Как работает теплообменник в банной печи

Как работает теплообменник в банной печи

Как работает теплообменник в банной печи
СОДЕРЖАНИЕ
0

Основные преимущества печей с теплообменниками

Агрегат используется как для нагрева воды, так и для создания высокой температуры, а также образования пара в бане. Перечислим некоторые преимущества устройства:

  1. Длительный срок службы (25 лет).
  2. Значительная экономия пространства за счет идеального сочетания отопительного прибора и теплообменного аппарата.
  3. В устройстве вода нагревается быстрее, чем воздух в помещении.
  4. Накопительный бак можно устанавливать в моечной на некотором расстоянии от печи.
  1. Монтаж агрегата выполняется на предварительно углубленный в грунт (на 40 см) фундамент. Сооруженная основа не должна выступать над уровнем пола.
  2. Вокруг печи выполняется кладка из кирпича с применением глиняного раствора.
  3. Теплообменник для отопительного устройства устанавливается в смежном с парилкой помещении.
  4. В стене бани выполняется отверстие для вывода топки.
  5. В систему заливается жидкость, которая через трубы, обмотанные теплоизоляцией, подается в накопительный резервуар.
  6. Устанавливается дымовой канал, верхний конец которого проходит через отверстие в потолке и прикрепленному к нему металлическому листу.
  7. Производится тщательная герметизация проема и всех стыков.

Чтобы создать теплообменник своими руками, нужно запастись металлическими листами толщиной от 2,5 мм. Для обустройства банной печи таким аппаратом потребуется следующий набор:

  • встраиваемый в агрегат бак;
  • резервуар для воды;
  • трубы для соединения емкостей.

https://www.youtube.com/watch?v=Waxg6VSKkXQ

Отсюда следует, что теплообменник для отопительного устройства состоит из двух частей: верхнего цилиндра и нижнего прямоугольника.

Предварительно раскроив из металла заготовки, выполняется их сварка. При этом нужно постараться соединить детали с наименьшим зазором. После изготовления резервуаров проводится сборка системы. Выбор диаметра труб зависит от площади помещения, которое будет отапливаться. Не менее важна и длина элементов соединения. Чем короче трубы, тем более высоким КПД будет отличаться теплообменник для банной печи.

Окончательная сборка предполагает выполнение следующих действий:

  1. К нижней части аппарата приваривается труба.
  2. Через ее отверстие вода заливается во встраиваемый в печь бак.
  3. Металлопрокатное изделие приваривается к верхней части теплообменника.

Аппарат готов. Насколько качественно выполнены все сварочные работы, можно проверить с помощью высокого давления. Для этого нужен источник сжатого воздуха, подключенный к сооруженной системе. Если протечек не возникает, значит, все сделано правильно. В противном случае придется избавляться от допущенных при изготовлении дефектов.

Теплообменник – это устройство, которое можно подключать в работу, если оно осуществляет только нагрев воды в бане. В случае полноценного введения агрегата в отопительную систему требуется позаботиться о качественном утеплении помещения.

Несмотря на доступность в продаже разных вариантов можно попробовать свои силы в самостоятельном изготовлении теплообменника. Это не так уж сложно, если есть опыт сварочных работ. Во всяком случае, проще, чем делать печку с нуля.

Как работает теплообменник в банной печи

Но прежде чем приступать к работе, нужно проделать небольшой расчет.

ВАЖНО! Мощность теплообменника не должна составлять больше 1/10 от мощности печи.

Второе правило связано с длиной труб: если система самотечная, то не стоит тянуть трубы дальше трех метров. Насос в системе избавляет от подобных ограничений. Но насос ставится чаще в случае, когда теплоноситель используется для обогрева помещений. Впрочем, если накопительный бак расположен не слишком высоко, мыться получится только со шланга. Если это неудобно, то надо либо бак выносить на чердак и утеплять, либо ставить тот же насос.

Третье правило касается объема теплообменника (если это небольшой проточный бак, а не змеевик). Нагреваться вода в нем должна за пару часов. Если дольше, то объем великоват. Если быстрее, то это лучше только на первый взгляд — вода не должна закипать, от этого будет накипь, пар, испытание расширительного бачка и др. проблемы.

Мощность теплообменника зависит от его площади: 9 кВт на каждый квадратный метр обменника. Площадь рассчитать довольно просто: если это змеевик, то длину окружности (3,14*диаметр) умножаем на длину трубы. Если это теплообменник-«самовар», то берем диаметр внутренней трубы, умножаем на число Пи, еще раз умножаем на высоту «самовара».

Если обменник висит на дымоходе, можно не считаться с правилом вычета его мощности из мощности печи. Только если он на или в ее корпусе.

Рассчитать мощность, которая требуется для обогрева помещения, можно по тому же принципу, что для парилки, то есть, исходя из объема помещения. В парилке берется киловатт на кубометр, но в смежных не нужна высокая температура, поэтому ориентируйтесь на половинную величину.

Зная, сколько киловатт нужно на обогрев моечной, вы получаете площадь теплообменника, а из нее — длину трубы для «самовара» или змеевика.

Рассмотрим пару вариантов самостоятельного изготовления теплообменников.

Предположим, что вы решили повысить КПД печи за счет установки теплообменника на дымоход.

  • Толщина требуемой для этого стали 2,5 мм.
  • Помимо листового материала понадобятся две трубы с разным диаметром.
  • Меньшая должна прилегать к трубе дымохода, большая — быть на 5-10 см шире первой.
  • Из листового металла вырезаются два круга под диаметру большей трубы, потом по центру вырезается отверстие под диаметр меньшей и все аккуратно заваривается.
  • Еще нужно проделать отверстия под патрубки, через которые будет приходить и уходить вода.
  • Патрубки делаются с резьбой и должны подходить под диаметр соединительных труб.

СОВЕТ! После проверки герметичности швов, монтажа на дымоход и разводки труб рекомендуется изолировать теплообменник с помощью минеральной ваты и фольги — это резко увеличит скорость нагрева воды.

Другой вариант теплообменника на дымоход — змеевик из медной трубки диаметром 10 мм, который делается с расчетом плотного обвивания трубы дымохода. Достаточно 1,5-2 метров трубы. Концы змеевика вставляются в гайки, развальцовываются под штуцеры, к гайкам потом прикручиваются штуцеры.

Обратите внимание! Развальцовывать медную трубку нужно точно под конус штуцера, чтобы они в итоге плотно прилегали друг к другу. Будьте аккуратны, потому что именно здесь в будущем возможны протечки, если развальцуете с неровной толщиной.

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

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 банной печи

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.

Как работает теплообменник в банной печи

Теплообменник — регистр

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 «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.

Чтобы выполнить этот элемент печи самостоятельно, используется металл толщиной 2,5 мм. Верхняя цилиндрическая емкость соединяется с нижней емкостью прямоугольной формы при помощи труб. Главное здесь – выполнение всех сопрягаемых швов с самыми минимальными зазорами. Размер самой металлической печи, а также диаметр труб рассчитывается соответственно размерам помещений бани.

Подготовленные из металлического листа раскроенные детали прихватываются сваркой и, лишь убедившись, что расчеты были сделаны правильно, вся система собирается окончательно. После выполнения сборки система проверяется на прочность следующим образом:

  • Заваривают нижнюю трубу.
  • Система заливается водой до самого верха.
  • Выходное отверстие соединяют с емкостью.
  • Заполняют систему сжатым воздухом, следя по манометру за давлением.

Как работает теплообменник в банной печи

Если швы выполнены качественно, течь они не будут. А при выявлении мест протекания, вода из системы сливается, чтобы места течи заварить повторно. Суммарная длина труб должна быть минимальной.

