4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплообменник для банной печи своими руками

Как сделать печь для бани с теплообменником своими руками

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

Варианты подогрева воды на помывку

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

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

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

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

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

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

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

Нагреватель самоварного типа

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

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

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

Рекомендации по изготовлению

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

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

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

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

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

И тепло не уйдёт в никуда! Выбор теплообменника для банной печи

Теплообменник – это специальное устройство для передачи тепловой энергии от источника тепла, обычно печи или котла, жидкому теплоносителю.

Теплоносителем, находящимся в теплообменнике, выступает вода, а также любая другая жидкость. После нагрева, агрегат используется для бытовых, производственных, или иных нужд.

Устройство теплообменников для банной дровяной печи

Высокая теплоотдача банных печей, повышенная интенсивность сгорания в них топлива активно используются для размещения в них устройств подогрева воды для проведения помывки.

Теплообменники для бань представляют собой полую герметичную емкость для воды, имеющую форму змеевика (регистра), размещаемую в топке, а также герметичного бака, размещенного на ее стенке или дымоходе.

Прибор нагрева воды циркуляционного типа соединяются системой трубопроводов с накопительным баком горячей воды.

Принцип работы приборов непрямого нагрева воды основывается на циркуляции жидкости в результате ее естественной конвекции.

Справка. Естественная конвекция жидкости возникает, когда низшие слои жидкости нагреваются и становятся легче, поднимаясь наверх, а тяжелые и холодные опускаются, занимая место нагретых.

Для работы открытой системы рециркуляции жидкости (без применения циркуляционного насоса), диаметр труб, предающих воду к накопительному баку, не должен превышать одного дюйма, чтобы обеспечить необходимую скорость циркуляции.

Протяженность труб от теплообменника до накопительной ёмкости не должна превышать 3-х метров. Этой длины часто хватает для выноса накопительного бака из парной в смежную комнату для проведения помывки.

Ёмкость горячей воды, по законам естественной конвекции, устанавливается выше уровня теплообменника.

К оборудованию нагрева воды со стороны входа и выхода привариваются резьбовые патрубки для подключения циркуляционных труб, соединяющих устройство с баком.

Чаще всего используется накопительный стальной бак объемом 60—120 литров, в зависимости от мощности печи.

На накопительную ёмкость устанавливается кран слива для помывки, а на трубу холодной циркуляции воды (нижнюю) кран слива жидкости из системы.

Важно! Специалисты не рекомендуют устанавливать циркуляционный насос в системах подогрева воды банных печей.

Обычно используются следующие виды приборов:

  • Внутренний. Самый простой вариант, изготавливаемый в виде встроенного в топку печи змеевика, направляемого на активное использование вырабатываемого топливом тепла.
  • Внешний. Представляет собой резервуар с водой, смонтированный на наружной боковой стенке печи. Высокая температура стенки нагревает бак за счет передачи ему теплового излучения. Этот вариант проще в изготовлении, чем внутренний теплообменник.
  • Наружный. Устанавливаемый на трубу дымохода бак с водой — это эффективный способ устройства теплообменника, не требующий больших усилий в его установке и не занимающий много места в парной.
  • Наружный проточный (экономайзер). Представляет собой небольшой проточный нагреватель средней емкости от 5 до 10 л, устанавливаемый на дымоходную трубу и соединенный с накопительным резервуаром системой трубопроводов. Это, пожалуй, лучший теплообменник по его монтажу и использованию.

Фото 1. Наружный теплообменник для банной печи. Устройство сделано из нержавеющей стали, надевается на дымоход.

  • Комбинированные модели. Одновременно включают в конструкцию змеевик, встроенный в топку, и наружную ёмкость с водой, устанавливаемую на трубу дымохода. Оба устройства соединены системой трубопроводов, и имеют отдельный подсоединяемый бак для сбора горячей жидкости.

Из чего их изготавливают

Внутренние теплообменники (регистры) в форме Г-образной решетки производятся из гнутых стальных, чугунных или медных гладкостенных труб диаметром 40—50 мм.

Резервуары для воды изготавливается из раскроенной и сваренной листовой стали с толщиной, превышающей 2,5 мм.

Самый популярный материал для изготовления приборов нагрева воды — нержавеющая сталь, т. к. это недорогой металл с высокой термостойкостью.

Внимание! При изготовлении теплонагревающих устройств этого типа нежелательно использовать оцинкованную сталь, т. к. при температуре выше 200 градусов Цельсия цинк начинает испаряться.

Недостатки чугунных агрегатов — их хрупкость и вес, а медных — повышенная цена и недостаточная жаропрочность.

Расположение: на дымоходе, внутри топливника, на боковой стенке

Внутренние конструкции располагаются внутри топливника печи по его контуру таким образом, чтобы они не находились в зоне максимальной температуры пламени и отходящих от него раскаленных газов, чтобы устройство прослужило как можно дольше.

Внешние агрегаты нагрева устанавливается на боковой стенке печки так, чтобы они не мешали пользованию печью.

