообменником

Банная печь с теплообменником

Теплообменники или водяные контуры независимо от своего месторасположения работают по единому принципу. Тепловая энергия непосредственно от печи передается водяной рубашке или регистру. Залитый в теплообменник теплоноситель начинает нагреваться; в баке или же вода имеет комнатную или ниже таковой температуру.

За счет этой температурной разности в контуре создается давление, которое способствует самотечной циркуляции теплоносителя. То есть, нагретая в теплообменнике вода поступает в выносной бак. Из бака горячая вода расходуется на гигиенические процедуры, после чего в емкость заливается холодная порция теплоносителя. Холодная вода в свою очередь переносится по трубам в теплообменник, где происходит ее нагрев.

Если система закрытого типа (то есть выносной бак работает как отопительный прибор), заливка воды производится строго до розжига печи, в противном случае из-за разницы температур может деформироваться и лопнуть металл теплообменника.

Циркуляция продолжается до тех пор, пока в печи поддерживается высокая температура.

Таким образом, при наличии в печи теплообменника отпадает необходимость в установке водонагревателя для душевой, а также обустройстве дополнительных источников тепла в помещениях.

Обратите внимание! В некоторых случаях самотечное движение воды затруднено или невозможно, тогда контур дополняют циркуляционным насосом. Система становится эффективной, но энергозависимой.

Расчеты мощности теплообменника

Объем теплообменника выбирают, исходя из объема самой печи, а также учитывая ее мощность.

При выборе теплообменника и прочих комплектующих, руководствуются следующими правилами:

  • теплообменник отбирает тепло у банной печи. Слишком большой несоразмерный с печью теплообменник способен нерационально снизить эффективность последней, что приведет к увеличенному расходу топлива и ухудшению микроклимата в парной. Поэтому теплообменник не должен отбирать более 10% тепловой энергии у печи;

    Пример установки теплообменника в печь

    Пример установки теплообменника в печь

  • теплообменник и выносной бак (и/или радиаторы) соединяются трубами. На практике доказано, что при условии отсутствия гидравлического насоса, общая протяженность трубопроводов или гибкой подводки не должна превышать трех метров. Причем трубы должны быть смонтированы с уклоном для обеспечения самотечности теплоносителя в замкнутом контуре (от печи к баку 250 градусов, на обратке уклон в сторону печи >30 градусов).
    Врезка в контур насоса позволяет скорректировать это правило, а именно увеличить длину трубопроводов и уменьшить их уклон;
  • важно, чтобы вода в системе не закипала, нагревалась не слишком быстро и не очень медленно. Если использовать бак малого объема, то вода в системе закипит менее чем через два часа, наполнив помещение парной перенасыщенным паром, ухудшив оздоровительные характеристики банных процедур. В случае установки теплообменника слишком большого объема, вода в системе не закипит, но и нагреется не скоро, а значит, принять душ будет проблематично. Оптимальное время нагрева воды – 2 часа с момента розжига печи.
Теплообменник для печи

Теплообменник для печи

Теперь о площади теплообменника. Теплообменник должен обладать запасом мощности, чтобы после прекращения растопки печи, тепловой энергии хватало на поддержание температуры воды в системе. Естественно, что в процессе остывания, мощность банной печи падает очень быстро, это обуславливает необходимость запаса мощности теплообменника.

Рассмотрим пример. Для начала потребуется узнать, сколько киловатт энергии требуется на обогрев вашей бани. Предположим, что этот показатель составит 5-6 кВт. Тогда, с учетом запаса, следует выбрать теплообменник площадью 1 квадратный метр, обеспечивающий мощность до 10 кВт.

Пояснение. При расчете принимается пропорция 1 кв. м площади теплообменника = 10 кВт. Но чтобы предусмотреть теплопотери, это соотношение корректируют, обеспечивая запас энергии:

1 кв. м = 10 кВт – 3…4 кВт.

Таким образом можно поддерживать желаемую температуру в бане, единожды или дважды растапливая печь.

Изготовление теплообменника

Совет по изготовлению теплообменника

Совет по изготовлению теплообменника

Изготовить теплообменник можно из листовой стали, труб, согнутых в виде змеевика или подковы, старого чугунного радиатора и даже полотенцесушителя.

Теплообменник из листовой стали

Теплообменник из листовой стали

В случае использования листовой стали (толщина более 2,5 мм), производится раскрой, предварительное «прихватывание» соединяемых элементов сваркой, проверка геометричности, а затем окончательная сварка. Бачок можно изготовить как прямоугольным, так и цилиндрическим, в последнем случае понадобится станок для гибки металла.

Пример теплообменника для кирпичной банно печи

Пример теплообменника для кирпичной банной печи

Теплообменник для печи из кирпича

Теплообменник для печи из кирпича

Не стоит использовать оцинкованную сталь, т.к. при температуре выше 200 градусов цинк начинает испаряться.

К теплообменнику сверху и снизу привариваются патрубки для подключения труб циркуляции теплоносителя. Желательно, чтобы патрубки имели на свободных своих концах резьбу, это упростит монтаж.