  • Они выполняют сразу несколько нужных функций: нагревают воду, а также воздух в парной, обеспечивая еще и образование пара.
  • Печь для бани с теплообменником дает возможность вывести бак в другое помещение.
  • Такие печи, цена которых не столь уж велика, производятся из современных материалов, которые способствуют долгому сроку службы этих изделий.
  • Топка таких печей часто снабжается особым жаростойким стеклом, не только облегчающим контроль за горением, но и позволяющим наслаждаться умиротворяющим пламенем дровяной печи.
  • Эти печи особенно комфортны для бань, в которых моечное отделение и парная располагаются отдельно. Система подключает к печи выносной бак, который может размещаться в соседствующем помещении.
  • Внешний вид печей довольно привлекателен, а уход за ними прост, не доставляя особых хлопот владельцам.
  • Функциональность и легкость монтажа таких печей вызывают естественное желание купить готовую конструкцию. Причем, судя по отзывам покупателей, эти печи отлично подходят не только для русской парной бани, хороши они и для финской сауны.
  • Компактность печей позволяет сэкономить пространство помещения.
  • Отличные мощностные характеристики помогают быстро прогревать помещение парной до необходимой температуры.
    За счет жесткости своей конструкции печи не деформируются при нагреве.
  • Банная система с теплообменником выполняет сразу две функции – нагревает воду, а также отапливает помещения парилки и предбанника.
  • Бак такой системы может располагаться в помещении, соседнем с парилкой.
  • Печи такого вида, стоимость которых не такая уж и большая, производятся из качественного материала с большим эксплуатационным ресурсом.
  • Топка современной печи снабжается огнеупорным стеклом, благодаря которому можно наслаждаться горением огня, при этом контролируя сам процесс.
  • Внешний вид довольно привлекателен, а сама система неприхотлива в уходе.
  • Хочется отметить, что печи такой конструкции просты в плане установки. которая возможна собственными руками.
  • Незначительные габариты такой банной печи позволяют экономить пространство в парилке.
  • Также мощность такой системы прекрасно справляется с быстрым прогревом помещения отведённого под парную до нужной температуры.
  1. Трубы, соединяющие части системы с баком нельзя неподвижно прикреплять к поверхности стены, так как они изменяют линейные параметры в процессе нагрева.
  2. Характеристики мощности теплообменника не должны быть больше 10% мощности печи.
  3. Выбор объёма бака для воды должен, проводится в соответствии с тем, что время прогрева последнего должно происходить на протяжении 2-х часов после розжига топлива в топке. В противном случае вода превратиться в пар.
  4. Нельзя заполнять систему водой, когда она разогрета до высоких температур.
  5. Для уплотнения резьбовых соединений системы нужно использовать прокладки способные выдержать высокую температуру.

Устройства отбора теплоты у дымовых газов

Чтобы монтаж печи с теплообменником для бани прошёл без особых проблем нужно следовать определённой последовательности действий.

  1. Конструкция должна быть установлена на фундаменте, залитом вглубь до полуметра.
  2. Отопительная система огораживается кладкой из огнеупорного кирпича на растворе из глины и песка.
  3. В помещении, где установлена печь, размещают основной теплообменник, а топку выводят в заранее обустроенное в стене бани отверстие.
  4. Горячая жидкость поступает по трубам, обмотанным теплоизоляционным материалом в ёмкость для воды либо радиаторы отопления.
  5. Дымоход выводят через обустроенное в крыше отверстие.
  6. Все места стыков качественно герметизируют.

Для нагрева воды в банных печах чаще встречается небольшой бак или металлическая изогнутая труба (змеевик), расположенные внутри топки, но не имеющие непосредственного контакта с огнем. Есть еще один вид – водяные рубашки.

Печи для бани с теплообменником могут не только греть воды для душа, но и для водяного отопления

Теплообменник-змеевик из меди

  • от исходной температуры (зимой, когда жидкость холодная времени требуется больше);
  • объема воды в системе;
  • мощности печи и интенсивности горения.

Ниже будут рассматриваться три варианта:

  • внутренний змеевик;
  • внешний бак;
  • расположенный на дымоходе.

Внутренний змеевик

Как работает теплообменник в банной печи

Теплообменники для бани такого типа отличаются тем, что монтируются в специально отведенном месте печи. Чаще всего он изготавливается из стальной трубы и устанавливается так, чтобы на него не воздействовала энергия пламени напрямую. Более того, он не входит в зону с максимальной температурой. Оптимальным вариантом является монтаж бака на пути движения дыма. Это позволяет увеличить срок эксплуатации оборудования.

Достоинством внутреннего змеевика выступает хорошее сбережение тепла. Вода будет подогреваться пока стальные или кирпичные стенки нагреты. На корпусе печи для бани имеются соединительные патрубки, к которым присоединяются элементы водяного отопления и трубопровода к выносной емкости. Подобный вариант обеспечивает нагрев жидкости значительно быстрее, чем другие варианты, но не нужно использовать его для маленьких печей. КПД будет постепенно уменьшаться из-за быстрого вылета нагретых газов через дымоход.

Внутренний змеевик эффективно показывает себя в кирпичных банных печах, которые имеют несколько ходов. Таким образом достигается качественный обогрев предбанника и душевой.

Внешний бак

Подобная емкость, сделанная из нержавеющей стали, может располагаться в непосредственной близости от печи. Дополнительная тепловая энергия будет поступать от инфракрасного излучения, и вода сможет нагреваться в баке быстрее. В качестве преимущества можно выделить простоту установки.

Недостатком является плохая передача тепловой энергии помещению парной. Помимо этого, постоянно требуется холодная вода, чтобы доливать ее в емкость.

По принципу действия такой вариант наиболее выгоден. Минимальное КПД агрегата не меньше 60%. Высокие показатели энергоэффективности достигаются из-за того, что бак не влияет на правильную работу банной печи. Нагревательные процессы проходят после сжигания топлива, непосредственно отработанным газами.

Большинство промышленных производителей банных печей с теплообменниками используют такой способ нагрева воды. Установка бака проводится легко, единственный недостаток заключается в громоздком виде и необходимостью постоянно доливать воду.

Осуществлять свою работу теплообменник может в двух различных режимах. Они имеют отличительные особенности, заключающиеся в своеобразности процесса передачи тепловой энергии от выделяемого дым к внутренней трубе регистра.

В первом случае теплообменник для банной печи на дымоход имеет модификацию в виде наружной емкости с водой. При кипении вода конденсируется на трубке теплообменника и таким образом происходит нагрев самой конструкции. Температура на поверхности трубки не будет превышать 100 градусов по Цельсию, что соответствует температуре кипения воды. Сама емкость с водой будет прогреваться долго.

Во втором случае конденсируемый пар не затрагивает конструкцию теплообменника. Поток тепла движется по трубе беспрепятственно, а вода разогревается значительно быстрее. Чтобы понять технологию процесса, по которой происходит отопление в бане от теплообменника, можно посмотреть, как происходит процесс нагревания воды в обычной кастрюле на горелке домашней плиты.

Не сложно заметить, что вплоть до момента закипания, влага конденсируется на стенках кастрюли и стекает на поверхность плиты. Соответственно при обустройстве теплообменника вторым способом необходимо позаботиться о том, чтобы труба имела большую толщину стенок, что значительно снизит степень образования конденсата.

Как уже упоминалось выше, теплообменник встроенного типа находится между кожухом конвектора и топкой. При этом исключено воздействие открытого огня. Аппарат емкостью 5 л способен быстро заполнить бак объемом до 120 л. Эффективность и правильность эксплуатации устройства обеспечиваются за счет предварительного поступления воды в резервуар.

С помощью циркуляционного насоса можно добиться бесперебойности прибора в процессе подачи жидкости. При этом предотвращаются неприятные моменты, связанные с образованием пробок в трубопроводе. Сама же вода, подаваемая в бак с помощью насоса, нагревается значительно быстрее.Эффективная работа печи, оснащенной теплообменником, основывается на следующих факторах:

  1. Открытые системы нагревания воды без давления являются наиболее приемлемыми для отопления такой бани.
  2. Самой эффективной считается система нагрева воды, сумма протяженности труб которой не превышает 3 м. Именно такой длины в итоговом исчислении вполне хватает для обеспечения сообщения между теплообменником и баком, размещенным в смежной с парилкой комнате.
  3. Для обустройства системы нужно использовать однодюймовое металлопрокатное изделие. Именно такой размер соединяющего элемента способен обеспечить нормальное течение жидкости по трубопроводу даже без задействования циркуляционного насоса.

Традиционные модели банных печей, выполненные из кирпича, понемногу вытесняются более современными металлическими конструкциями, отличающимися доступной ценой, высоким качеством, компактностью и совершенством дизайна. При выборе достойной модели потребитель должен знать объемы парилки и бака для воды, а также мощность печи. Предлагаем рассмотреть наиболее популярные модели отопительных устройств для бань, оснащенные теплообменником.