Наружные, в том числе проточные (экономайзеры), устанавливаются непосредственно на трубу дымохода, опоясывая ее по кругу.

Рекомендации по выбору

Достоинства и недостатки вариантов теплообменников:

  • Внутренний. Непосредственно контактирует с зоной горения, поэтому скорость нагрева теплоносителя высока. Однако, эффективность сгорания топлива в такой системе низкая, так как теплоноситель отнимает часть вырабатываемой энергии у топлива, что приводит к его перерасходу при прогревании парной. По расчетам, эффективность внутренних теплообменников не превышает 50%.
  • Внешний. Нагревается медленнее, чем змеевик из-за удаленности от источника тепла, однако, также отнимает тепло от стенки топливника, снижая эффективность системы. Недостатки схемы — размещенный на стенке печи бак требует постоянного добавления холодной воды из-за ее быстрого прогрева, а также возможную опасность ожога при прикосновении к баку.
  • Наружный. Повышает эффективность сгорания топлива в печи до 60% за счет охлаждения проходящих через дымоход горячих газов, что уменьшает время протапливания парной и количество требуемого топлива. Недостаток наружного варианта — необходимость добавления холодной воды при ее закипании в баке.
  • Наружный проточный (экономайзер). При использовании экономайзера вода в баке успевает прогреться до температуры, необходимой для помывки за время протапливания парной, что делает эту схему лучшим вариантом использования для бань.
Читать еще:  Программа для расчета лестниц онлайн

Важно! При изготовлении теплообменника и накопительного резервуара выбор формы и размера лучше производить, сравнивая их с печами известных производителей сходной мощности, так как эти печи прошли необходимую проверку эффективности.

Комбинированные модели включают недостатки перечисленных вариантов и на сегодня не слишком популярны.

Разновидности приборов в картинках

Фото 2. Наружный теплообменник, устанавливаемый на трубу банной печи. Устройство наполняется водой.

Фото 3. Наружный проточный теплообменник для печи, сделанный из меди. Устройство надевается на дымоход.

Фото 4. Наружный проточный теплообменник для банной печи. При помощи труб устройство соединяется с баком для воды.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс установки теплообменника для банной печи, изготовленного своими руками.

Топливо для банных теплообменников: дрова, газ, комбинированное

Сегодня на рынке предлагаются банные печи с устройствами прямого и косвенного нагрева воды всех перечисленных выше конструкций.

Это и недорогие дровяные, и мощные чугунные, а также работающие на газе, или комбинированных видах топлива, печи.

При выборе теплообменника для необходимого топлива специалисты советуют обратить внимание лишь на то, чтобы он был изготовлен из качественной нержавеющей стали, что продлит срок его службы и сделает пользование баней удобным и безопасным.

Теплообменник для банной печи

Хорошо известно, что без запаса горячей воды парилка в бане теряет свою привлекательность. Даже самый простой теплообменник в банной печи обеспечит вдоволь кипятка для обрызга каменки и помывки в душе. Но не все так просто, от того, насколько удачно выбрана конструкция водогрейного контура, насколько удачно расположен теплообменный аппарат в банной печи, зависит производительность и надежность нагрева. А еще комфорт и настроение посетителей бани. Не говоря уже о том, что нужно соблюдать элементарную санитарию. Поэтому нет смысла бегать с ведрами в соседнее помещение, когда есть более простое решение.

Печь для бани с теплообменником для воды

Греть кипяток для парилки можно самыми разными способами. Существует множество схем отбора тепла через стенку топки, или можно использовать внешний нагрев воды в отдельной печи.

В этой ситуации дополнительный теплообменник для печи оказывается наиболее оптимальным вариантом. Уже даже производители банных печей сообразили, что проще монтировать небольшой дополнительный контур в топку, чем усложнять и увеличивать габариты печной конструкции корпуса за счет приставных емкостей. Поэтому примерно 60% печей для бани выпускаются с теплообменником.

Популярность теплообменного способа объясняется тремя факторами:

  • Компактность конструкции с теплообменником;
  • Эффективный теплосъем и быстрый нагрев воды;
  • Безопасность конструкции теплообменника.

Последний фактор, наверное, имеет решающее значение. Популярные ранее огромные столитровые баки, устанавливаемые на боковой или тыльной стенки печки, наполненные кипятком, всегда были небезопасными и часто приводили к термическим травмам. Кроме того, для того чтобы нагреть такую массу воды, приходилось регулярно отвлекаться на перемешивание водяного запаса или растапливать печь задолго до начала прогрева парилки.

Теплообменник для бани стал настолько популярным, что его стали изготавливать кустарным способом, использовать теплообменные аппараты от систем отопления котельной и специализированной техники, и даже устанавливать хитроумные устройства в чугунные и кирпичные печи.

Использование теплообменника для банной печи позволило существенно улучшить санитарные условия внутри парилки, и, что немаловажно, почти неограниченный нагрев воды дает возможность оборудовать полноценное моечное отделение. Теперь появилась возможность принимать душ практически без оглядки на запасы кипятка в парилке.

