Плоский теплообменник для банной печи своими руками

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.

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

Источник

Теплообменник для бани своими руками

Печь для бани с теплообменником для воды

Если в бане изначально планируют установить хорошую печь, тогда не нужно задумываться о приобретении бойлера для нагревания воды, идущей на помывку. Ведь в отопительном агрегате уже имеется теплообменник, выполняющий роль нагревателя. от которого вода поступает в предназначенный для ее накопления бак. Рациональное решение конструкции такой печи предполагает постоянное наполнение резервуара горячей водой. В случае ненадобности жидкости для купания ее можно просто слить. Таким образом, функциональность печи для бани с теплообменником для воды обусловлена необходимостью в создании тепла для всего помещения бани и обеспечении моющихся людей горячей водой.

Различие по видам

Существует нескольковидов теплообменников для оснащения банных печей. Они распределяются:

• по конструкции;
• по местоположению.

В зависимости от особенностей конструкции выделяют:

• змеевик. являющийся достаточно простым вариантом. Оба конца теплообменника выведены из резервуара для забора холодной и выпуска нагретой воды;
• соединение двух металлических емкостей. цилиндра и параллелепипеда. Нагреваясь, вода из такого теплообменника посредством труб поступает в место своего назначения.

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

Месторасположение определяет также два вида теплообменников:

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

Устройство навесного типа получает необходимое тепло не от самой печки, а от дымохода за счет нагревания выбрасываемых газов. За счет существенной вместительности короба жидкость быстро нагревается в баке и остается горячей на протяжении всего времени топки бани. Как недостаток стоит отметить массивность внешнего вида устройства. Порой при обустройстве дымохода вначале устанавливают теплообменник так называемого самоварного типа. а затем уже дымоотводную трубу.

Обязательно нужно следить за заполненностью теплообменника водой, поскольку в сухом состоянии он может перегреться и потерять свои герметические свойства.

Собирая систему для циркуляции воды, следует отказаться от использования пластиковых труб в парилке. Высокая температура такого помещения воздействует на пластик, в результате чего этот материал начинает выделять вещества, вредящие здоровью человека.

Встроенный в конструкцию печи теплообменник имеет вид герметичного плоского бака емкостью до 5 литров. 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 промеж кожуха конвектора и топки. При этом устройство совершенно не соприкасается с огнем.

Необходимо именно перед началом топки печки заполнять систему водой, поскольку разогретый сухой теплообменник под воздействием холодной воды теряет свою герметичность и начинает просто протекать. С целью предотвращения появления воздушных пробок в системе воду нужно закачивать снизу с помощью насоса.

Теплообменники для печи указанных видов заслуживают большое внимание из-за возможности экономить на топливе, ведь для их нормального функционирования требуется тепло, аккумулирующееся от сгорания дров. Так, аппарат встроенного типа нагревается за счет тепловой энергии, идущей на обогрев парилки и камней. Теплообменник же, размещенный на дымоходе. питается теплом, которое просто выходит в трубу. Его эффективность и скорость нагревания значительно выше по причине большей вместительности устройства. При этом бак, в который сливается горячая вода, может быть удален на существенное расстояние от печки.

Достоинства банных печей с теплообменником

Устройство используется в бане как для нагрева воды. так и для создания высокой температуры. а также образования пара в парилке. Перечислим некоторые достоинства устройства:

1. срок службы определяется 25 годами;
2. значительно экономится пространство парилки за счет идеального сочетания отопительного прибора и нагревателя воды;
3. в теплообменнике вода нагревается быстрее, чем даже воздух в помещении;
4. накопительный бак можно устанавливать в моечной на отдалении от печи.

Особенности работы устройства

Как уже упоминалось, теплообменник встроенного типа находится в печи между кожухом конвектора и топкой. При этом исключено воздействие открытого огня. Аппарат емкостью в 5 л способен быстро заполнить бак объемом до 120 л. Эффективность и правильность эксплуатации устройства обеспечивается за счет предварительного наполнения бака водой. Только затем уже можно приступить к растапливанию печки. Если не выполнить это основное условие, со временем теплоноситель потеряет герметичность и просто выйдет из строя.

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

1. открытые системы нагревания воды, которые без давления, считаются наиболее приемлемыми для отопления такой бани;
2. наиболее эффективной считается система нагрева воды, сумма протяженности труб которой не превышает 3 метра. Именно такой длины в суммарном исчислении вполне хватит, чтобы обеспечить сообщение между теплообменником и баком, размещенным в смежном с парилкой помещении;
3. для обустройства системы нужно использовать однодюймовую трубу. Именно такой размер соединяющего элемента способен обеспечить нормальное течение воды по трубопроводу даже без задействования циркуляционного насоса.

Как рассчитать площадь теплообменника

Нередки случаи, когда домашние умельцы берутся за изготовление печи для бани с теплообменником своими руками. В таком случае им нужно научиться вычислять необходимые параметры, касающиеся обеспечения банного помещения достаточным количеством тепла и объемом горячей воды для помывки.

При расчете габаритов теплообменника допускаются округления. Так, если вы устанавливаете в своей бане систему обогрева мощностью в 5 кВт . вам понадобится устройство, полезная площадь которого определена приблизительно в 1 кв. м . Такой пример довольно приблизительный, поскольку устройство с подобной площадью будет также обеспечено теплом при участии печки с мощностью в 9 кВт. При этом все же лучше рассчитывать величину площади, оставляя солидный запас. Во время охлаждения агрегата мощность значительно снижается, а оставленный запас позволит поддерживать температуру в помещении до следующей растопки печи.