Предлагаем ознакомиться:  Правильная установка печи в бане своими руками – возможные ошибки из практики

Этот агрегат обладает достаточной мощностью для того, чтобы обеспечить высокую температуру в бане, объем которой достигает 18 м³. В корпус печи встроен теплообменник, быстро нагревающий воду в баке, вынесенном в смежное с парилкой помещение. В зависимости от особенностей монтажа печи в бане покупатель сам выбирает агрегат с левосторонним либо правосторонним размещением теплообменника.

Топка печи изготовлена из высокопрочной качественной стали, толщина которой составляет 8 мм. Такой материал сохраняет свои характеристики и пропорции устройства даже при самых высоких температурах.

Благодаря своей мощности модель с чугунной дверцей способна обогреть помещение парилки объемом 20 м³. Отличительными чертами печки являются следующие моменты:

  • внушительные габариты и вес;
  • встроенный в корпус теплообменник;
  • мощная топка;
  • боковой кожух большой вместительности для закладки 240 кг камней.

Последний из списка элемент конструкции выполняет сразу две функции: предохраняет печь для бани с теплообменником от перегрева и эффективно разогревает наполнение боковой каменки.

Из-за того, что вес агрегата составляет 125 кг, что является довольно солидным показателем, перед проведением монтажных работ нужно выполнить закладку фундамента, предварительно рассчитав его требуемую прочность.

Стоимость устройств этой торговой марки варьируется в пределах 22-38 тыс. рублей.

Harvia 20 SL Boiler

Печь-каменка Harvia 20 SL Boiler – это разработка финских производителей отопительных агрегатов для бань и саун. Модель весом 75 кг прекрасно подходит для обогрева парилки объемом до 20 м³. Оптимальная температура в помещении создается также за счет равномерного нагревания и плавной отдачи тепла от 40 кг камней.

В корпус печи встроен теплообменник в виде бака, заполненного жидкостью. Образцовое устройство обеспечивает постепенный ее нагрев, не доводя до кипения. Благодаря выносной конструкции топку можно размещать в смежной с парной комнате. Таким образом, в бане постоянно будут поддерживаться тепло и порядок.

Плавность форм агрегата, рамка из нержавеющей стали, устойчивые ножки придают привлекательности внешнему виду каменки. Подобное оборудование стоит в среднем 37,5 тыс. рублей.

Не менее ответственным занятием является выбор печи, оснащенной подобным устройством. Рассматривая различные модели, необходимо быть предельно внимательным, чтобы не пропустить мельчайших нюансов. Предлагаем ознакомиться с основными правилами, определяющими безопасность эксплуатации устройств:

  1. Крепление за счет подвижных соединений компенсирует температурную деформацию и изменение размеров узлов аппарата во время их нагрева.
  2. Полезная мощность является важным показателем, который должен учитываться при проведении всех необходимых расчетов.
  3. Желательно, чтобы габариты теплообменника соответствовали характеристикам печи. На выполнение функций устройства должна отдаваться лишь десятая часть всего тепла, вырабатываемого в отопительном агрегате.
  4. Необходимо, чтобы выносной бак вмещал в себя столько воды, сколько может нагреться буквально за два часа с момента растопки печи.
  5. Все уплотнители, устанавливаемые в местах соединения элементов системы, должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к воздействию высокой температуры.
  • Варианты монтажа зависят только от выбора расположения обменника. Сложнее всего придется в том случае, если решено ставить его внутрь готовой печи, где он не планировался изначально. Под это придется разбирать корпус, делать отверстия. Гораздо проще воспользоваться навесной конструкцией или надеть змеевик, либо же «самовар» на дымоходную трубу.
  • Что касается труб, которые соединяют теплообменник с баком, то для самотечной конструкции важно соблюдать уклоны, а также помнить о том, что крепление труб не должно быть жестким — позвольте им свободно «ходить» при тепловом расширении.
  • Материал для труб — лучше всего медь, а соединения — латунь. Приобретая уплотнители, обращайте внимание на их способность выдерживать большие температуры.

Основные достоинства

  • покидая баню, нужно сливать всю воду из системы;
  • протопку не стоит начинать, не убедившись в том, что накопительный бак полон воды.

конструкция внутреннего

Если кирпичная печь с внутренним водяным контуром затоплена, а воду вовремя залить забыли, лучше не делать это, когда печь нагрета.

Важно также не допускать закипания жидкости в системе.

Выбирая твердотопливную систему на дровах для подогрева воды, следует определиться с типом теплообменника. оптимально подходящим в конкретно взятом случае. Одним из конструктивно простых является змеевик, который выполнен из трубы согнутой кольцом и размещённой в баке.

Однако в качественной банной печи чаще всего используют более сложную систему, которая состоит из двух ёмкостей соединённых между собой трубами. Горящее топливо нагревает нижнюю ёмкость и тепло поступает в верхний цилиндрический бак. Такая конструкция печи не только нагревает воду, но и отапливает помещения парилки и предбанника .

Большинство разновидностей печей с теплообменником, заполняются водой или антифризом. Принцип функционирования таких устройств основан на естественной циркуляции жидкости за счёт разницы температур. Однако существуют системы, которые для циркуляции воды обустраиваются электрическим насосом. При этом эффективность работы любых печей будет зависеть от определённых нюансов.

  • По советам профессионалов в бане лучше использовать открытую систему подогрева воды, в которой не нагнетается высокое давление.
  • Наиболее эффективными в плане эксплуатации считаются системы подогрева, при обустройстве которых протяжённость проложенных труб не превышает 3-х метров. Такого расстояния вполне достаточно чтобы разместить бак в предбаннике.
  • Также очень много зависит от диаметра труб, который должен быть минимум 1 дюйм. В противном случае циркуляция жидкости в системе будет сильно затруднена и без использования дополнительного электронасоса печь для бани с теплообменником не будет справляться со своими прямыми обязанностями.

теплообменник для банной печи

черный металл будет ржаветь, медь и алюминий – возможно, но достаточно проблематично. Далее можно использовать металлопластиковые трубы для горячей воды, возможно использование гофрированных или гибких шлангов в обмотке (которыми подключают бойлеры). Диаметр — дюймовые или ¾ дюйма. Меньший нежелательно – вода будет плохо циркулировать: в теплообменнике будет кипеть, а в баке останется холодной.

Для уплотнения резьбовых соединений применяйте специальные средства, которые выдерживают высокие температуры (например, тангит). При использовании фитингов стандартные прокладки заменяйте самодельными из паронита.

Подсоединяя теплообменник на трубе или в печи с выносным баком, обязательно сделайте в самой нижней точке системы кран для слива. Он пригодится, когда будете консервировать систему на зиму: чтобы все не разорвало от замерзшей воды, ее (воды) не должно остаться ни капли. Если же баня у вас отапливаемая, кран все равно нужен — если вода застаивается, она приобретает неприятный запах.

Еще один нюанс: трубы на горизонтальных участках должны иметь небольшой уклон в сторону печи. Нюанс небольшой, но на работоспособности системы сказывается очень сильно. Потому обеспечьте небольшой наклон (1-5 градусов).

  • возможность одновременного нагрева воды и обогрева нескольких помещений;
  • бак для горячей воды можно разместить на расстоянии от печи;
  • простой монтаж и уход;
  • быстрый нагрев воды;
  • возможность использования в банях различного вида;
  • долговечность конструкции.

Есть несколько производителей, изготавливающих печи с теплообменными устройствами:

  • ТЕРМОФОР;
  • «Везувий» Скиф;
  • Торнадо.

Универсальные банные печи с теплообменником «Везувий» Скиф имеют мощность, достаточную для эффективного отопления большого парильного отделения (15 – 20 куб. м). Корпус устройства встроен в боковой карман, что позволяет оперативно разогревать навесной бак, расположенный в соседнем помещении. Характерно, что использование такой системы, позволяет добиться эффекта, идентичного кирпичным конструкциям.

Продукция бренда «Торнадо» комплектуется чугунными дверцами и емким кожухом, расположенным сбоку и используемым для закладки камней (до 240 кг). Изделие оснащается чугунной топкой, которая совместно с кожухом предотвращает перегрев воздуха, при этом интенсивно прогревая камни. Здесь предусмотрен встроенный теплообменник для банной печи, масса которой из-за использования чугунных деталей достигает 125 кг.

Крайне востребованы на рынке банные печи ТЕРМОФОР с теплообменником, особенно это касается модели «Тунгуска». Благодаря тому, что кожух-конвертера изготавливают без отверстий, он способен защитить людей от пагубного инфракрасного излучения. Характерно, что теплообменное устройство располагается в топке и это существенно ускоряет процесс нагрева воды. Такие печи с теплообменниками отзывы получают только позитивные, так как отличаются высоким качеством.