Принцип работы

Схема работы теплообменного аппарата была следующей. Внутри печи, обычно в топку или на выходной патрубок, устанавливается теплообменный контур. Чаще всего это медная или стальная трубка длиной 6-7 м или емкость из нержавейки.Для компактности труба может выполняться в виде змеевика, набора регистров или плоской спирали.

Вода поступает внутрь трубы из внешнего бака, обычно самотёком или под небольшим напором водяной башни. Скорость потока невелика, поэтому жидкость успевает прогреться до относительно высокой температуры в 90 о С.

Гибкость и эффективность теплообменного аппарата привела к тому, что банная печь с вмонтированным теплообменником превратилась в основной источник горячей воды загородного или дачного отдыха. Мало того, в зимнее время печь с теплообменником может использоваться для отопления помещения.

Понятно, что в этом случае размеры топки и теплообменного контура должны быть минимум вдвое больше и изготавливаться из жаростойких материалов. Существуют также ограничения и по используемому топливу. В данном случае речь идет о теплообменнике для дровяной печи. Даже торфяной брикет, не говоря уже об угольном топливе, для рассматриваемых типов печей не используется.

Виды теплообменников

Конструкции теплообменных аппаратов не ограничиваются только традиционным змеевиком из медной трубы. Общее число моделей теплообменных агрегатов, по самым скромным оценкам, составляет не менее полутора десятков штук.

К наиболее популярным и востребованным видам печных теплообменников относят следующие конструкции:

  • Трубчатые теплообменники, изготовленные из медной или стальной трубы в виде кольцевой или плоской змейки. Такие системы обладают самой высокой водогреющей эффективностью, они просты в изготовлении и установке на банную печь. К недостаткам конструкции можно отнести высокую чувствительность к перегреву;
  • Коробчатые теплообменники изготавливают из жаростойкой листовой стали в виде тарельчатой емкости или прямоугольного бачка. В общем случае это просто емкость из жаростойкого материала, с приваренными патрубками для подключения, подвода и отвода воды;
  • Каркасные теплообменники представляют собой достаточно сложную конструкцию из стальных труб, сваренных в виде набора из нескольких регистров. Конструктивно данный тип просто копирует устройство паровозного котла. Поэтому сама конструкция получается очень надежной и прочной, способной выдерживать длительный перегрев и высокое давление пара;
  • Пакетные теплообменники изготавливают для банных печей специализированными предприятиями. Кустарным способом не изготавливаются. Обладают высокой эффективностью, но при этом склонны к прогоранию стенок даже при небольшом перегреве.

Если сравнивать приведеные конструкции, то все три модели, за исключением пакетного варианта, обладают достаточной эффективностью, чтобы греть воду в проточном состоянии. Скорость нагрева для обычного стандартного теплообменника, диаметром канала 10-20 мм, составляет 10 мл/ о С. При скорости движения воды 20-30 мм/с на выходе из печи вода успевает нагреться до 70-80 о С.

Преимущества и недостатки конструкций

Если делаешь теплообменный аппарат собственными руками, то наибольший интерес представляют собой виды и конструкции. Чаще всего проточную часть изготавливают из медной трубы диаметром 15-20 мм. Заготовку наматывают на деревянную болванку, на концы напрессовывают муфты или сгоны, с помощью которых можно подсоединить теплообменник к баку, питающему банную печь.

С тарельчатым или коробчатым теплообменником сложнее. Для изготовления собственными руками потребуется сварочный углекислотный полуавтомат или аргоновая сварка. По эффективности отбора тепла в банной печи тарелка теплообменника немного уступает змеевику, но обходится дешевле.

Регистровые теплообменники сваривают из труб на основе жаропрочной стали, по эффективности они несколько хуже тарельчатых, но зато прекрасно переносят перегрев. Даже если в банной печи остановилась подача воды, как правило, это не ведет к повреждению теплообменного контура. Данный тип теплообменника может изготавливаться также из медной трубы, КПД аппарата увеличивается в полтора-два раза, но при этом значительно уменьшается стойкость к перегреву.

Установка теплообменника на банную печь

Так как все перечисленные модели серьёзно отличаются между собой по способности противостоять перегреву, место для установки конкретной модели выбирается исходя из особенности устройства топки и материала, из которого изготовлен теплообменник.

Каркасные или регистровые системы, как правило, используются в кирпичных банных печах. Аппарат заделывается в верхнюю часть топки или в свод печи еще на этапе её постройки. При этом патрубки для подключения к баку выводят с тыльной или с боковых сторон печного корпуса.

Таким же способом устанавливаются плоские змеевики из меди и нержавейки. Они могут быть заделаны как в свод, так и в одну из вертикальных стенок топочной камеры в банной печи.

Витые медные змеевики традиционно устанавливают на верхний дымоход. Иногда змеевик располагают непосредственно под насадным центральным баком для горячей воды. В баке греется вода для обрызга каменки, а в медном теплообменнике нагревается вода для душа или моечного отделения.

