Для мытья в бане нужна горячая вода. И решений у этой проблемы несколько. Она полностью отпадает, если в населенном пункте имеется сеть горячего водоснабжения. Но все же чаще владелец дома должен сам позаботиться о нагреве воды для хозяйственных нужд. Радикальное решение — завести у себя бойлер, способный покрыть нужды дома и бани. Но при редком использовании проще и выгоднее пользоваться банными печами на твердом топливе.
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.
Изобретено немало конструкций для реализации этого. Давайте разберемся в них, согласно предназначению нагреваемой жидкости.
Область применения
Даром пропадающее тепло можно использовать в двух целях:
- для нагрева воды, которая будет использоваться при мытье;
- для обогрева помещений.
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)).
Печь для бани с теплообменником для воды
Это первый случай. Речь идет исключительно о воде (никаких антифризов), расход которой зависит от количества людей, которые могут одновременно мыться в бане и других факторов. В любом случае без вместительного бака не обойтись. И тут у вас снова есть варианты того, где его разместить:
- одни помещают бак прямо на печь, которая должна иметь для этого соответствующую конструкцию. Вода подается в моечную из парилки;
- другие используют теплообменник, а сам бак выставляют в соседнее помещение, откуда он сообщается двумя трубами с теплообменником.
Обе конструкции имеют право на существование, а выбор остается за вами.
Печь для бани с теплообменником для отопления
Если вместо бака соединить теплообменник с радиатором, то получится система автономного отопления.
И тут у вас снова есть два варианта):
- либо создать конструкцию, которая основана на таких явлениях, как конвекция и гравитация;
- либо заставить теплоноситель принудительно двигаться в системе — для этого понадобится насос, а значит, и электричество.
Если банька небольшая, то нет нужды заморачиваться даже с простейшей системой, потому что обычно печи хватает на обогрев смежных помещений. Но тут важно то, какие у вас зимы. Бывает, что и маленькая баня нуждается в дополнительном отоплении.
Выше уже упоминалось о том, что возможно совмещение нагрева воды для мытья и отопления. На самом деле можно сделать две параллельные системы, причем для отопления пустить не воду, а антифриз. C этой целью один теплообменник нужно будет поместить внутрь печи, а второй — на дымоход. С точки зрения повышения КПД печи — вариант просто отличный.
Разновидности устройств
Печь предоставляет несколько вариантов размещения теплообменников:
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.
Большой бак, который касается стенок печи стенкой или днищем (или тем и другим) тоже можно счесть разновидностью теплообменника.
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.)
Как это работает
Несложно догадаться, что в случае с проточным водяным контуром или бачком, навешенным на дымоход, нужно обеспечить постоянную циркуляцию жидкости между ним и накопительной емкостью за пределами парилки.
Сделать это можно либо за счет естественных законов, которым подчиняется вода (и такая система считается открытой), либо с помощью насоса, обеспечивающего циркуляцию принудительную.
Посмотрите на схему выше, где наглядно показано, как надо располагать трубы, чтобы вода беспрепятственно поднималась и опускалась. Ниже есть разъясняющее схему видео.
Видео
Посмотрите небольшой ролик, где разъясняется данная выше схема печи для бани с теплообменником для воды (по этому принципу можно и для отопления) и показан пример бюджетной ее реализации:
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.
Печь «Везувий»
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.
Печи для бани «Термофор»
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.
Полезное видео
Печи для бани «Термофор» с теплообменником устроены, может, и неплохо, но имеются отрицательные отзывы. Посмотрите ролик и увидите наглядно, как это выглядит:
Изготовление своими руками
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.
Но прежде чем приступать к работе, нужно проделать небольшой расчет.
Расчет мощности и площади теплообменника
Выше уже говорилось о том, что теплообменники, связанные с корпусом, забирают часть мощности печи. Поэтому первым правилом будет следующее:
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.
Теперь, собственно, сам расчет:
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».
Мощность = полученная площадь в кв. метрах * 9 кВт.
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.
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.
Вот пара видеороликов в тему:
Видео
Как самостоятельно согнуть медную трубку с трубогибом.
Без трубогиба.
Принципы монтажа, подключения и безопасной эксплуатации
- 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.
Безопасность эксплуатации зависит от вашей памятливости. Главное не забывать о двух вещах:
- покидая баню, нужно сливать всю воду из системы;
- протопку не стоит начинать, не убедившись в том, что накопительный бак полон воды.
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.