Выбрать хорошую банную печь с теплообменником можно по фото, главное ознакомиться с техническими характеристиками изделия.

Схема подключения бака и установки печи с теплообменником

Каталог моделей и средних цен

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

Несомненными плюсами применения теплообменника в конструкции печи являются:

  • Одновременное осуществление нескольких функций: нагрев воды, воздуха в нескольких помещениях, а также парообразование;
  • Варианты установки бака на значительном расстоянии от печи (даже в другом помещении);
  • Долговечность. При использовании современных материалов и соблюдении технологии монтажа срок эксплуатации достигает 20 лет.
  • Эстетичный внешний вид
  • Доступность ухода;
  • Простота монтажа;
  • Высокая эффективность;
  • Возможность установки как в русской традиционной бане, так и в современной финской сауне;
  • Экономия места за счет компактных размеров;
  • Высокая мощность и как следствие, быстрый нагрев до требуемой температуры;
  • Отсутствие (или несущественность) деформаций при нагреве
  • Одновременное осуществление нескольких функций: нагрев воды, воздуха в нескольких  помещениях, а также парообразование;
  • Варианты установки бака на значительном расстоянии от печи (даже в другом помещении);
  • Долговечность. При использовании современных материалов и соблюдении технологии монтажа срок эксплуатации достигает 20 лет.
  • Эстетичный внешний вид
  • Доступность ухода;
  • Простота монтажа;
  • Высокая эффективность;
  • Возможность установки как в русской традиционной бане, так и в современной финской сауне;
  • Экономия места за счет компактных размеров;
  • Высокая мощность и как следствие, быстрый нагрев до требуемой температуры;
  • Отсутствие (или несущественность) деформаций при нагреве

Конструкция банной печи

Современная печь для бани и отопления может быть нескольких видов. Но независимо от этого конструкция должна выполнять свои основные функции – нагрев парилки и теплоносителя в системе теплоснабжения.

Разновидности устройств

Данный принцип работы теплообменника используют многие производители металлических банных печей, устанавливая бак для воды открытого типа прямо на дымоходную трубу. Этот вариант популярен ввиду своей доступности, но не очень удобен. Причина – все тот же долив воды по мере ее использования или испарения вследствие закипания.

Наконец, самый лучший со всех точек зрения вариант – банная печь с теплообменником на дымоходе в виде проточного нагревателя небольшой вместительности (от 5 до 10 л). К нему, как и ко встроенному в печь змеевику, через патрубки присоединяется система с выносным резервуаром – накопителем. Объем выносного бака составляет 60-120 л в зависимости от мощности отопительного агрегата. За время протапливания вода в емкости достигает необходимой температуры для помывки.

Кроме перечисленных, существуют и комбинированные модели, где печь для бани с теплообменником, встроенным в топку, имеет еще и бак на дымоходе. Причем эти элементы соединены между собой трубопроводами, то есть, в контуре нагрева задействован не один нагреватель, а целых два. Соответственно, такой вариант вобрал в себя все преимущества и недостатки разных модификаций. Опять же, данной печке все равно потребуется отдельная накопительная емкость поскольку вода в баке закипит достаточно быстро.

Существует несколько типов теплообменников для оснащения банных печей.

В зависимости от особенностей конструкции выделяют следующие разновидности устройства:

  1. Змеевик, являющийся довольно простым вариантом. Оба конца теплообменника выведены из резервуара для забора холодной и выпуска горячей воды.
  2. Соединение двух металлических емкостей: цилиндра и параллелепипеда. Нагреваясь, жидкость из такого теплообменника посредством труб поступает в место своего назначения.

Наиболее распространенным считается второй вариант аппарата, ведь с его помощью не только вода становится горячей, но и отапливаются все помещения бани. Таким образом, происходит экономия топлива и, соответственно, средств.

В зависимости от месторасположения теплообменники подразделяются на следующие два вида:

  • навесной, то есть располагающийся на дымоходе;
  • встроенный в конструкцию печи.

Агрегат первого типа получает необходимое тепло не от самой печки, а от дымового канала за счет нагревания выбрасываемых газов. Вместительный короб способствует быстрому нагреву жидкости в баке. Она остается горячей на протяжении всего времени топки бани. Одним из недостатков прибора можно назвать его массивность. Порой при обустройстве дымохода вначале устанавливают теплообменник так называемого самоварного типа, а затем уже дымоотводную трубу.

Собирая систему для циркуляции воды, следует отказаться от использования пластиковых изделий в парилке. Высокая температура такого помещения влияет на пластик, в результате чего этот материал начинает выделять вещества, которые негативно воздействуют на здоровье человека.

Встроенный в конструкцию печи теплообменник имеет вид герметичного плоского бака емкостью до 5 л. В этот резервуар вварены два патрубка с нарезанной на их концах резьбой. К ним присоединяются водопроводные трубы, ведущие к выносному баку большого объема (до 100 л).

В печи теплообменнику отведено место между кожухом конвектора и устройством для сжигания горючих веществ. При этом аппарат совершенно не соприкасается с огнем.

Перед началом топки печки требуется наполнить систему водой, поскольку разогретый сухой теплообменник под воздействием холодной жидкости теряет свою герметичность и начинает протекать. С целью предотвращения появления воздушных пробок в системе воду нужно закачивать снизу с помощью насоса.

Теплообменники для печи заслуживают большого внимания из-за возможности экономить на топливе, ведь для их нормального функционирования требуется тепло, аккумулирующееся от сгорания дров. Так, аппарат встроенного типа нагревается за счет энергии, идущей на обогрев парилки и камней. Прибор, размещенный на дымоходе, питается теплом, которое направляется в трубу.

Змеевик или водяной контур — стальная конструкция, которая может располагаться как внутри печи, так и снаружи, например, между стенкой печи и кожухом. Применение его не ограничено металлическими печами — водяные контуры можно встраивать и в кирпичные.

Форма и размер могут существенно варьироваться от простой С-образной, единожды изогнутой трубки со штуцерами, которая располагается внутри топливника, до водяной рубашки вокруг всего корпуса.

ВАЖНО! Правильное расположение металлической трубы внутри печи всегда таково, что открытое пламя ее не касается ни на одном участке. Следует помнить, что даже нержавейка подвергается окислению в пламени.

расчет размеров теплообменника

Большой бак, который касается стенок печи стенкой или днищем (или тем и другим) тоже можно счесть разновидностью теплообменника.

К сведению! Отбирая у корпуса печи тепло для нагрева воды, вы сокращаете рабочую мощность печки.

Предлагаем ознакомиться:  Веник для бани - польза и полезные свойства веников

А ведь в конструкции всех печей есть элемент, который в большинстве случаев (но не во всех!) становится причиной существенных теплопотерь — это дымоход, куда отправляются еще очень горячие печные газы (если в печи нет системы дымооборота).

Вторая разновидность теплообменников как раз пытается исправить этот недостаток. С этой целью вокруг трубы навешивается либо небольшой проточный бачок на 5-10 литров, сообщающийся с большим баком вне парилки, либо полноценный бак, откуда в моечную подается уже горячая вода. (В последнем случае возникает больше сложностей с креплением.)

Установка теплообменника

Монтаж отопления бани состоятельно выполняется до внутренней отделки помещений. В противном случае возможны проблемы с установкой труб и радиаторов. Специфика отопления бани для дачи заключается в отсутствии прямого контакта магистралей с внутренними декоративными панелями.

Также важно правильно установить котел для бани и отопления. Если в качестве основного компонента теплоснабжения будет использоваться кирпичная печь – нужно заранее сделать под нее независимый фундамент. В противном случае ее масса продавит пол, и вся конструкция будет медленно опускаться.

Установку электрокотла для отопления бани делают после монтажа электропроводки. Ее сечение должно быть рассчитано на максимальную мощность работы всех электроприборов. Также обязательно монтируется УЗО.

Для полноценного отопления банной мансарды нужно знать такие условия:

  • Обеспечение пожарной безопасности. Стены и пол вокруг котла должны быть облицованы негорючими материалами. Для прокладки труб и дымохода используется специальные жаропрочные гильзы;
  • Стены, пол и чердачное помещение обязательно должны быть утеплены. Это необходимо для минимизации тепловых потерь;
  • Из-за повышенной влажности монтируется система вентиляции. Она является обязательным элементом для безопасной работы газового оборудования.