Тарельчатые и коробчатые теплообменники устанавливается на одной из боковых стен в банной печи. Обычно их используют для стальных или чугунных печек. Для установки достаточно вырезать в стенке два отверстия. После чего на выходные патрубки одеваются распорные втулки, и теплообменник устанавливается внутри топки с помощью накидных гаек. Подобный тип теплообменника называют ещё сухим, так как вода при любых обстоятельствах не попадает внутрь топочной камеры.

Теплообменник должен получать большую часть тепла внутри печи не за счет конвекции и обтекания раскаленными газами, а в виде инфракрасного излучения от стен и свода банной печи. Чтобы избежать перегрева, трубы теплообменного контура приходится экранировать листами из нержавеющей стали. В результате и ресурс повышается, и вода в теплообменнике нагревается более равномерно, без кипения и паровых фонтанов.

Схема подключения теплообменника для бани

Практически все модели теплообменных устройств работают по принципу самотека или естественной конвекции воды в полузамкнутой системе труб. Поэтому при разработке схемы установки аппарата отбора тепла необходимо придерживаться двух правил:

  • Входной и выходной патрубки теплообменника должны располагаться на разных уровнях, расстояние по вертикали между нижней и верхней точками подвода воды должно быть не менее 20-25 см. Нижний патрубок используется для подвода холодной воды, верхний — для отвода кипятка;
  • Подключение к патрубкам греющего контура банной печи необходимо выполнять только с помощью гибких соединений, а соединительные муфты обязательно уплотнять теплостойким силиконом.

Речь идет не о гибких резиновых шлангах в металлической оплетке, они для этих целей не подходят, даже если на этикетке присутствует маркировка «для горячей воды» или что-то подобное.

Опытные пользователи рекомендуют выполнять подключение бака к теплообменнику в бане с помощью гибких газовых шлангов из нержавейки.

Как подключить теплообменник к банному баку

Классической схемой установки считается выносной бак для бани с теплообменником. Это означает, что емкость с горячей водой для душа и уборки помещения располагается либо на ближайшей стене, либо за пределами парилки, поближе к душевой кабинке.

Важно обеспечить определенный перепад высоты между выходом из теплообменника банной печи и донной частью емкости с водой. Обычно эта величина выбирается в пределах 50-70 см. Для коробчатых и регистровых схем, плоских змеевиков бак находится на уровне 120 см над уровнем пола. Это удобно, можно зачерпнуть горячей воды через верхний люк.

Читать еще:  Альпийская горка своими руками пошаговая инструкция фото

Другое дело, если змеевик теплообменника для бани установлен на трубу дымохода. В этом случае бак придется поднимать на высоту 180-200 см, поэтому в днище или на выходе из контура устанавливать бронзовый кран для горячей воды.

Трубопроводы, ведущие от теплообменного контура печи к баку, обычно располагают под уклоном. Холодная магистраль от нижнего патрубка подводится к питающему баку под прямым углом, это обеспечивает максимальную величину гидростатического напора в контуре. Отходящая магистраль устанавливается под углом 25-30 о . Делается это для отделения пузырей воздуха и пара, образовавшихся в потоке воды при нагреве.

На холодной магистрали обязательно делают колено и ставят сливной шаровый кран, с помощью которого можно легко слить воду из банного теплообменника.

Заключение

Теплообменник для банной печи давно уже стал неотъемлемым атрибутом настоящей парилки. Его без особых проблем можно сделать собственными руками, заказать у мастера или купить готовым, даже с установкой. Небольшие затраты на дооборудование банной печи сторицей окупятся более высоким уровнем бытовых условий, ведь не обязательно топить парилку, чтобы обеспечивать летом всю семью горячей водой.

Изготовление и подключение печи для бани с теплообменником для воды

Сделав своими руками печь для бани с теплообменником для воды, можно сэкономить на покупке уже готовых заводских отопителей, нисколько не потеряв при этом в удовольствии от посещения парилки. Такая работа не представляет особой сложности, поэтому ее можно с легкостью выполнить самостоятельно. Необходимо лишь подобрать качественный проект печки и изготовить ее в полном соответствии с имеющейся на руках документацией.

Если в прошлом наибольшей популярностью пользовались классические каменки, которые позволяли лишь нагревать парилку, то сегодня востребованы на рынке универсальные печки с теплообменниками. Такие установки позволяют одновременно отапливать парилку и решать проблему с нагревом воды. Благодаря их использованию повышается комфорт приёма банных процедур, и сокращаются расходы на покупку соответствующего теплового оборудования.

Печки с теплообменником для воды станут удобным решением при раздельном расположении парилки и моечной в бане. Универсальные в использовании отопители отличаются простотой в эксплуатации, они чрезвычайно удобны, быстро нагревают помещение, полностью решая проблему с теплой водой. Имеющийся сегодня выбор печек с теплообменниками позволяет приобрести или изготовить их самостоятельно как для небольшой парилки, так и для вместительной общественной бани. Преимущества печек с тепловым контуром:

  • продолжительный срок службы;
  • компактность отопителей;
  • эффективность и высокая скорость нагрева помещения;
  • возможность изготовления своими руками.