Печи для бани с теплообменником: отзывы
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.
parilochka.com
Особенности теплообменников
Создание теплообменника едва ли возможно без предварительного изучения особенностей и принципа работы этого устройства. В целом теплообменник – это прибор для обмена тепловой энергией между двумя средами, у которых нет собственного энергоисточника. Печь, к примеру, не теплообменник, в то время как лежанка, пропускающая через себя дымный газ и нагревающая с его помощью воздух в помещении, является таковым.
Другим, более примитивным видом теплообменника можно считать процесс охлаждения бутылки под напором холодной водопроводной воды. В таком случае вода нагревается, а жидкость внутри бутылки охлаждается.
От чего зависит эффективность теплообменника
- Прежде всего, на эффективность данного устройства влияет разница в температуре между двумя средами – чем она больше, тем большим количеством энергии они обмениваются.
- Другим не менее важным фактором является теплопроводность материала.
- Наконец, площадь теплообмена прямо пропорциональна эффективности прибора.
Важно! Любой трубопровод, по которому циркулирует жидкость с температурой, отличающейся от температуры воздуха, считается теплообменником.
Из чего делают теплообменники
Конструкций этого устройства сегодня существует великое множество. Каждый народный умелец, занимавшийся изготовлением теплообменника, пытался внести что-нибудь свое, как-то усовершенствоват
- коллекторы;
- радиаторы от автомобилей;
- регистры;
- отопительные радиаторы;
- металлические емкости;
- змеевики.
Технология изготовления
Простейшим устройством такого типа можно считать медную трубу длиной в несколько метров, свернутую кольцами и установленную в бочку с водой таким образом, чтобы снаружи оставались лишь вход и выход. Такая конструкция (ее называют «змеевиком») способна охлаждать или нагревать жидкость в бочке, в зависимости от того, что именно нужно (в большинстве случаев необходим нагрев).
«Змеевик» врезается в трубопровод рядом с печью или в накопительный бак. Спиралевидная труба устанавливается на высоте 1,5-2 м и становится дополнительным источником тепла.
Важно! Если печь используется не только для обогрева, но и для горячего водоснабжения, то теплообменник не должен отбирать больше десятой части вырабатываемой ею тепла.
Отдельно стоит рассказать о том, какой длины труба будет равняться, к примеру, 2 киловаттам. Основным критерием в данном случае является теплопроводность материала. Допустим, диаметр трубы составляет 2 см, а разница в температуре – 40ᵒС. Если произвести несложные расчеты, то выходит, что:
- металлопластиков
ых труб с их коэффициентом теплопроводности в 0,3 потребуется более 4 км; - стальных труб с показателем в 50 – 25 м;
- медных труб с теплопроводность
ю свыше 380 – всего 3 м.
После подобных арифметических задач вполне очевидно, что наиболее подходящим материалом является медь. Более того, этот металл с легкостью гнется и подсоединяется резьбовым фитингом.
Теплообменник с емкостью
Самый подходящий для котла или печи вариант. Для его изготовления потребуется металлический бак литров на двадцать и две медных трубки.
Шаг первый. Если подходящего бака нет, то берется листовая сталь толщиной 2,5 мм и из нее сваривается резервуар необходимого объема. Сварка должна выполняться с минимальной толщиной швов.
Шаг второй. Резервуар устанавливается на высоте 1 м от пола, но не далее, чем в 3 м от отопительного печи. В нем проделываются два отверстия: одно – справа, возле дна конструкции, второе – слева, в самой высокой точке.
Шаг третий. Нижний отвод подводится к печи с минимальным наклоном вниз в 2ᵒ. Верхний отвод при этом подключается с наклоном в 20ᵒ, но уже в другую сторону.
Шаг четвертый. На выходе нижнего отвода врезается сливной кран накопительного бака. В нижней точке этого же отвода врезается еще один кран – для слива всей системы.
Шаг пятый. По окончании монтажа теплообменник проверяется на герметичность. В целях проверки он заполняется водой под незначительным напором – это позволит обнаружить протечки, если таковые имеются.
Трубная доска
Теплообменник с таким замысловатым названием также может быть изготовлен своими руками, хотя для этого понадобится опытный сварщик или же навыки работы со сварочным аппаратом.
Для изготовления потребуются:
- герметичные металлические резервуары, 2 шт.;
- медные трубки небольшого диаметра, 15-20 шт.
Резервуары располагаются по краям и соединяются между собой медными трубками, установленными под углом в разных точках емкостей. Вода будет перемещаться из одного резервуара в другой, а между ними, в том месте, где проходят соединительные трубки, и будет происходить обмен теплом.
Важно! Эта схема легла в основу отопления многоэтажных домов.