В качестве альтернативного способа нагрева помещений бани можно рассмотреть установку системы теплый водяной пол. Это позволит осуществить равномерное температурное распределение и повысит уровень комфорта пребывания в бане.

В видеоматериале можно ознакомиться с примером организации водяного отопления бани.

Проще всего производится установка теплообменника в бане, когда он идет в комплекте с приобретаемой металлической печью. Надо лишь внимательно изучить инструкцию по эксплуатации и выполнить сборку в соответствии со схемой. Останется только осуществить подключение к системе, об этом будет сказано ниже.

На просторах интернета часто можно прочесть рекомендацию о том, что площадь теплообменника, то бишь его поверхности, должна составлять 1 м2. Утверждение не совсем корректное, ведь печи бывают разные, а рассчитать данный показатель довольно сложно. В этом случае лучше изготовить змеевик по принципу аналогии.

Что же касается дымоходных теплообменников, действующих по принципу водяного экономайзера, то такой элемент можно как приобрести в готовом виде, так и сварить из двух труб разного диаметра. Помните, чем больше длина контура, тем эффективнее он будет обмениваться теплом с дымоходной трубой.

  • Печь устанавливается на фундамент, залитый вглубь на 40 см, а его высота над уровнем земли определяют на основании уровней пола и топки в бане.
  • Печь огораживается кирпичной кладкой на глиняном растворе.
  • В топочном помещении монтируется теплообменник. Топка выводится в заранее выполненное в срубе бани отверстие.
  • Нагретая вода подается системой в бак для воды или подключенные радиаторы при помощи труб, обмотанных теплоизоляцией.
  • Дымовая труба выводится через обустроенное отверстие крыши, которое закрывают металлическим листом, со сделанным в ней вырезом.
  • Все стыки тщательно герметизируются.

схема и принцип работы теплообменника

На фото выше вы можете видеть стройство печи.

Много людей, которые собрали агрегат своими руками, задаются вопросом как правильно установить теплообменник для банной печи. От этой процедуры зависит максимальный эффект, который можно добиться от устройства. Важным моментом выступает высота монтажа бака для воды, она должна превышать высоту крепления теплообменника.

Чтобы все делалось правильно, нужно выполнять следующие условия:

  • горячая вода перемещается к основному баку под углом 30 градусов, если не предусмотрена установка насоса;
  • соединительная схема подключения теплообменника бани предусматривает трубу для подачи холодной воды, размещаемой ниже под углом 2 градуса;
  • на баке для воды должен присутствовать кран забора воды;
  • предусматривается кран для слива воды из системы;
  • крепления не должны обеспечивать плотную фиксацию труб к стене. В процессе нагрева материал расширяется, а неправильные фиксаторы могут стать причиной аварии;
  • мощность всего нагревательного оборудования должна быть пропорциональна, предварительно рассчитанная;
  • если теплообменник будет крепиться на дымоход диаметром 115 мм, следует делать легкую конструкцию;
  • в местах соединения труб и агрегатов, рекомендуется использовать уплотнители, способные выдерживаться большие температуры. Это предотвратит протечки жидкости.

Особое внимание уделяется материалу из которого изготавливается самодельное или покупное оборудование. Его основной характеристикой должна выступать оптимальная работа при высоких температурах. Если это условие не выполняется, нужно подобрать соответствующий материал.

Печь для бани с теплообменником: что это такое?

Идея использовать как можно полнее тепло, вырабатываемое печью, не нова. Хорошим применением становится использование его для подогрева теплоносителя.

К сведению! Принцип любого теплообменника состоит в том, чтобы обеспечить максимальный контакт изолированного жидкого носителя с разогретой поверхностью для увеличения теплопередачи между ними.

Изобретено немало конструкций для реализации этого. Давайте разберемся в них, согласно предназначению нагреваемой жидкости.

Отзывы потребителей, чьи моечные получают горячую воду от теплообменника в парилке или помещения бани отапливаются с его же помощью обычно положительные.

По словам одного из пользователей, он некоторое время держал в бане бойлер для нагрева воды, но ради экономии решил перейти на более дешевую конструкцию. А подумав еще немного, и вовсе не стал покупать готовую, а своими силами скрутил змеевик и установил его внутри печи. Результатом доволен.

Также не жалуются те, кто приобрел печь с уже встроенным водяным контуром, потому что вода становится горячей за полтора часа, а парилка доходит за два.

С отопительными системами тоже нет проблем — радиаторы, выведенные в холодный предбанник еще одним владельцем бани, решили проблему холода, печка хорошо справляется и с обогревом совмещенной моечной и парилки, и с отоплением предбанника.

Убедились, что печь для бани с теплообменником лучше и выгоднее бойлера? Она вам и смежные помещения обогреет, и воду горячую для мытья сделает. А заодно и КПД печки повысит, если повесить обменник на трубу дымохода. Стоят обменники недорого, но их и сами сделать просто. В общем, рекомендуем.

То есть сам по себе расчет достаточно сложен. Но при любом раскладе ближе к концу топки мощность стремительно снижается до 10 раз. А потому рабочую площадь  теплообменника нужно брать со значительным запасом. И тогда на выходе вы получите систему, готовую поддерживать требуемую температуру во всех отделениях бани.

К вопросу о форме теплообменника для банной печи — тут все зависит от вашей фантазии. Простейшим, дешевым и потому распространенным вариантом является система труб из нержавеющей стали. Равноценной заменой можно считать агрегаты, сваренные из нескольких швеллеров.

За основу возьмем листовой металл, толщина которого не менее 2мм. Из него потребуется соорудить цилиндрический (впоследствии верхний) и прямоугольный (нижний) резервуары, и соединить их трубами. Размер (а точнее площадь) должны рассчитываться в соответствии с размерами предполагаемого помещения.

чертеж

Перед окончательным монтажом, не лишним будет оценить, точность произведенных расчетов. Для этого раскроенные детали прихватываются сваркой. После проверки можно приступать к сборке. Далее прочностная оценка: завариваем нижнюю трубу, а сам теплообменник наполняем водой, соединив при этом выходное отверстие с основной емкостью.

Разумеется, общую длину  труб постараемся минимизировать. Это требование обусловлено внушительным количеством тепловой энергии, вырабатываемой при нагреве печи, и необходимостью в кратчайший срок передать ее теплоносителю. На входной и выходной трубах выполняется резьба для последующего монтажа устройства к общей системе.

В случае если насос в системе не предусмотрен, то рекомендуется следующее устройство и взаимное расположение труб: холодная вода из бака самотеком идет по трубе к печи, а горячая возвращается к баку. Главное условие: трубы должны быть установлены под углом в 2-5 градусов.

Необходимость теплоизоляции бака определяется возможностью его многоцелевого использования, в том числе для прогрева смежных помещений.

Независимо от формы и способа самостоятельного изготовления, слабым местом работы любого теплообменника является коррозия металла. Металлические поверхности, по определению, имеют низкое сопротивление к воздействию агрессивных сред, в том числе и воды. Вот почему возникает потребность внутренней защиты поверхностей.

Использование синтетических составов в данном варианте нежелательно, так как все они обладают низкой теплопроводностью, что отрицательно скажется на производительности всей системы. Оптимальным решением являются стальные и медные трубы с внутренним напылением различных металлов, значительно повышающих их долговечность.

Специалисты в данной области рекомендуют ответственно подходить к выбору теплообменника для бани, не экономить на материалах и правильной установке. Также важна грамотная эксплуатация. Вот основные правила, которые следует знать:

  1. Основное свойство труб при нагреве теплообменника — расширение. В результате существует вероятность увеличения их длины. Поэтому запрещено при крепеже  труб к стенам использовать неподвижные соединения.
  2. Грамотно выбирайте теплообменник с точки зрения мощности (габаритов). Это не должно негативно повлиять на производительность печи. Десятипроцентный отбор тепла – это предельный показатель. И если уже сконструированная банная печь недостаточно мощна, остановите свой выбор на теплообменнике поскромнее.
  3. Внешний водяной бак следует подбирать исходя из следующего условия: вода в системе должна нагреться лишь спустя два часа после начала топки. Никак не раньше! Иначе кипящая вода быстро заполнит парилку влажным паром. Думаю, это вам ник чему.
  4. Заполнить бак водой лучше заранее. Не рекомендуется делать это, когда банная печь уже имеет высокую температуру.
  5. В качестве уплотнителя резьбовых соединений рекомендуется использовать материал, способный выдерживать воздействие высоких температур. Вроде бы очевидный факт, но частенько об этом забывают.