В кирпичной печи может быть использован теплообменник в виде регистра. Его изготавливают из медных или стальных труб, собирая их в единый «скелет», по которому будет циркулировать вода.

Теплообменник - регистр

Теплообменник — регистр

Видео – Устройство банной печи с теплообменником

Готовые теплообменники внутреннего типа обычно состоят из корпуса, к которому подсоединяются удлиненные сгоны. Бачок навешивается на переднюю или любую другую стенку печи, через отверстия в стенке выводятся сгоны. Фиксация осуществляется распорными втулками и прижимными гайками.

Теплообменник

Теплообменник «Ермак» Теплообменник

Теплообменник «Ермак»

При изготовлении теплообменника важно знать, что к нему должны подключаться трубы диаметром более одного дюйма, в противном случае будет затруднено движение воды к «потребителю» и обратно.

Лучшие трубы для изготовления теплообменника и контура – медные или стальные нержавеющие. Причем согнуть медную трубку будет гораздо легче стальной, да и теплопроводность первой в 7,5 раз выше.

Важно! Перед установкой проверьте свой теплообменник на герметичность, наполнив его водой под давлением.

Закрепление выносного бака и монтаж теплообменника

Выносной бак для бани

Выносной бак для бани

Для банной печи достаточно бака объемом 80-120 литров. Эту емкость необходимо навесить на стенку бани так, чтобы уровень бака был выше печи.

Баки. Инструкция

Схема подключения бака

Схема подключения бака и установки печи с теплообменником

Схема подключения

Схема подключения

Шаг 1. Выбираем место для крепления бака. Это может быть как парная, так и душевая за смежной стенкой. Высоту крепления определяем, пользуясь рекомендациями по уклону подводящих/отводящих труб.

Схема расположения печи и бака

Схема расположения печи и бака

Шаг 2. Большинство опытных мастеров не рекомендуют навешивать выносной бак непосредственно на деревянную стенку бани. Поэтому делаем замер ширины бака, распиливаем рейку на несколько участков соответствующего размера, крепим отрезки на стенку бани гвоздями.

Шаг 3. У бака должны быть предусмотрены технологические отверстия для крепления его к стене. Закрепляем бак саморезами или дюбелями, проверяя горизонтальность и вертикальность. Дополнительно укрепить конструкцию можно кронштейнами, зафиксировав их под дном бака.

Кронштейны под дном бака

Кронштейны под дном бака

Шаг 4. У бака для воды выносного есть три или четыре патрубка. Два из них предназначены для подключения к теплообменнику, третий – для заполнения бака водой (его может и не быть), через четвертый горячая вода подается потребителям. К патрубку, через который бак будет заполняться водой, подключается обратный клапан. Если система открытая (вода добавляется вручную через открытую крышку бака), то обратный предохранительный клапан не нужен.

К патрубку, из которого будет вытекать подогретая вода, подключается кран с душевым шлангом или без такового.

Шаг 5. Осталось два патрубка, к которым следует подсоединить гофрированные стальные трубы или смонтировать медную сеть. Соединения производятся фитингами. Допустимо использовать металлопластиковые трубы, соединив их переходниками с патрубками бака и теплообменника. Все резьбовые соединения уплотняются нитью-герметиком.

Гибкая подводка воды

Гибкая подводка воды

Шаг 6. На трубопровод, который ведет от бака к теплообменнику, подключается кран для слива воды из системы. Операцию слива жидкости нужно будет выполнять каждый раз после завершения банных процедур, в противном случае в период холодов вода может замерзнуть в трубах.

Схема монтажа печного теплообменника

Схема монтажа печного теплообменника

Шаг 7. На стенку печи навешивается теплообменник (либо его штуцеры выводятся через технологические отверстия печи, а змеевик располагается внутри так, чтобы в дальнейшем не происходило контакта металла корпуса с открытым пламенем). Крепежи затягиваются. К теплообменнику подводятся и подключаются фитингами гибкие гофрированные шланги или трубы. При необходимости, в стене высверливаются отверстия диаметром чуть больше диаметра труб.

Высверливание отверстий

Высверливание отверстий

Протягивание подводки через отверстия в стене

Протягивание подводки через отверстия в стене

Подключение подводки к теплообменнику

Подключение подводки к теплообменнику

На заметку. Операцию установки теплообменника можно производить до монтажа навесного внешнего бака для воды.

Шаг 8. Система обязательно тестируется на герметичность посредством подачи воды под давлением.

Банная печь с теплообменником подключенная

Банная печь с теплообменником подключенная

Пример подключения выносного бака к теплообменнику банной печи

Пример подключения выносного бака к теплообменнику банной печи

Пример подключения выносного бака к теплообменнику банной печи

Пример подключения выносного бака к теплообменнику банной печи

Шаг 9. Если у вас металлическая печь, то можно запускать ее в работу. Кирпичную же печь придется достраивать, производить отделку, тестирование и другие подготовительные работы. Впрочем, металлические печи также могут быть обложены кирпичом (их ставят на ребро) с двух или трех сторон. Такой экран дополнительно аккумулирует тепло, повышая КПД печи.