Отдельные разновидности отопителей могут использоваться в качестве автономного котла для обогрева близлежащих помещений в доме. Необходимо лишь подключить к имеющемуся теплообменнику замкнутый контур с радиаторами, внутри которого будет циркулировать теплоноситель.

В зависимости от своей конструкции теплообменник в печь для бани может изготавливаться в виде железного водяного бака с двумя патрубками или металлического змеевика. В каждом конкретном случае размер бака выбирают в зависимости от мощности печки и желаемого объема нагретой воды. Теплообменники могут быть двух типов:

  1. 1. Наружные закрепляются на дымовой трубе или на стенке около печки.
  2. 2. Внутренние выполняются в виде водяной рубашки, которая располагается на дне печки или крепится на одной из боковых стенок.

Наибольшее распространение получили теплообменники внутреннего типа, что объясняется их улучшенными показателями теплосбережения. Нагрев воды в таком металлическом контуре осуществляется до полного остывания печки.

Если выбирается печка с теплообменником, который будет отвечать за нагрев воды в бане, тогда можно подобрать компактный вариант с внешним баком в 5—6 литров. Если же планируется использовать нагретую воду для обогрева смежных помещений, то общий объем системы может составить 15—20 литров. В последнем случае дополнительно рекомендуется устанавливать циркуляционные насосы и расширительные баки, которые позволят защитить контур труб от повреждения при увеличении давления от разогретого теплоносителя.

Обязательным условием правильного функционирования банных печек с теплообменником является заполнение жидкостью трубопровода, что предотвратит выход из строя всей системы отопления. Если тепло от печки в бане планируется использовать для отопления смежных помещений, то в качестве теплоносителей могут применяться вода и антифриз.

Нагретая в водяной рубашке жидкость будет самостоятельно или при помощи циркуляционных насосов подаваться в наружный бак. В него может быть врезан небольшой кран для отбора нагретой воды или установлен циркуляционный насос для подачи теплоносителя в контур с радиаторами отопления. Горячая вода, отдав свое тепло радиаторам, возвращается в теплообменник котла, где вновь нагревается, после чего обратно подаётся в трубы для отопления помещения.

Существуют различные схемы исполнения печки в баню с теплообменником, которые будут отличаться своей конструкцией в зависимости от предназначения отопителя. Проще всего самостоятельно выполнить каменку с дополнительным баком воды и змеевиком, что позволит существенно упростить прием гигиенических процедур после посещения парилки. Если планируется выполнять печку для отопления смежных помещений, тогда необходимо правильно рассчитать общую протяженность трубопровода и количество используемых радиаторов.

Для обеспечения максимально возможной эффективности изготовленного самостоятельно оборудования в бане рекомендуется устанавливать печь с теплообменником, которая имеет открытую систему нагрева воды. Теплоноситель в трубах будет двигаться самотеком без давления, что избавляет от необходимости приобретать дорогостоящие циркуляционные насосы.

Наибольшей эффективностью будет отличаться система нагрева, в которой протяжённость труб не превышает 3 метров. При такой длине трубопровода бак с горячей водой может устанавливаться непосредственно за стеной парилки. В зависимости от расположения емкости вода может подаваться в нее самотеком или же под давлением за счет специальных помп.

В открытых системах, где не используются циркуляционные насосы, внутренний диаметр труб теплообменника должен быть больше 1 дюйма. Это позволит нагретой жидкости с легкостью справляться с сопротивлением, двигаться самотеком, быстро прогоняясь по системе, а в баке всегда будет необходимый объем горячей воды.

Необходимо не только правильно подобрать модель печи в баню с теплообменником, но и грамотно выполнить монтаж тепловой установки. Именно от того, насколько верно проведена установка отопителя, будет в последующем зависеть эффективность и полная безопасность его использования.

Устанавливать печь для бани с теплообменником для отопления необходимо на правильно подготовленный фундамент. Минимальная глубина основания должна составлять 400 миллиметров. Высоту постамента выбирают в зависимости от разновидности топки и общих габаритов печки. Фундамент заливается из цемента прочностью не ниже М300, дополнительно гидроизолируется и укрывается пожаробезопасными материалами. Выполнять установку печки в баню непосредственно на дощатый или бревенчатый пол запрещается.

Каменку в бане необходимо отгородить от деревянных стен при помощи кирпичной кладки. Для нее может использоваться керамический или шамотный материал. Укладка выполняется с высокотемпературным глиняным раствором. Это позволяет повысить показатели тепловой эффективности, делая отопители полностью безопасными в эксплуатации.

Трубы, идущие непосредственно от теплообменника, следует заизолировать. Для их утепления может использоваться минеральная вата или другой материал, отличающийся улучшенными показателями огнестойкости.

Дымоход от печки выводят в крышу, предварительно обработав все деревянные элементы. Проход трубы через кровлю выполняют специальным металлическим коробом, который дополнительно отделан асбестом.