В наше время строительный рынок наводнен предложениями всевозможных агрегатов для бани. Начиная от массивной печи из чугуна, и заканчивая простыми и дешевыми вариантами дровяных печей с теплообменником, где цена последнего мало сказывается на общей стоимости системы. Выбор за вами! Позволим себе ишь небольшой совет: теплообменник обязательно должен быть изготовлен из качественной стали с хорошим уровнем жаропрочности и жаростойкости.

Бак для воды располагают выше уровня печи — это нужно для циркуляции воды. Затем эти элементы соединяют между собой трубами: верхним и нижним контуром.

Для слива воды (при промывке системы или в периоды длительного простоя в зимнее время) в обратный контур в низшей точке трубы врезается кран.

Установка теплообменника на банную печь требует качественного соединения всех элементов, герметичности сварных швов. Сам теплообменник можно проверить сжатым воздухом, опустив его в воду. После сборки проверяют герметичность соединений всей системы.

Примечание: для обогрева смежных помещений бак для воды можно теплоизолировать — в этом случае он будет нести дополнительную функцию теплоаккумулятора.

Стандартные системы дымоотводов в частных домах или банях имеют значительный минус, выражающийся в бессмысленных затратах тепловой энергии. Простейший теплообменник на трубу в баню исправит данную проблему и позволит эффективно расходовать излишки тепла на нужды владельца.

Дровяное отопление бани

Самым простым вариантом является баня с отоплением из дома. Такая схема подразумевает подключение парилки, предбанника и других помещений к автономному теплоснабжению коттеджа. Но это может быть реализовано только в том случае, если строение бани вплотную примыкает к дому или находится на расстоянии от нее не более 3-4 м.

Наиболее распространенный вариант местонахождения строения на участке – удаленное от жилого здания. Как сделать водяное отопление в бане и при этом оптимизировать расходы на его организацию? Возможны варианты применения стандартных схем, однако вместе с этим следует учитывать специфику эксплуатации бани:

  • Источник тепловой энергии (котел) должен обеспечивать нагрев воздуха в парилке до уровня от 90°С 100°С. Для этого используются специальные банные печи с емкостью для камней;
  • Для помещений площадью более 60 м² рекомендуется установка трубного теплоснабжения. Вместе с ним можно сделать систему ГВС для повышения комфорта. При наличии второго этажа обязательно предусматривается отопление мансарды бани;
  • Обеспечение отвода угарных газов вместе с продуманной системой вентиляции;
  • Пожарная безопасность. Так как для отделки помещений в подавляющем большинстве случаев используется дерево, следует предотвратить его контакт с отопительными элементами – трубами, радиаторами.

Газовое отопление бани

Еще одним немаловажным моментом является выбор энергоносителя. Газовое отопление в бане целесообразно только при монтаже специализированного котла. Установка самодельных конструкций может привести к созданию аварийных и опасных ситуаций.

Помимо газа можно использовать и другие, не менее эффективные источники тепловой энергии:

  • Дрова. Традиционный тип топлива, с помощью которого отопление бани зимой превращается в некий ритуал. Существенный недостаток – постоянный контроль за уровнем топлива в топке, а также невозможность оперативной регулировки уровня нагрева воды;
  • Дизельное топливо или отработанное масло. Самый неприемлемый вариант энергоносителя для бани. Проблема заключается в неприятном запахе и сложностью в организации хранения топлива.

Как сделать газовое отопление бани самостоятельно? Для этого нужно правильно подобрать соответствующее оборудование и комплектующие для теплоснабжения – трубы, радиаторы, а также емкости для косвенного нагрева горячей воды.

При отоплении бани от системы теплоснабжения дома часть трубопровода, расположенного на улице, необходимо утеплить. Для решения этой задачи можно использовать специальные теплоизоляторы или электрический греющий провод.

схема установки

Традиционная схема отопления бани

Первая задача организации теплоснабжения бани заключается в выборе схемы ее отопления и обеспечения нужного уровня температуры в парилке. Для небольших помещений можно обойтись без отопления, так как тепла от поверхности печи будет достаточно для нагрева всего помещения.

  • Адаптированный к топке теплообменник. Чаще всего это самодельная конструкция, изготавливаемая по заказу согласно расчетным размерам. Для этого применяют жаропрочную сталь толщиной не менее 2 мм;
  • Газовая горелка. Ее размеры должны быть адаптированы к габаритам камеры сгорания печи для бани и отопления. В противном случае придется перестраивать конструкцию топки.

Заключение

Печи для бань с водяным контуром весьма популярны, потому часто на рынке можно подобрать не только готовые изделия в комплекте, но и специальные теплообменники, что легко встраиваются в отопитель. Также при желании есть возможность усовершенствовать схему подключения, присоединив к ней трубопровод подпитки холодной воды.

Теплообменник — это плоский, полностью герметичный бачок, оснащенный парой вваренных патрубков с нарезанной резьбой, его объем может достигать 5-ти литров, что очень радует. Традиционно, схема банной печи с теплообменником включает следующие конструктивные элементы, а именно: встроенный теплообменник, печь-камин, дымоход, выносной бак – используется для горячей воды, водозаборный кран, сливной кран, соединительные трубы.

Изготовление теплообменника своими руками

С помощью такой банной печи можно не только нагреть воду для душа, но и обогреть ближайшие помещения. Если установить бак, вода в котором будет нагреваться с помощью теплообменника, то в бане появится и душ.

Если же в предбаннике установить отопительные радиаторы, подсоединенные к теплообменнику, то получится водяная система отопления.

Чтобы сделать правильный выбор, необходимо знать, какие особенности имеют печи для бани с включенными в их конструкцию теплообменниками. Также важно правильно подобрать конструкцию печи с теплообменником и ее необходимую мощность.

Существуют два вида печей с теплообменниками, используемых в банях:

  • встроенная емкость, снабженная двумя патрубками. С помощью патрубков емкость соединяется с резервуаром, наполненным водой;
  • внешняя емкость, размещенная на дымоходе печи. Обычно эта емкость и является резервуаром, в котором греется вода для мытья.

этапы монтажа

Если приобретается конструкция заводского изготовления, то производители указывают в инструкции, какую мощность имеет конструкция, и на эксплуатацию в каком помещении она рассчитана.

Тем, кто изготавливает печь для бани самостоятельно, следует знать, что мощность теплообменника зависит от площади его поверхности с 1 кв. метра площади выход мощности составит около 9 кВт.

Встроенный теплообменник, представляющий собой бачок небольшого размера (не более 5 литров), установленный между кожухом печи и ее топкой. Он не должен иметь непосредственного контакта с пламенем.

В нижней и верхней части теплообменника должны быть вварены штуцеры, через которые устройство нагрева воды подключается к выносному баку.

При работе печи теплая вода из теплообменника поднимается вверх в выносной бак. Одновременно по нижней трубе в бачок теплообменника из выносного бака поступает холодная вода. Согласно законам физики, постепенно весь объем воды, находящейся в выносном баке, нагревается.

Как работает теплообменник в банной печи

Такой вариант удобен тем, что имеется возможность установить выносной бак в соседнем помещении, но при условии, что общая длина соединительных труб будет не более 3 метров. Их диаметр должен быть не менее 3/4 дюйма.

Предлагаем ознакомиться:  Раствор для облицовки печи плиткой своими руками

Для лучшей циркуляции воды трубы, ведущие к выносному баку, должны иметь небольшой уклон (до 5 градусов). Для улучшения циркуляции воды в систему можно добавить электрический насос.

Важно: для уплотнения резьбовых соединений в печи для бани с теплообменником требуется материал, способный выдерживать воздействие высокой температуры.

Основным недостатком встроенного теплообменника является уменьшение количества тепла, используемого на обогрев помещения. По этой причине мощность теплообменника должна быть не более 10 процентов от общей мощности печи, установленной в бане.

Необходимо также выбирать оптимальный размер бака. Если его объем будет слишком маленький, то вода в нем будет быстро закипать, а емкость большого размера будет долго нагреваться.

Данный вид теплообменника гораздо экономичнее, так как вода в нем греется за счет тепла, выходящего при сжигании топлива через дымоход.