Теплообменник на трубе

Теплообменник на трубу

Теплообменник на трубу

Температура выходящего из банной печи газа достаточно велика, поэтому целесообразно ее использовать. Соответственно, теплообменники, о которых далее пойдет речь, крепятся только на металлическую одностенную трубу печи.

Теплообменники для печных труб также именуют самоварными. Вода в них прогревается равномерно и достаточно быстро, циркуляция происходит очень быстро, достигается экономия топлива. Дополнительно такие теплообменники являются своеобразными предохранителями, предотвращающими любые утечки дыма из трубы в помещение.

Стыковка теплообменника и трубы производится герметиком жаропрочным (до 1000 градусов) и хомутами. Трубы подключаются по рассмотренной выше технологии.

Подключение теплообменника на трубе

Подключение теплообменника на трубе

Паспорт. Теплообменник универсальный

Делать своими руками такой теплообменник не обязательно, стоимость заводских изделий представлена в виде таблицы.

Технические характеристики и цены теплообменников

Диаметр дымохода 105 ммДиаметр дымохода 115 ммДиаметр дымохода 130 мм Цена, руб.279028905290
Объем, л 8 20
Сталь Нержавеющая – 0,5 мм по бокам и 0,8 мм снизу/сверху Нерж. 0,5 и 0,8 мм
Вес, кг 2,5 4,5
Высота, мм 500 600 665
Штуцеры 3/4" х 2 3/4" х 2

Видео – Обзор печи с теплообменником для воды на трубе

banya-expert.com

Банная печь с теплообменником

Задумываясь о способе нагреве воды для банных процедур, устанавливать бойлер совсем необязательно. С этой задачей отлично справится теплообменник.

Назначение теплообменников и их классификация

Банная печь, оснащенная теплообменником, выполняет одновременно несколько функций. Помимо своего прямого назначения, печь с теплообменником успешно нагревает воду для душевой. А если конструкция выполнена в форме выносного бака, расположенного в смежной комнате, то устройство одновременно отапливает помещение. Существует 3 варианта устройства теплообменника:

  • Внутренний. В этом случае банная печь оснащена змеевиком, расположенном на дне или сбоку.
  • Внешний. Выполнен в форме прямоугольного бака, прогрев жидкости осуществляется непосредственно через стенку банной печи.
  • Наружный. Представляет собой герметичную емкость, опоясывающую трубу дымохода.
Замечание! Существуют модели печи, где внутри вместо змеевика установлен бак для воды, выполненный из нержавеющей стали. Принцип их функционирования аналогичен.

Принцип действия всех теплообменников, предназначенных для банной печи, идентичен – за счет соприкосновения с раскаленной поверхностью дымохода или топки они нагревают воду для емкостей больших объемов, основываясь на принципе конвекции. Их эксплуатация допускает установку водяного бака в смежной с парной комнате.

Независимо от конструкции все теплообменники наполнены жидкостью. С учетом назначения устройства, это может быть обыкновенная вода или антифриз. Поступает жидкость из сообщающейся емкости (накопительного бака или системы отопления). Соединение производится двумя штуцерами сверху и снизу. Вся схема устройства теплообменника не отличается сложностью: она основывается на естественной циркуляции подогреваемой жидкости или за счет подключения электрического насоса.

Профессиональные печники рекомендуют остановить выбор на открытой системе нагрева воды, без применения давления. Также следует учесть влияние протяженности труб на эффективность функционирования всей системы. Оптимальной считается длина, не превышающая трех метров. Этого вполне хватает, чтобы вынести емкость с нагретой водой в соседнюю комнату.

Имеет значение и толщина трубы. Для работы без участия электрического насоса необходимо, чтобы диаметр превышал один дюйм. Иначе банная печь, оснащенная теплообменником, не справится самостоятельно с перегонкой жидкости.

Правила установки конструкции

Достичь максимальной производительности системы позволит грамотное размещение всех ее элементов. Ключевым моментом является крепление накопительной емкости – она фиксируется выше уровня теплообменника. Конструкция соединяется между собой двумя трубами. Их монтаж производится с соблюдением определенных правил:

  • Горячая вода подается в большой бак по трубе, установленной с наклоном 30о к горизонтальному уровню.
  • Труба для подачи в теплообменник холодной воды расположена ниже, угол наклона не превышает 2о.
  • Водяной бак оборудуется краном для забора горячей воды.
  • Кран для слива воды устанавливается на нижней трубе.
Внимание! Емкости наполняются водой до начала растопки банной печи. Невыполнение данного условия грозит разгерметизацией сварных швов. При наполнении холодной водой разогретого бака существует риск возникновения аварийной ситуации.