Все стыки труб и теплообменника следует дополнительно загерметизировать, что исключит протекание теплоносителя. При наличии протечек печь может работать вхолостую, увеличится температура внутри водяной рубашки, что приведет к полному выходу из строя отопителя.

Стоимость готовых банных печек с теплообменником чрезвычайно высока, поэтому многие домовладельцы решаются на изготовление таких отопителей своими руками. Проще всего выполнить внутренний металлический теплообменник, который монтируют в уже имеющуюся печь. Для его самостоятельного изготовления потребуются следующие инструменты и материалы:

  • металлические трубы диаметром 20—30 мм;
  • металлические пластины толщиной 3 мм;
  • сварочный аппарат;
  • болгарка с кругом для зачистки металла.

Проще всего выполнить змеевик из медной трубы, которую скручивают в пружину, после чего на обоих концах приваривают фитинги для подключения пластикового или металлического трубопровода. Всё, что останется сделать, это расположить у одной из стенок печки выполненный своими руками змеевик-теплообменник, внутри которого будет циркулировать антифриз, вода или другой теплоноситель.

Эффективность отопления парилки и нагрева воды будет напрямую зависеть от правильности определения площади теплообменника. Для расчета размеров труб необходимо знать мощность топки имеющегося в наличии отопителя. Для отопления бани площадью 5х5 м достаточно печки, которая имеет показатель тепловой мощности 5 кВт. Для качественного подогрева воды от 5 кВт теплогенератора необходим теплообменник с площадью 0,6 м².

Оптимальный показатель площади теплообменника банной печки будет также зависеть от ее расположения в парилке или предбаннике, интенсивности горения топлива, использования дров или угля, а также ряда других характеристик. Для упрощения выполнения расчётов можно использовать готовые схемы теплообменника для банной печки, а затем в зависимости от размеров и типа отопителя подобрать общую площадь водяной рубашки.

Смонтировав теплообменник и подключив к нему через штуцеры расширительный бак или контур с радиаторами, можно выполнять первую протопку. Перед использованием система проверяется следующим образом:

  1. 1. Нижнюю трубку наглухо закрывают.
  2. 2. Всю систему заполняют теплоносителем.
  3. 3. Верхний патрубок теплообменника подключают к расширительной ёмкости.
  4. 4. Систему заполняют сжатым воздухом, контролируя давление по манометру.
  5. 5. Проверяют конструкцию на наличие протечек. Если они будут обнаружены, их заваривают, предварительно слив всю жидкость.

Изготовив своими руками или купив готовую печку с теплообменником для бани, можно не только решить все вопросы с нагревом парилки, но и упростить отопление смежных помещений. Такая конструкция будет иметь дополнительный бак с нагретой водой, что избавляет от необходимости приобретения бойлера и внешнего нагревателя. Воспользовавшись готовой схемой, всю работу можно выполнить самостоятельно, сэкономив на покупке дорогостоящих заводских моделей банных печек.

Теплообменник для банной печи: как собрать его своими руками?

Теплообменники в бане выполняют две задачи: нагрев воды в душевой и отопление комнат, прилегающих к парной. При этом изготовление теплообменника, его установка и правильный расчет вызывает достаточно много вопросов. Чтобы не допускать досадных ошибок поговорим о системе обогрева воды в бане с помощью теплообменника, выделим основные проблемы подобной системы и предложим пути решения.

Устройство и принцип работы

Что такое теплообменник? Теплообменник – это некое устройство, которое передает тепло тем или иным способом от источника или среды к другой среде. В нашем случае тепло передается воде посредством радиационного нагрева поверхности труб или нагрева поверхности трубы уходящими дымовыми газами. Рассмотрим каждый из вариантов теплообменников подробнее.

Наиболее распространенный теплообменник – это змеевик, по которому циркулирует вода. Такое устройство можно установить и в топке, и в дымоходе. Разница будет только в материале, из которого выполняется труба. Змеевик хорош большой площадью поверхности нагрева. Это означает, что при прочих равных условиях теплообменник в виде змеевика быстрее прогреет воду. Но при этом в змеевиках выше вероятность закипания воды, что грозит возможностью пережогу труб. Помимо порчи печи и всей системы с теплообменником, кипящая вода в трубах способна нанести вред здоровью человека.

Читать еще:  Как проложить канализацию в частном доме

Поэтому при установке змеевиков требуется применение ряда мер, направленных на борьбу с закипанием жидкости в трубах. По той же причине в покупных конструкциях практически никогда не используется такой вид теплообменников. Производитель больше заинтересован в длительном сроке службы при любых условиях эксплуатации, нежели в личном удобстве пользователя, которое выражается в скорости нагрева воды в баке душевой или в радиаторе отопления. Всего несколько случаев закипания жидкости в трубах способно испортить репутацию производителя и вытеснить его с рынка, поскольку большая часть «игроков» рынка теплового оборудования находится на виду у инженеров-теплотехников.