Внешний теплообменник значительно сокращает теплопотери печи, что экономит расход топлива. Конструкция теплообменника монтируется на трубе дымохода, тем самым напоминая устройство самовара.

Изготавливают внешние теплообменники любой формы, но в каждом из них вставлен металлический патрубок, проходящий сквозь крышку и днище устройства. Этот патрубок, имеющий диаметр чуть более трубы дымохода, выходящего из печи, надевается на него, выходящие из топки горячие газы проходя сквозь дымоход и как следствие сквозь патрубок теплообменника, отдают свое тепло воде, находящейся внутри теплообменника.

Достоинством такой конструкции является возможность установки теплообменника большого размера, но при этом не отбирающего мощность у печи. Вода в нем сохраняет тепло, даже когда печь уже не топится.

Среди недостатков отмечают трудность контроля оставшегося в теплообменнике количества воды. Однако с этим недостатком научились успешно бороться. Для этой цели к теплообменнику подсоединяют выносной бак, куда монтируют водомерное стекло.

Важно: местам стыковки теплообменника с дымоходом необходимо обеспечить герметичность. Для этого используют термостойкий герметик или раствор из глины, извести и песка. Цементный раствор использовать нельзя, так как он не выдерживает воздействия температуры.

Как работает теплообменник в банной печи

«Построили новую баню и решили не возводить кирпичную печь, а приобрести заводского производства. Выбрали печь «Тунгуска» с теплообменником на трубе и выносным баком.

Пользуемся второй год практически каждую неделю, а летом еще чаще. Проблем пока не возникало, хотя знакомые жаловались, что теплообменник потек по шву. Очевидно, что мне повезло больше».

«Три года назад купил печь для бани «Ангара -2012» со встроенным теплообменником. Выносной бак установил в предбаннике. В парной отличная температура, воду греет быстро, в предбаннике тепло.

Эксплуатируется часто, слегка выгнулись стенки, но пока работает исправно. Нравится ее компактность».

«Два года назад купил печь для бани Гейзер Витра. Теплообменник установлен на трубе, к нему присоединил выносной бак. Пока работой печи доволен, греется вода очень быстро, долго не остывает. В парной температура тоже достаточно высокая, для нашей семьи достаточно».

Емкости с жидкостью могут располагаться в разных помещениях (душевая, парная, чердак). Отдельные места установки имеют собственные достоинства и недостатки.

Как работает теплообменник в банной печи

Рассмотрим первый случай – бак монтируется в парной. Таким образом можно достичь максимальной скорости нагрева воды за счет небольшой длины трубопровода. Недостатком подобного варианта является уменьшение пространства помещения, которое может иметь небольшие размеры.

Бак в душевой (самоварного типа) решает вопрос со свободным пространством. Небольшим недостатком выступает увеличенная протяженность труб, что влияет на скорость нагрева воды.

Оба варианта отличаются совместной проблемой, связанной со слабым напором воды. Парная комната имеет высоту не более 2 метров. Если прикрепить емкость на максимальную высоту, то расстояние от пола до выходного патрубка составит около 1,5 м. Это значить, что смонтировать привычный стационарный душ не является возможным. Единственный вариант применять гибкий шланг. Чтобы иметь нормальный напор воды, разница высоты не должна быть меньше 10 см.

Компенсация этого недостатка решается просто – вынос бака для воды на чердак (третий способ).

Такой вариант имеет собственные недостатки, связанные с большой протяженностью труб, что приводит к потере тепла. Бак обязательно должен утепляться. Помимо этого, проблема возникает с возобновлением объема воды. Не каждый захочет периодически носить ведра по лестнице, чтобы выносная емкость имела достаточный уровень воды, а проложить к нему водопровод не всегда возможно.

Из этой информации следует, что универсального расположения бака не существует. Каждый человек должен самостоятельно подбирать вариант, исходя из конструктивных особенностей постройки, климатической зоны и наличия инженерных коммуникаций.

По этому показателю устройства разделяются на две категории – монтируемые внутри печи или возле дымохода (отвод дыма должен осуществляться по металлической трубе). Эти варианты имеют свои особенности, но могут прекрасно существовать.

Как работает теплообменник в банной печи

Внутренняя емкость позволяет осуществлять быстрый нагрев, благодаря близкому расположению к очагу тепла. Здесь имеются риски, связанные с закипанием воды. Кроме этого, произвести ремонт или замену теплообменника невозможно без разбора банной печи, что не очень удобно.

В процессе нагревания воды на стенках образуется накипь, которая снижает теплоотдачу. Каждый миллиметр отложения уменьшает возможность отдачи тепла на 10%, эффективность отдачи тепла со временем уменьшается. В зависимости от региона проживания, характеристики жидкости изменяются, что приводит к частым ремонтным работам оборудования.

Большой слой накипи может образовываться уже через 1 год активного пользования баней. Теплообменник можно очищать при помощи соляной кислоты, но такой подход требует строго соблюдения правил техники безопасности.

Теплообменник на трубу дымохода в баню не обладает недостатками, связанными с постоянным закипанием воды. Здесь температура нагрева не превышает 100 градусов. Этот параметр стал одновременно и недостатком, поскольку период нагрева увеличился в несколько раз. Теплообменник для бани на трубе позволяет его располагать непосредственно в помещении, при этом не используется полезное пространство.

Редко можно увидеть банный теплообменник, расположенный под камнями печи. Такой вариант нецелесообразно применять, ведь булыжники не набирают оптимальной температуры для образования пара. Ведь качественный, мелкодисперсный пар – то, ради чего строится баня.     

Ниже будут приведены инструкции теплообменников в баню для горячей воды двух видов: около дымохода, внутри печи.

Проще и эффективней всего применять медные трубки. Здесь учитывается диаметр дымохода, относительно которого нужно принимать длину трубок (до 2 метров) с диаметром около 10 мм. Меньший размер медных приспособлений значительно увеличивает скорость закипания воды в трубках, а движение жидкости ограничивается. Рекомендуется применять 10 мм трубы.

На оба конца помещаются развальцованные переходники. Развальцовка делается специальными приспособлениями. Эту процедуру нужно выполнять аккуратно. Следует достигнуть ровной поверхности, чтобы не возникали протечки. Вокруг дымохода «обматывается» медная проволока в виде впирали, концы присоединяются к баку с водой. Конструкция готова.

Сложнее оборудовать устройство из двух металлических труб. Первая должна иметь немного больший размер нежели дымоход, вторая – диаметр на 10 см больше первой, сталь толщиной 1-3 мм.

Подобный теплообменник для бани своими руками имеет следующий алгоритм:

  • из разных труб отрезаются по два куска, длиной 30 сантиметров. Торцы делаются ровными;
  • из металлического листа вырезается две окружности, и проделываются отверстия диаметром второй трубы (меньшего диаметра);
  • в полученные отверстия помещается отрезок и хорошо приваривается. Сварной шов не должен иметь непровар;
  • в верхней и нижней части должны быть устроены отверстия для крепления патрубков. Вся конструкция должна быть герметичной.
  • заваривается нижняя труба теплообменника.
  • в систему заливают воду.
  • к выходному отверстию присоединяется ёмкость.
  • для проверки в систему подают воздух под давлением.
  • в случае если сварка выполнена качественно, то в местах швов течи быть не должно.

Виды металлов для производства теплообменника

Непосредственно теплообменник на трубу дымохода в баню лучше всего изготавливать из «нержавейки», называемой аустенитной сталью. Данный материал сохраняется свои лучшие характеристики даже при интенсивной эксплуатации в предельном температурном режиме.

Сварные швы таких труб очень прочны и на них не образуются трещины, а никель, входящий в состав сплава, при взаимодействии с кислородом образуют защитный пленочный слой, устойчивый к воздействию на него солей и кислот. Подобный сплав для создания теплообменника является самым долгосрочным вариантом (прочитайте: “Какой теплообменник в банную печь лучше установить – варианты конструкции “).

Если же осуществлять отопление в бане через теплообменник из цинка, то это может быть опасным для человеческого организма. Когда материал разогреется до температуры в 200 градусов по Цельсию, начнется процесс выделения вредных цинковых испарений, а накаливание до 500 градусов по Цельсию приведет к тому, что в воздухе образуется предельная концентрация опасных веществ. Естественно, нет причин для беспокойства, если цинковый теплообменник не разогревается больше 200 градусов по Цельсию.