Какие еще важные моменты следует учесть при оснащении банной печи теплообменником:

  • Запрещено фиксировать трубы к стене с применением неподвижных креплений. Это объясняется вероятностью увеличения диаметра трубы во время сильного нагрева воды.
  • Мощность теплообменника должна соответствовать производительности банной печи и не оказывать на ее работу существенного влияния.
  • Выносная емкость подбирается такого объема, чтобы вода в ней была готова к использованию через 2 часа после растопки банной печи. Более ранний прогрев способен спровоцировать закипание жидкости и образованию высокого уровня пара в парилке. Чрезмерно большой объем также нежелателен ввиду длительного нагрева воды.
  • После разогрева банной печи и теплообменника избегайте дополнительного доливания воды.
  • Для соединения теплообменника с трубами воспользуйтесь уплотнителями, выдерживающими высокие температуры, которые не будут при этом плавиться.

Независимо от того, будете ли вы приобретать готовый теплообменник для банной печи или изготавливать его самостоятельно, обратите внимание на материал для его производства. Он должен обладать устойчивостью к резким перепадам температурного режима.

Принципы работы устройств для нагрева воды

Каждый из трех вариантов расположения теплообменника обладает особенностями.

Внутренний змеевик

При внутреннем оборудовании банной печи змеевиком из стальной трубы его устанавливают таким образом, чтобы конструкция не подвергалась прямому воздействию огня и находилась за пределами участка с максимальной температурой. Оптимально, когда теплообменник находится на пути движения отходов сжигаемого топлива, это продлит период его эксплуатации. Среди достоинств модели – сохранение максимальной температуры жидкости длительное время, пока стенки из кирпича или металла удерживают тепло. На выходе из банной печи конструкция оснащается патрубками для труб, соединяющих ее с выносной емкостью. Встроенная модель обеспечивает быстрый прогрев воды, однако это устройство недостаточно эффективно ввиду уменьшения мощности банной печи. Период прогрева парной увеличивается, а дымовые газы беспрепятственно улетучиваются через дымоход. КПД подобной конструкции не превышает 50%.

Замечание! Исключения составляют модели банных печей из кирпича с теплообменником, где за счет нескольких ходов движения дымовых газов обеспечивается обогрев душевой и предбанника.

Внешний навесной бак

Емкость из нержавеющей стали, установленная сбоку банной печи, осуществляет прогрев жидкости за счет инфракрасного излучения одной из стенок. Среди преимуществ отмечается легкость монтажа. Однако, как и в предыдущем варианте, подобный теплообменник уменьшает количество тепла, выдаваемого печью в парную. Дополнительный недостаток конструкции – необходимость регулярно добавлять холодную воду.

Теплообменник на дымоходе

Наиболее выгодный с точки зрения КПД вариант. Его минимальная производительность составляет 60 %. Это достигается за счет отсутствия влияния теплообменника на работу самой банной печи. Нагрев жидкости осуществляется исключительно благодаря понижению температуры продуктов сгорания. Подобный принцип функционирования конструкции применяют большинство производителей банных печей из металла. Доступный способ установки теплообменника не лишен недостатков: по мере испарения жидкости потребуется ее долив, а также громоздкий внешний вид.

Существует еще один интересный вариант подогрева воды – это модель теплообменника, расположенного на дымоходе, в форме проточного нагревателя небольшого объема (5-10 л). С помощью патрубков он соединяется с выносной емкостью объемом 60-120 л. Размер накопительного резервуара подбирается пропорционально мощности банной печи. За время подготовки парной обеспечивается прогрев воды до требуемой температуры.

При желании можно подобрать комбинированный вариант, когда банная печь оборудована двумя теплообменниками – один встроен в топку, второй базируется на дымоходе. Для обогрева бани вместо накопительного бака для воды к конструкции подсоединяются батареи или регистры.

Краткий обзор печей

Ассортимент банных печей, выполненных из металла и дополненных теплообменником, отличается широким диапазоном ценовой политики, размерами, качеством исполнения, внешним видом и позволяет приобрести наиболее подходящую модель. Это спровоцировало вытеснение кирпичных аналогов ввиду их громоздкости и трудоемкости возведения.

Для парилки объемом до 18 м куб. удобным вариантом прогрева является печь «Везувий» Скиф. Корпус теплообменника установлен в боковом кармане, в зависимости от потребностей покупателя он оборудуется с левой или правой стороны. Одно из достоинств модели – нахождение каменки в кожухе, окружающем конструкцию. Этим достигается эффект кирпичной печи. Для производства топки использована качественная восьмимиллиметровая сталь, не меняющая пропорций при высоком температурном режиме.

Модель «Торнадо» более мощная и рассчитана на помещение до 20 м куб. Масса конструкции составляет 125 кг, теплообменник встроенный. Установка банной печи требует правильного расчета прочности фундамента. Боковой кожух допускает закладку камней массой до 240 кг. Преимущества модели – мощная топка из чугуна. Разогрев камней в боковом отсеке до максимальной температуры и предотвращение перегрева воздуха обеспечивает удобный кожух. Конкуренцию отечественным моделям составляют финские производители.