Водяная рубашка
Не менее популярной разновидностью теплообменников является так называемая водяная рубашка. Она состоит из двух герметичных резервуаров разного диаметра, при этом один из них помещен в другой. Но сразу отметим, что подобная конструкция достаточно сложна в изготовлении, и справиться с ним самостоятельно, не имея специальных навыков, невозможно.
Что еще может быть использовано
Если отыскать трубу из меди по тем или иным причинам не вышло, то можно попытаться найти что-нибудь подходящее в «домашней» свалке металлолома (она должна быть у каждого хозяина). Например, змеевик можно заменить старым полотенцесушител
Готовыми теплообменниками можно считать и радиаторы из автомобильных печек. Их можно применять в качестве нагревательных элементов, предварительно продумав переходники и, если потребуется, соединив несколько радиаторов, чтобы увеличить общую площадь теплообмена.
Отлично подходят и старые газовые колонки для нагрева воды. Более того, в таком случае даже не придется ничего переделывать.
Особенности эксплуатации
Существует ряд требований, которых обязательно нужно придерживаться при эксплуатации данного устройства, чтобы оно прослужило максимально долго, не нанося абсолютно никакого вреда.
- Трубы теплообменника (при наличии таковых) нежелательно фиксировать на стенах помещения неподвижными крепежами ввиду высокой температуры и, как следствие, расширения металла.
- Если необходимо уплотнить соединение трубопровода с теплообменником, то для этого можно использовать только тот материал, который выдерживает высокую температуру.
- Не стоит заливать воду в уже разогревшуюся кирпичную печь с теплообменником.
- Если производительнос
ть печи низкая, то устанавливать на нее габаритный теплообменник нежелательно, т. к. он будет отбирать у нее слишком много энергии.
Теплообменник и печь-камин
Такой вариант подойдет для тех, кто планирует обогреть несколько комнат, но при этом любит живой огонь.
Конструкция
Основным элементом такой системы является печь-камин, от которого во все стороны идут многочисленные трубы, заполненные теплоносителем (зачастую им выступает вода).
Важно! В зимнее время рекомендуется добавлять в воду немного антифриза!
Жидкость может циркулировать как естественным путем, так и принудительно – при помощи специальных насосов. Иными словами, печь нагревает теплоноситель, а насосы разносят его по всей отапливаемой площади.
Установка теплообменника позволяет существенно повысить эффективность теплогенератора, а вместо одной комнаты, как в предыдущих вариантах, можно отапливать сразу две без каких-либо особых на то затрат.
Основные виды
Современный рынок предлагает массу разнообразных печей-каминов, и все они могут оборудоваться теплообменником при необходимости в обогреве большой площади. При этом кто-то обращает внимание на тип используемого топлива, кто-то на мощность. Ниже рассмотрены самые популярные варианты.
Устройство на пеллетах, как можно судить из названия, отличается тем, что вместо дерева его заправляют пеллетами – экологически чистым топливом, которое производится путем прессования отходов деревообрабатыва
Главной причиной популярности такого вида топлива является его низкая стоимость. Более того, при горении оно практически не выделяет сажи, поэтому принято считать, что за ним – будущее.
Не меньшей популярностью пользуются варочные печи, и причина тому – полифункциональн
Выводы
Теперь, после прочтения статьи, вы должны понимать, что представляет собой теплообменник для печи и каково его предназначение, а также как изготовить простейшие его варианты самостоятельно. Сделать это не так сложно, как кажется на первый взгляд, нужно только определиться с типом теплообменника и подобрать оптимальный вариант отопительной системы.
svoimi-rykami.ru
Принцип работы
Если вы решили установить печь для бани с теплообменником, то вам необходимо для начала ознакомиться с принципом работы данного устройства. Теплообменники еще называются водяными контурами. Независимо от того, в каком месте они располагаются, их функционирование происходит по единому принципу. Тепловая энергия от печи поступает к рубашке или к регистру. Теплоноситель, который находится в теплообменнике, начинает нагреваться. В баке вода имеет температуру ниже комнатной или немного выше. За счет данной разницы в контуре возникает давление, способствующее циркуляции теплоносителя. Таким образом, нагретая вода поступает в бак. Из него теплоноситель расходуется на гигиенические процедуры. После этого в емкость поступает очередная порция холодной воды. Она переносится в теплообменник, где и осуществляется ее последующей нагрев. В том случае, если система обладает закрытым типом, что предполагает работу бака в качестве отопительного прибора, то заливку воды следует осуществлять еще до момента розжига печи. В этом случае разница температур может стать причиной деформации и повреждения металла теплообменника. Циркуляция будет продолжаться до тех пор, пока в конструкции будет поддерживаться достаточно высокая температура. Если вы установите печь для бани с теплообменником, то не возникнет необходимости в монтаже водонагревателя, который устанавливается в душевой. Помимо прочего, перед хозяевами не встанет вопрос об обустройстве источников тепла в помещениях.