В покупных печах устанавливают плоские теплообменники или теплообменники типа «труба в трубе». Принцип плоского теплообменника достаточно прост: это пластина со свободным пространством внутри, куда поступает вода. Тепло поступает за счет радиационного нагрева от пламени. В принципе, эту конструкцию можно использовать и для установки в дымоходе, а значит и для нагрева воды теплотой уходящих газов. Но для того, чтобы плоский теплообменник в дымоходе имел возможность нагревать воду до приемлемых значений, придется увеличивать теплообменник, а значит и сам дымоход до невообразимых размеров. Поэтому применение плоских теплообменников оправдано только в пределах топки.

А вот теплообменник типа «труба в трубе» предназначении именно для расположения в дымоходе. Принцип работы такого теплообменника заключается в том, что труба дымохода, окружается трубой большего диаметра, куда поступает вода. Вода через стенку нагревается от дымовых газов. Само собой, такой теплообменник выполняется на коротком участке трубы, а не вдоль всего трубопровода. Теоретически теплообменник «труба в трубе» более эффективен, нежели плоский. Но при этом он не удобен, так как увеличивает габариты дымохода, поэтому чаще применяют плоский теплообменник, который просто встроить в топку печи.

Классификация видов

Классификация видов направлена на облегчение выбора теплообменника для каждого конкретного случая. Если обратить внимание на статистику, то станет ясно, что практически каждая баня это уникальный проект. Отличия могут быть минимальны, но они есть, а значит каждый конкретный случай зависит от характеристик помещения: наличия свободного места в помещении, наличия чердачного помещения и, конечно, бюджета стройки.

По месту расположения емкости теплой воды

Прежде чем делить систему по месту расположения емкости для теплой воды, разберемся, а на что вообще влияет расположение бака с теплой водой? А влияет оно в первую очередь на необходимость насоса. Дело в том, что полноценный насос установить в бане не получится, так как для него нужно отдельное помещение. Но по факту, мощная насосная установка в бане и не нужна. Будет вполне достаточно циркуляционного насоса систем отопления. Но, если бюджет не позволяет пользоваться техникой, приходится вспоминать законы физики.

Согласно школьному курсу, теплая вода легче холодной, а значит горячий слой «всплывает» над холодным. Так образуется небольшая разность давлений, которая при некоторых ухищрениях во время прокладки трубопровода позволяет создать систему с естественной циркуляцией. До массового распространения насосов на том же принципе работали системы отопления всех частных домов.

Система с расположением бака в парилке

По расположению бака с теплой водой системы бывают:

  • С расположением бака в парилке. Зачастую такой бак и вовсе прячут в одну кирпичную «рубашку» с печью, за счет чего достигается эффект термоса с долгим сохранением теплой воды. Но напор это разность между уровнем воды и высотой точки излива, то есть расположением распылителя душа. И тут начинаются проблемы: сделать при таком исполнении классический душ невозможно. Можно выполнить душевую с гибким шлангом и не поднимать его выше 1,5 метров. Почему именно 1,5 метра? Да потому, что при высоте бани в 2 м, сделать напор больше не получится. Поэтому нужно устанавливать циркуляционный насос, мучатся с гибким шлангом или выбирать другой вариант расположения бака. Но, справедливости ради, плюсы и у такой системы есть: малая протяженность трубопровода, быстрый прогрев воды и длительное сохранение температуры воды.
  • С расположением бака за стеной парилки. В этом случае получается сэкономить место в парной, которого всегда не хватает, но незначительно увеличивается протяженность трубопроводов и пропадает эффект термоса. Проблемы с напором и в этом случае сохраняются.
  • С расположением на чердаке. Если конструктивные особенности помещения позволяют выполнить бак в чердачном помещении, то этот вариант будет наиболее выигрышным для напора. Конечно, увеличивается сложность монтажа из-за увеличения общей протяженности трубопроводов, но появится возможность установки классического душа. При этом бак следует обязательно утеплять, желательно минеральной ватой, чтобы тепло не расходовалось на прогрев неотапливаемого чердака.

Система с расположением бака за стеной парилки

По расположению теплообменника

По расположению теплообменника выделяют системы:

  • С теплообменником внутри печи. Как правило, это змеевик из стальных труб или пластинчатый теплообменник. Главное удобство такой конструкции в том, что нет необходимости занимать дополнительное место вокруг дымохода, а значит экономится место в помещении. Если устроить теплообменник змеевик внутри топки, то вода будет прогреваться достаточно быстро, но при этом в разы увеличивается опасность вскипания воды в трубе. Для того, чтобы защитить систему, придется устанавливать циркуляционный насос отопления.
  • С теплообменником на дымоходе. Теплообменник на дымоходе проще сделать самому, для его эксплуатации и ремонта не нужно разбирать печь, как в предыдущем случае. Если говорить о покупных теплообменниках, то теплообменник на дымоходе будет эффективнее. Единственный минус — это габариты. эффективный теплообменник в топку можно сделать своими руками, а квадратные метры, занятые теплообменником на дымоходе никуда не денутся, поэтому такую конструкцию используют достаточно редко и только в целях предотвращения вскипания и пережога труб.