Длительная эксплуатация теплообменников для банной печи достигается при условии грамотной установки системы и соблюдения правил эксплуатации конструкции.

bouw.ru

Теплообменник для печи: как правильно рассчитать и самостоятельно сконструировать

Теплообменник для печи: как правильно рассчитать и самостоятельно сконструировать

Если в бане есть хорошая печь, то никакого бойлера для нагрева воды в моечную не нужно – для этого используется теплообменник. Его главная задача в том, чтобы нагреть поступающую воду и отдать ее в навесной бак. А потому пока пылает «сердце» бани – и вода в соседнем помещении будет горячей, а когда баня не топится и не используется – она сливается. Вот так все рационально и продумано.

  • 3 Делаем теплообменник для печи своими руками
  • 4 Правила безопасной эксплуатации теплообменника

Что такое теплообменник и зачем он нужен?

Банные печи с теплообменником – это печи, в которых есть особое пространство, куда поступает холодная вода, нагревается и выходит по трубам к радиаторам или навесному баку. Причем функция теплообменника банных печей не только в нагревании воды для душевой – те выносные баки, которые находятся в комнате отдыха или предбаннике, еще и прогревают их.

Существует 2 варианта исполнения теплообменников:

  • Внутренний теплообменник – это вставленный в бок печной камеры либо пущенный по дну змеевик, или же так называемая «рубашка», которая полностью покрывает топку.
  • Внешний теплообменник – модуль дымохода, труба, которая как бы опоясана герметичной емкостью.

Абсолютно все теплообменники, не зависимо от их вида, в обязательном порядке заполняются жидкостью – антифризом или водой. Подает жидкость в них сообщающая емкость – батарея водяного отопления или навесной бак. Для присоединения традиционно используются 2 штуцера: один снизу, другой – сверху. И все схема работы теплообменника предельно проста – все происходит благодаря естественной циркуляции нагреваемых жидкостей, либо путем подключения насоса, работающего от электричества.

Опытные печники советуют отдавать предпочтение открытым системам нагрева воды в бане – то есть без давления. Немаловажен и такой момент – наиболее эффективной системой нагрева воды в бане считается та, общая протяженность труб какой не превышает трех метров. Причем на практике этого оказывается достаточно, чтобы поместить прямо за стеной парилки сам бак.

Также важна и толщина трубы – лучше, если она не будет меньше дюйма, в противном случае току жидкости будет оказано ощутимое сопротивление, и печь банная с теплообменником без насоса не сможет гонять воду.

Принцип работы теплообменника

Как рассчитать площадь теплообменника?

Все расчеты габаритов теплообменника всегда приблизительны. К примеру, на обогрев обычного банного помещения необходимо около 5кВт – то есть именно столько энергии должна дать системе печь с теплообменником. А 1 квадратный метр площади теплообменника – это около 8-9 кВт во время топки.

Конечно, многое зависит от расположения котла в печи и интенсивности горения топлива, но в любом случае мощность котла по окончанию топки быстро падает в 5-10 раз. А потому площадь поверхности печного теплообменника рассчитывать нужно с многократным запасом – только так можно создать систему, которая сможет поддержать комфортную температуру во всех помещениях бани при одноразовой или двухразовой топке.

Форма самого котла печи для бани с теплообменником может быть самой разной. Наиболее распространенный вариант – из нержавеющих труб, но сегодня все более популярными становятся коллекторы из двух швеллеров и образцы пластинчатого типа.

Устройство теплообменника

Делаем теплообменник для печи своими руками

Для того, чтобы собственноручно изготовить теплообменник для кирпичной печи, понадобится металл 2,5 мм толщиной. Его конструкция будет такова: цилиндрическая верхняя емкость и прямоугольная нижняя соединены трубами. Самое главное – это сделать все сопрягаемые швы с минимальными зазорами, а уже размер самой печи и диаметр труб нужно рассчитывать исходя из размера самого помещения бани.

Итак, все готовые раскроенные детали нужно прихватить сваркой и проверить, насколько точно были выполнены все расчеты. После этого можно собирать теплообменник. И наконец, он проверяется на прочность таким образом: нижнюю трубу нужно заварить, в теплообменник – залить воду и выходное отверстие соединить с емкостью. Теперь, используя монометр для контроля давления, систему нужно заполнить сжатым воздухом. Если швы были выполнены качественно – они не станут течь. А вот если такие прорехи окажутся, из системы нужно слить воду и проблемные места снова заварить. Конечно, чем меньшей будет общая длина всех труб, тем лучше.

Теплоизолировать бак для воды или нет – зависит от того, будет ли он использоваться только по прямому назначению, или же им планируются прогреваться и смежные комнаты.