На что стоит обратить внимание?
Владельцы частных бань иногда сталкиваются с проблемой, которая выражена в том, что вода не может передвигаться самотеком. Этот процесс может быть только частично затруднен. При этом контур обязательно следует дополнить насосом циркуляционного типа. Важно помнить перед проведением таких работ, что система хоть и станет отличаться эффективностью, но будет энергозависимой.
Установка печи
Если вы решили выбрать печь для бани с теплообменником, то важно для начала ознакомиться с технологией ее установки. Монтажные работы производятся после обустройства фундамента, который обязательно заливается в грунт на 40 сантиметров. Основание должно возвышаться над уровнем земли, однако при этом следует руководствоваться основанием пола. Печь должна быть огорожена кирпичной кладкой, которая обустраивается с помощью глиняного раствора. В помещении топки следует установить теплообменник. Топку необходимо вывести в заблаговременно выполненное отверстие, которое будет располагаться в срубе бани.
Рекомендации специалистам
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
Если вами была выбрана печь для бани с теплообменником и баком для воды, то необходимо усвоить тот момент, что конструкция в первую очередь предназначается для нагрева парной, второстепенная задача состоит в подогреве воды. Управлять несколькими процессами одновременно будет невозможно. Парилка находится в приоритете. По этой причине необходимо обеспечить отбор тепла и найти хорошую накопительную емкость. Желательно обустроить систему таким образом, чтобы горячая вода стекала самотеком, без использования циркуляционного насоса.
Если теплообменник имеет вид экономайзера или змеевика, то необходимо установить в бане выносной бак, монтируя его выше уровня печи. Для монтажа данной системы допустимо использовать металлические или полимерные трубы, однако полиэтиленовые применяться не должны. Диаметр трубопроводов и сетей, где вода поступает самотеком, необходимо выбрать таким образом, чтобы показатель не был меньше габаритов патрубков нагревателя. Лучше всего, чтобы диаметр оказался на один размер больше. При этом шаг от бака до нагревательного оборудования не должен быть больше трех метров.
Самостоятельное изготовление теплообменника
Если вы решили предпочесть печь для бани с теплообменником для воды, то последнюю составляющую можно изготовить самостоятельно. Для этого следует подготовить металл, толщина которого равна 2,5 мм. Сверху расположенная емкость цилиндрической формы должна быть соединена с нижней емкостью прямоугольной формы. При этом следует использовать трубы. В качестве главного условия при выполнении данных манипуляций выступает обеспечение всех сопрягаемых швов с наименьшими зазорами. Габариты самой стальной печи, а также диаметр труб должны быть подобраны в соответствии с габаритами помещения парной.
Нюансы проведения работ
Если вами изготавливается печь-камин с теплообменником, то подготовленные раскроенные заготовки, которые вырезаются из металлического листа, должны быть зафиксированы сваркой. После того как все расчеты были сделаны, а вы полностью убеждены, что в них нет ошибок, можно собрать всю систему окончательно. После окончательной сборки систему следует проверить на прочность. При этом можно использовать следующую технологию. Нижнюю трубу необходимо заварить, а после залить ее водой до самого верха. Выходное отверстие нужно соединить с емкостью. Далее нагнетается сжатый воздух, а манометр позволяет анализировать давление. При качественно выполненных швах течи не будет. Если были выявлены места, через которые просачивается вода, то жидкость нужно слить, чтобы заварить повторно погрешности. Важно учесть при проведении подобных работ, что суммарная длина труб должна быть минимальной.
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
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;
- внешние. Теплообменники этого типа фиксируются на дымовой трубе или прикрепляются к стенке печи.
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).
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
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;
- 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.
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
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.
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.
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.
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
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
Баки. Инструкция
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.
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.
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
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.
Паспорт. Теплообменник универсальный
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 мм | Диаметр дымохода 115 мм | Диаметр дымохода 130 мм | |
|---|---|---|---|
| Цена, руб. | 2790 | 2890 | 5290 |
| Объем, л | 8 | 8 | 20 |
| Сталь | Нержавеющая – 0,5 мм по бокам и 0,8 мм снизу/сверху | Нерж. 0,5 и 0,8 мм | Нерж. 0,5 и 0,8 мм |
| Вес, кг | 2,5 | 2,5 | 4,5 |
| Высота, мм | 500 | 600 | 665 |
| Штуцеры | 3/4″ х 2 | 3/4″ х 2 | 3/4″ х 2 |
banya-expert.com