Теплообменник на трубу дымохода

Общие принципы установки системы

Есть несколько принципов, которые помогут вам сделать качественный и долговечный теплообменник:

  • Первое правило монтажа любого трубопровода это соблюдение углов наклона. Даже, если в системе есть циркуляционный насос, проще сделать правильные углы наклона труб, чем потом мучатся со спуском системы и заменой насоса, который слишком быстро истратил свой рабочий ресурс. Трубы, подающие воду в бак с теплой водой прокладываются под углом в 30 градусов в сторону теплообменника. Трубы, отводящие воду из бака обратно в теплообменник выполнятся с уклоном примерно 5-10 градусов в сторону теплообменника.
  • Нужно позаботится о спуске системы. В нижней точке предусматривается спускной кран, который необходим для спуска системы на зимний период, если пользоваться баней владелец не планирует.
  • Проверяйте места соединений пластиковых труб с теплообменником. Пластиковые трубы при соприкосновении с горячими поверхностями может и не оплавятся, но деформируются точно. Поэтому подвод и отвод воды к теплообменнику лучше выполнять из металлических труб с переходниками на пластик.
  • При необходимости, циркуляционный насос устанавливается прямо на трубу. Важно сделать так, чтобы была возможность замены и промывки насоса без демонтажа всей системы. Поэтому делается в двух местах устанавливаются тройники, через которые подключается насос. При необходимости линия с насосом перекрывается, насос снимается и выполняются все требуемые работы.
  • После монтажа всей системы, не забудьте проверить ее холодной водой. Это позволит выявить течи и исправить огрехи до начала работы.

Схема установки и подключения встроенного теплообменника

Как сделать теплообменник самостоятельно

При желании теплообменник можно выполнить самостоятельно, важно технично выполнят все требования и делать конструкцию с большим запасом прочности.

Материалы и инструменты

Потребуются материалы для работы с металлом:

  • Тиски
  • Инструмент для развальцовки
  • Ножницы по металлу
  • Пассатижи
  • Сварочный аппарат
  • Гаечный ключ

Кроме того нужны материалы:

  • Трубы для змеевика
  • Металлические листы для бака
  • Трубы для подвода и отвода воды к баку

Встроенный теплообменник из стальных труб

Расчет размеров и мощности

Здесь самый интересный момент. Дело в том, что правильно рассчитать теплообменник невозможно. Слишком много условий, большая часть которых должна определятся в лабораториях опытным путем. Причин достаточно много:

  • Нет возможности регулировать подачу воздуха
  • Неоднородное качество топливо. Даже если вы всегда топите баню одни и тем же видом древесины, качество топлива всегда будет неодинаковым, а значит неодинаковым будет и выделение тепла.
  • Неоднородность теплоотдачи. К концу процесса топки теплоотдача дров резко уменьшается, поэтому невозможно точно рассчитать тепловую нагрузку теплообменника

Собственно поэтому, все теплообменники изготавливаются на глазок с приличным запасом прочностных характеристик. При самостоятельном изготовлении для змеевиков в топке используют стальных трубы с диаметром ¾, для змеевиков в трубе подходят медные трубы с диаметром 10 мм. Примерная длина змеевика – 1 м. Для стальных труб выполняется шаг в 10-15 см, для медных – чем меньше расстояние, тем лучше.

Инструкция по изготовлению теплообменника около отводящей трубы

При изготовлении теплообменника около отводящей трубы, главное – правильно загерметизировать все отверстия. Разберем пошаговый этап изготовления:

  1. Создание змеевика из медной трубы диаметром 10 мм.
  2. Развальцовка концов. Это необходимо для создания перехода от стандартной трубы в ¾ к диаметру трубы змеевика
  3. Выполняются отверстия для отводов в отрезке дымовой трубы.
  4. Устанавливаются отводы и змеевик.
  5. Отрезок трубы дымохода устанавливается к самому дымоходу.
  6. Выполняется монтаж остальной системы.

Теплообменник в печи

Теплообменник в печи — это тот же змеевик. Только стальную трубу, которая применяется в данном случае, не согнешь, как обычную медь. Поэтому нужно использовать прямые отводы. Для предотвращения вскипания воды в трубах, между поворотами делаются отступы. Так же, при установке змеевика в топку, рекомендуется установка циркуляционного насоса.

Установка и подключение

Теплообменник в топке удерживается кирпичной кладкой печи, в дымоходе прибор держится на отводах. Отводы желательно выполнять как можно меньшей длины. Главное правило монтажа подобной системы: никаких горизонтальных участков.

Перед подключением систему обязательно нужно проверить холодной водой. Для этого система заполняется водой и проводится осмотр каждого участка трубопровода. Любая дырочка со временем превратится в серьезную течь, поэтому лучше устранить все проблемы на этапе монтажа. Если финансовые возможности позволяют, желательно установить циркуляционный насос с простейшей автоматикой для включения и выключения циркуляции.

Как видно, ничего сложного в создании теплообменника в баню своими руками – нет Главное, правильно выбрать какой теплообменник необходим для каждого конкретного случая, исходя из габаритов помещения и финансового бюджета стройки

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×