Виды теплообменников для банной печи

Правила безопасной эксплуатации теплообменника

Опытные печники советуют выбирать и эксплуатировать печь для бани с теплообменником ответственно, а потому не лишним будет ознакомиться с такими правилами:

  • Трубы от теплообменника нельзя крепить на неподвижные соединения к стенам – от нагрева первые расширяются и изменяют свои линейные размеры.
  • Мощность теплообменника не должна негативно влиять на мощность печи – всего отбираемое тепло не может превышать 10%. А потому слишком габаритные теплообменники – не лучший вариант, если сама печь не достаточно сильна.
  • Выносной бак для воды подбирать нужно так, чтобы после 2 часов топки бани в вода в системе была уже горячей. Но не раньше – иначе она будет закипать, и парилка будет перенасыщена паром. А вот слишком большой бак греть воду будет долго.
  • Если кирпичная печь с теплообменником уже разогрелась до высокой температуры, в нее крайне нежелательно наливать воду.
  • Чтобы уплотнить резьбу в месте соединения труб и теплообменника, нужно использовать только тот уплотнитель, который сможет выдержать высокую температуру.

Если система предполагает естественный теплообмен – без насосов – то трубы для подачи в бак воды должны быть расположены так: холодная вода из бака самотоком стекает по трубе к печи, а горячая таким же образом поднимается снова к баку. Но все это будет работать, если трубы и прямой, и обратной подачи воды будут размещены под углом 2-5 градусов.

Схема монтажа теплообменника

Современный строительный рынок предлагает достаточно видов банных агрегатов такого вида: это и мощная чугунная печь с теплообменником, и недорогие дровяные печи с теплообменником – цена последнего особо не влияет на стоимость самой печи. Важно только обратить внимание при выборе, чтобы сам теплообменник был изготовлен из качественной жаропрочной и жаростойкой стали.

stroy-banya.com

Что такое печи для бани с теплообменником

Хорошая печь в бане может выполнять как минимум три функции – нагревать парилку, поддерживать температуру в комнате отдыха и подогревать воду. В последнем случае используют теплообменник для банной печи, представляющий собой, например, спираль из трубы, наполненную водой, поступающей из накопительного бака.

Под действием тепла холодная вода начинает циркулировать и нагревает всю емкость.

На фото - схема работы печи с теплообменником

На фото — схема работы печи с теплообменником

Как выбирать теплообменник

Если вам необходима дровяная печь для бани с теплообменником, необходимо заранее определиться с системой, которая вам лучше всего подойдет:

  1. Змеевик – наиболее простой вариант, который изготовлен из трубы в виде спирали. Его устанавливают в печь, откуда выводят наружу два патрубка – «вход» и «выход».
Змеевик

Змеевик

  1. Две емкости – прямоугольная (нижняя) устанавливается в топку, а цилиндрическая (верхняя) – снаружи. Топливо прогревает первую и тепло переходит во вторую. Горячая вода под давлением идет в нужные помещения, и у вас получается полноценный котел. Такая система позволяет значительно экономить деньги.

Принцип работы системы

Банные печи с теплообменником обязательно должны быть заполнены жидкостью, в нашем случае водой, но, если вы хотите, чтобы использовалась печь для бани с теплообменником для отопления помещений время от времени – антифризом.

Схема работы достаточно примитивна – прогрев осуществляется:

  • благодаря естественной циркуляции;
  • с помощью электронасоса.
Схема монтажа

Схема монтажа

Ниже будут описаны нюансы, с которыми можно столкнуться и которые влияют на КПД устройства:

  • Специалисты советую устанавливать печь в баню с теплообменником с открытой системой нагрева воды, т.е. без давления;
  • Наиболее эффективным вариантом нагрева считается система, где протяженность труб не превысит трех метров. Этого достаточно, чтобы поместить бак сразу за стеной парилки бани;
  • Внутренний диаметр трубы для теплообменника должен быть не меньше 1″, тогда жидкость сможет без труда справиться с сопротивлением и можно не ставить циркуляционный насос.

Как правильно установить печь

Короткая инструкция поможет это сделать самостоятельно, без привлечения сторонних лиц.

  1. Подготовьте фундамент глубиной 400 мм, высота корректируется в зависимости от топки.
  2. Огородите каменку бани кирпичной кладкой с использованием глиняного раствора.
Ограждение каменки в бане

Ограждение каменки в бане

  1. Установите в топочное отделение теплообменник. При этом выход топки следует заранее вывести в отдельную комнату.
  2. Заизолируйте трубы, исходящие от теплообменника.
  3. Выведите дымоход бани через заранее сделанное отверстие в крыше и защитите деревянные элементы металлическим листом и асбестом.
  4. Проведите тщательную герметизацию всех стыков.

Как самостоятельно сделать теплообменник

Для того чтобы сделать данный элемент своими руками, вам понадобятся металлические пластины толщиной 2,5-3 мм, сварочный аппарат и умение им пользоваться. Соединяют две емкости – нижнюю и верхнюю трубами.

Следите, чтобы все швы должны быть герметичными. Если банная печь с теплообменником будет использоваться в виде котла, и от нее будет происходить разноска тепла на батареи, ее размер и диаметр труб рассчитайте, исходя из размеров помещений бани.

Совет: проверяйте наличие воды в баке, перед тем, как начнете топить печь.

Расчет площади

При расчетах следует знать, что 1 м2 теплообменника может давать при нормальной топке до 9 кВт мощности. Если учитывать, что для бани 5 м на 5 м приблизительно требуется 5 кВт, можно составить приблизительный размер будущего устройства.