Стоит отметить и преимущество цинкового теплообменника, заключающееся в повышенной конвекции воздуха, обтекающего теплообменник. Цинковый теплообменник использовать с целью обогрева дома параллельно с прогреванием бани нельзя, а вот на подогрев беседки или террасы излишков тепловой энергии вполне хватит.

Теплообменник регистр на трубу в баню устанавливается своими руками без каких-либо затруднений. Можно его даже монтировать на обычную железную печь, затем оборудовать кирпичную кладку вместе с печью и благополучно использовать. Даже если кирпич будет уложен на ребро – устойчивость конструкции не снизится.

Принципы и правила расчета площади теплообменника

Печь для бани с теплообменником для отопления должна давать 5 кВт тепла при стандартной площади для обычной семьи. Рассчитывая самостоятельно размеры элементов системы, исходят из того, что 1 м 2 площади теплообменника дает около 9 кВт.

Как работает теплообменник в банной печи

Рекомендуется делать размеры с большим запасом, так как на эффективность системы влияет расположение и форма котла, качество топлива.

Проектируя систему для получения горячей воды (с выносным баком) следует учитывать, что сама емкость будет дополнительно обогревать помещение.

Схема подключения теплообменника в бане проста для печей заводского производства в соответствующих моделях. Однако для людей, имеющих навыки сварки, вполне по силам собрать систему самостоятельно и для кирпичной печи. Для системы с естественной циркуляцией понадобятся трубы, фитинги, фурнитура (2 крана), бак для воды.

https://www.youtube.com/watch?v=YV6snUTxG9M

Металлические листы нужны в случае, если бак для воды или теплообменник предусмотрено сваривать самостоятельно (в форме куба или параллелепипеда).

Правильный выбор теплообменника должен учитывать показатели основного нагревательного прибора. Здесь учитываются объем и мощность печи для бани.

Чтобы подобрать оптимальное оборудование и комплектующее нужно учитывать такие правила:

  • банная печь отдает часть энергии теплообменнику. Не рационально применять большие емкости, чтобы можно было нагреть больший объем воды. Подобный подход может значительно снизить комфортность пребывания в парилке, увеличить расход топлива и создать неблагоприятный микроклимат. Бак с водой не должен забирать на себя больше 10% всей вырабатываемой энергии;
  • отопительные радиаторы и теплообменник между собой соединяются трубами. Если в бане не предусмотрено устройства водного насоса для поддержания правильной циркуляции, длина труб не должна превышать 3 метра. Здесь учитывается диаметр трубопроводов и рациональный уклон, который обеспечивает самотечность. Использование насоса дает возможность увеличивать длину трубопровода и не придерживаться уклонов;
  • важно создать баланс между быстрым и медленным нагревом жидкости в системе. Не допускать постоянного закипания воды. Если для теплообменника используется маленький бак, закипание произойдет через 2 часа и приведет к образованию большого количества некачественного пара. При монтаже объемного теплообменника, нагревание не будет происходить вовремя, и процесс затянется на несколько часов. Следует создать такие условия, чтобы вода была горячей через 2 часа после розжига банной печи.

Теперь поговорим об оптимальных размерах теплообменника. Он должен иметь запас мощности, что позволит поддерживать тепловой режим после затухания отопительного устройства. Безусловно, вода начинает остывать быстро, поэтому важно создать правильный агрегат, позволяющий как можно дольше поддерживать температуру.

Рассмотрим пример расчета мощности. Сначала нужно определить мощность оборудования, которое сможет обеспечить прогрева комнаты. Для примера будем оперировать 5 кВт, способными поддерживать микроклимат.

Теплообменник нужно брать с запасом. Принимаем его площадь 1 метр квадратный, способный работать при мощности 10 кВт.

Объяснение. Ведя расчеты нужно учитывать пропорцию – 10 кВт приравниваем к 1 квадратному метру. Чтобы учесть все потери тепла, проводится корректировка значений. Формула приобретает следующий вида – 1 м. кв. = 10 кВт – 3 кВт.

Используя такой подход, можно достичь нужной температуры помещения, растопи печь один или два раза.

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

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.

Как работает теплообменник в банной печи

1 кв. м = 10 кВт – 3…4 кВт.

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

Гофра для теплообменника

Самым дешевым вариантом для устройства теплообменника является алюминиевая гофра. Всего три таких трубки хватит, чтобы обогревать любое помещение в доме. Достаточно будет обернуть их вокруг дымохода и вывести в нужное место.

Такая технология позволяет в процессе растопки бани обогреть довольно-таки просторную комнату до предельной температуры, что даже будет жарко. Если предварительно гофры завернуть в пищевую фольгу, то можно усилить эффективность конструкции.

Колпачный теплообменник

На мансардах имеется смысл установки колпачного теплообменника, работающего по принципу конвектора. Горячий воздух в нем медленно поднимается к верху, а при остывании – медленно спускается. Преимущество данной конструкции заключается в том, что она повышает безопасность эксплуатации дымохода на уровне второго этажа.

Некоторые дополнительно монтируют у такого теплообменника сетку с камнями, что поспособствуют повышенной аккумуляции тепловой энергии. Также подобная конструкция эстетично смотрится на фото и при визуальном осмотре.

В статье подробно описаны основные разновидности теплообменников и процедура их монтажа. Если выполнять работы с соблюдением основных рекомендаций, то можно получить высококачественную, эффективную, надежную, безопасную и долговечную систему для обогрева разных помещений в доме параллельно с растопкой бани. Доверить работы по установке можно специалистам.

Область применения

Даром пропадающее тепло можно использовать в двух целях:

  • для нагрева воды, которая будет использоваться при мытье;
  • для обогрева помещений.

Как работает теплообменник в банной печи

Разумеется, подобные цели вполне можно совмещать, если печка достаточно мощная. Ведь мы, фактически, будем отбирать часть тепла, которая в противном случае шла бы на обогрев парилки (или атмосферы)).

Как работает теплообменник в банной печи

Схема подогрева воды в выносном баке с теплообменником самоварного типа (видео с разъяснением см. ниже)

Как это работает

Сделать это можно либо за счет естественных законов, которым подчиняется вода (и такая система считается открытой), либо с помощью насоса, обеспечивающего циркуляцию принудительную.

ВАЖНО! Естественная циркуляция, основанная на гравитации и конвекции, предпочтительнее. Соединительные трубы должны иметь диаметр не менее одного дюйма и длину не более 3 метров.

Посмотрите на схему выше, где наглядно показано, как надо располагать трубы, чтобы вода беспрепятственно поднималась и опускалась. Ниже есть разъясняющее схему видео.

ОПАСНО! Перед растопкой печи убедитесь в том, что в системе есть вода!

Печи с теплообменниками, пользующиеся популярностью

Чугунные печи пользуются заслуженной популярностью у любителей русской бани, но как они совмещаются с теплообменниками? Как выясняется — прекрасно совмещаются.

Чугунная печь

Для начала советуем посетить сайт петрозаводского производителя печей «Карелия». Среди продукции, предлагаемой вниманию посетителей есть комплектующие, среди которых найдется и теплообменник дисковой формы, крепящийся, судя по всему к одной из стенок печи. Таким образом, можно разом приобрести и печь, и обменник. Как вариант там же продаются навесные баки на дымоход.

Как работает теплообменник в банной печи

Чугунная печь с теплообменником для бани. Источник фото

Печь «Везувий»

Как работает теплообменник в банной печи

Печь «Везувий» с теплообменником для бани

Производитель печей «Везувий» также предоставляет возможность одновременной покупки печи (а в его каталоге вы найдете как стальные, так и чугунные печки) и теплообменника. Покупателю предоставляется выбор из трех моделей — два «самовара» на дымоход, отличающиеся емкостью и один прямоугольный теплообменник, который забирает тепло от стенки печи.

Как работает теплообменник в банной печи

фото теплообменников на сайте «Везувия»

На сайте «Термофора» есть сообщение, что производитель учел предпочтения клиентов и выпускает наиболее популярные модели — «Тунгуска 16» и «Тунгуска 24» — с уже установленными теплообменниками, предполагающими внешнее расположение накопительного бака. Материал обменников — качественная пищевая нержавейка толщиной 2 мм. В зависимости от выбора покупателя размещение можно варьировать, устанавливая его либо на правой, либо на левой стенке печки.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно

Как правильно соединять лаги снип Вредители
0 комментариев

Как связать плоскую мочалку крючком Вредители
0 комментариев
Adblock detector