Не забывайте, что многое зависит от того, где размещена печка для бани с теплообменником и от интенсивности горения топлива. Поэтому необходимо сразу брать многократный запас при расчете.

Размещение печи и вынос нагревательного бака с водой

Размещение печи и вынос нагревательного бака с водой

Проверка

Подготовьте детали, раскроенные из металлического листа, прихватите их сваркой, проверьте расчеты и окончательно их закрепите между собой.

После этого проверьте систему таким образом:

  1. Заварите нижнюю трубу.
  2. Наполните систему жидкостью до самого верха.
  3. Соедините выходное отверстие с емкостью.
  4. Начните заполнять систему сжатым воздухом, наблюдая за давлением по манометру.
  5. Заварите возможные места течи повторно, слив предварительно жидкость.

Совет: следите, чтобы суммарное количество труб и стыков было минимальным.

Преимущества

Хотя цена модернизации обычных печей или создание устройств по собственным размерам будет выше обычных устройств для бани, это того стоит.

Давайте поймем, какие преимущества дают печи для бани печи с теплообменником:

  1. Вы получаете 3 в 1: создание пара, прогрев помещений и получение горячей воды.
  2. Теплообменник позволяет вынести бак с горячей водой в нужное для вас место.
  3. Современные материалы способствуют долгому сроку эксплуатации таких изделий.
  4. Часто такие печи имеют топку с жаростойким стеклом, которое облегчает контроль горения и позволяет наслаждаться пламенем.
  5. Устройство особенно востребованы в банях, где парная и моечная расположены в разных помещениях.
  6. Внешний вид печи с теплообменником довольно привлекателен, а их эксплуатация не вызывает хлопот.
  7. Устройства компактны, что позволяет экономить пространство.
  8. Печи подходят как для влажного, так и для сухого пара.
  9. Жесткость конструкции дает возможность устройствам не деформироваться при нагреве.
Вынос топки с жаропрочным стеклом в комнату отдыха

Вынос топки с жаропрочным стеклом в комнату отдыха

Правила безопасности

  1. Запрещается прикреплять трубы от теплообменника к стене неподвижными соединениями. При нагреве они могут изменить свои размеры и повредить последние.
  2. Мощность теплообменника должна составлять не более 10 % мощности печи.
  3. Объем выносного бака для воды должен прогреваться не ранее, чем через два часа после начала топки.
  4. Запрещается наливать воду в печь, разогретую до высокой температуры.

Вывод

Банные печи с одновременной возможностью нагревать воду и отапливать помещение дают возможность экономить ресурсы. Можно приобрести готовые устройства или сделать их самостоятельно, воспользовавшись статьей. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

9ban.ru

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

печь для бани с теплообменником

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?

печь камин с теплообменником

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

печь для бани с теплообменником для воды

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.

Рекомендации специалистам

печь для бани с теплообменником для отопления

При установке печи в баню с теплообменником нагретая вода будет поступать в бак или подключенные радиаторы. В последнем случае следует использовать трубы, которые должны быть обмотаны теплоизоляцией. Дымовая труба должна быть выведена сквозь заблаговременно обустроенное отверстие в крыше. Оно закрывается стальным полотном, в котором проделывается вырез. Полученные стыки необходимо хорошо загерметизировать.

Несколько слов о подключении

печь для бани с теплообменником и баком для воды

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

печи в баню с теплообменником

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.

Рекомендации по монтажу теплообменника

Если вы выбрали печь для бани с теплообменником для отопления, то важно учесть, что устанавливать водяной контур в топку или газоход будет гораздо сложнее по сравнению с тем случаем, когда теплообменник находится в комплекте с приобретаемой печью, выполненной из металла. В первом случае регистр необходимо изготовить заблаговременно, используя толстостенную черную трубу или нержавейку. Если выполнить контур с незначительной поверхностью обмена, то теплоноситель будет постоянно закипать, это нужно исключить. Тогда как излишне большие размеры, напротив, станут причиной долгого разогрева. В конечном итоге при необходимости использования воды она будет оставаться прохладной. Именно поэтому столь важно сделать контур с оптимальной поверхностью обмена.

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 печи для бани с теплообменником?

Дровяные печи для бани с теплообменником традиционно используются для подогрева воды параллельно с протапливанием парной. Такое решение гораздо удобнее, нежели покупать и устанавливать отдельный электрический водонагреватель и уплачивать счета за потребленную электроэнергию. Выбор подобных изделий на современном рынке весьма широк, можно подобрать печи для бани разной мощности и количеством нагреваемой воды.

Расположение теплообменника

Варианты подогрева воды на помывку

Если говорить о готовых металлических отопителях, имеющихся на данный момент в продаже, то функция подогрева воды в них реализована 3 способами:

  1. Самый простой – это навесной бак, нагревающийся непосредственно от стенки топливника.
  2. Встроенный стальной бак, таким может снабжаться как стальная, так и кирпичная печь.
  3. Теплообменник для банной печи в виде змеевика.
  4. Нагреватель самоварного типа.

Навесной металлический бак крепится к одной из боковых стенок агрегата. Заполняется через верхнюю крышку, опорожняется посредством крана. Этот вариант недорогой, но и самый неудобный, поскольку вода в емкости достаточно быстро нагревается и закипает. За этим процессом приходится следить, вовремя опорожняя бак и заполняя его холодной водой.

Следующий вариант – бак из нержавейки, встроенный внутрь топливной камеры. Для подачи и отбора воды к нему приварены 2 патрубка с резьбой, выходящие наружу. К ним присоединяются трубы, ведущие в соседнее помещение (моечную), где и присоединяются к отдельному накопительному резервуару. Последний размещается на определенной высоте, чтобы вода могла поступать в душ самотеком. Здесь важно правильно подключить теплообменник для естественной циркуляции воды.

Устройство отнимает значительное количество тепла, выделяющегося от сгорающих дров, за счет этого парная протапливается дольше. Этого недостатка лишены печи с теплообменником в виде трубы, согнутой в змеевик. Он также подключается к выносному баку, установленному в соседней комнате посредством труб. Данный вариант – один из самых популярных, чаще всего используются в бане.

Перечисленные 3 типа теплообменников имеют 1 общий недостаток: они не могут использоваться в порожнем виде, то есть без воды. Если навесная емкость еще как-то переживет подобную ситуацию, то нагреватели, встроенные в топку, прогорят очень быстро.

Совет от мастера!

Поэтому, имея такую печь для бани с теплообменником, перед растопкой надо всегда следить за наличием воды в баке.

Нагреватель самоварного типа

Подогрев воды с помощью самоварного теплообменника – наиболее прогрессивный способ. Общеизвестно, что банные печи не могут похвастать высоким КПД, поскольку львиную долю тепловой энергии они просто выбрасывают на улицу через дымоход. Чтобы в этом убедиться, достаточно измерить температуру поверхности трубы, нередко она достигает 200-250 ºС. Можно не допустить потери этого тепла, пустив его на подогрев той же воды.

Нагреватели самоварного типа ставятся на печи для бани как раз с этой целью. Нержавеющий бачок, встраиваемый в дымоходную трубу, имеет проход для дымовых газов и снабжен 2 патрубками для присоединения труб. Раскаленные продукты горения дров, пройдя сквозь это устройство, отдадут тепло воде через металлические стенки, в результате температура газов на выходе не превысит 150 ºС. Благодаря своей конструкции и способу нагрева самоварный теплообменник практически лишен недостатков, поскольку:

  1. Не отнимает тепло непосредственно из камеры сжигания, соответственно, время протапливания парной не увеличивается.
  2. Банная печь работает максимально эффективно, так как теплота дымовых газов не выбрасывается на улицу, а идет на загрузку накопительной емкости для помывки.
  3. Ничего страшного не произойдет, если в силу разных причин в бачке не будет воды. Здешняя температура не столь высока, как в топливнике и теплообменнику из нержавеющей стали не грозит быстрое прогорание.

Рекомендации по изготовлению

Многие домовладельцы, не обладающие возможностью приобретать готовые изделия или не желающие это делать, используют у себя в бане самодельные печи, сваренные из металла и обложенные кирпичом. Другой, не менее популярный вариант – это нанять мастера-печника, чтобы он сложил добротную кирпичную печку. При этом нет большой проблемы в том, чтобы оборудовать ее змеевиком либо внутренним бачком для подогрева воды.

Чтобы изготовить теплообменник для печи своими руками в виде прямоугольного бачка, надо взять нержавеющий лист толщиной 1,5-2 мм либо обычный металл (не менее чем 3 мм). Форма бачка прямоугольная, размеры зависят от места его установки. По этому вопросу следует посоветоваться с мастером, выполняющим кладку печи. С ним стоит согласовать не только размеры теплообменника, но и толщину металла, ведь конструкцией источника тепла может предусматриваться его установка как непосредственно в топке, так и в дымоходном канале. Важно выдержать требование: объем бачка не должен превышать 5 л.

Вмонтировать в стальную или кирпичную печь можно и самодельный змеевик. Для этого необходимо взять стальную или нержавеющую трубу и придать ей необходимую форму на станке – трубогибе. Другой способ, подходящий для кирпичных печей, – смастерить сварную конструкцию из нескольких труб в виде радиатора. Обычно место под его установку предусмотрено конструкцией и располагается в одном из газоходов. Тогда для изготовления подойдет труба из обычного металла со стенкой 3-4 мм.

Сделать стальную печь с теплообменником своими руками гораздо проще, если не встраивать его внутрь, а поставить на дымоход. То есть применить нагреватель самоварного типа.

Совет от мастера!

Такие изделия, рассчитанные на разные диаметры дымоходов, имеются в продаже. Опять же при желании и наличии навыков самоварный теплообменник изготавливается из металла самостоятельно.

poparimsya.com

Другие статьи