При выборе теплообменника самое последнее, на что стоит обращать внимание – это форма устройства. К этому параметру не предъявляется особых требований при установке печи для бани. Поэтому можно смело полагаться на свою фантазию. Зачастую теплообменники, как и система труб, изготавливаются из нержавеющей стали. Это достаточно долговечный и эффективный при эксплуатации материал. Единственный минус – могут возникнуть сложности при проведении сварочных работ, поскольку потребуется специальный сварочный аппарат с электродами и определенный опыт сварщика.

Представленные в продаже готовые печи с теплообменником

Традиционные модели банных печей, выполняемые 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 отопительного агрегата . Предлагаем рассмотреть наиболее популярные модели печей для бань, оснащенные теплообменником.

Печь с теплообменником Везувий модель Скиф 16 ВЧТ

Этот агрегат обладает достаточной мощностью для того, чтобы обеспечить высокую температуру в парилке, объем которой достигает 18 куб. м. В корпус печи встроен теплообменник, быстро нагревающий воду в баке, вынесенном в смежное с парилкой помещение. В зависимости от особенностей монтажа печи в своей бане, покупатель сам выбирает агрегат с левосторонним либо правосторонним размещением теплообменника. Этот представитель модельного ряда печей Везувий примечателен тем, что вокруг его корпуса в специальном кожухе располагаются камни, создающие эффект кирпичной кладки. Практически все остальные модели оснащаются каменкой, установленной сверху агрегата.
Топка печи изготовлена из высокопрочной качественной стали, толщина которой составляет 8 мм. Такой материал сохраняет свои характеристики и пропорции изделия даже при самых высоких температурах.

Распределение цен на печи Везувий Скиф можно посмотреть в таблице:

Печь Торнадо 20М2

Модель с чугунной дверцей благодаря своей мощности способна обогреть помещение парилки объемом 20 куб. м. Отличительными чертами печки являются:

• 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, а это достаточно солидный показатель, перед проведением монтажных работ нужно выполнить закладку фундамента, предварительно рассчитав его требуемую прочность.

Стоимость печей данной торговой марки определена в пределах 22–38 тысяч 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, объем которой доходит до 20 куб. м. Оптимальная температура в помещении создается также за счет равномерного нагревания и плавной отдачи тепла от 40 кг камней. Каменка, работающая на дровах, пользуется большой популярностью среди потребителей в основном за счет современных технологий, заложенных в ее конструкцию.

В корпус печи встроен теплообменник в виде бака, заполненного водой. Образцовое устройство обеспечивает постепенный нагрев жидкости, не доводя ее до кипения. Только при очень длительном использовании печи вода может стать кипятком. Благодаря выносной конструкции топку можно размещать в смежном с парной помещении, таким образом, в парной постоянно будет поддерживаться тепло и порядок.

Плавность форм агрегата, рамка из нержавеющей стали, устойчивые ножки придают привлекательность внешнему виду каменки. Печь для бани с теплообменником для воды стоит в среднем 37,5 тысячи рублей.

Установка банной печи с теплообменником

1. Монтаж печи выполняется на предварительно углубленный в грунт (на 40 см) фундамент. Сооруженная основа не должна выступать над уровнем пола.
2. Вокруг печки возводится кладка из кирпича с применением глиняного раствора.
3. Теплообменник для печи устанавливается в смежном с парилкой помещении.
4. В стене бани выполняется отверстие для вывода топки.
5. В систему заливается вода, которая через трубы, обмотанные теплоизоляцией, подается в накопительный резервуар.
6. Устанавливается труба дымохода, верхний конец которой проходит через отверстие в потолке и прикрепленному к нему металлическому листу.
7. Производится тщательная герметизация отверстия и всех стыков.

Собственноручное изготовление

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

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

Отсюда следует, что теплообменник для банной печи состоит из двух частей . верхнего цилиндра и нижнего прямоугольника.

Предварительно раскроив из металла заготовки, выполняют их сварку. 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. Также 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 теплообменника приваривается труба;
2. через отверстие трубы вода заливается во встраиваемый в печь бак;
3. труба приваривается к верхней части теплообменника.

Работа выполнена. Теплообменник для печи своими руками 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. Иначе придется избавляться от допущенных при работе 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, нужно выполнить качественное утепление помещения бани.

Что нужно знать об эксплуатации теплообменника

Достаточно ответственным делом является выбор печи, оснащенной таким устройством. Рассматривая различные модели, нужно 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 теплообменника во время их нагрева.
2. Полезная мощность является важным показателем, который должен учитываться при проведении всех необходимых расчетов.
3. Габариты теплообменника должны соответствовать характеристикам печки. На выполнение функций устройства должна отдаваться лишь десятая часть всего тепла, вырабатываемого печью.
4. выносной бак должен вмещать в себя столько воды, сколько может нагреться буквально за 2 часа с момента растопки печи.
5. все уплотнители, устанавливаемые в местах соединения элементов системы, должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к воздействию высокой температуры.

Основных требований немного, но их обязательно нужно соблюсти при установке и эксплуатации теплообменника. Это значительно увеличит долговечность устройства.

Печи, в конструкции которых имеются теплообменники, можно устанавливать в банях, где планируется поддерживаться режим как русской бани, так и финской сауны. С приобретением такого агрегата вам не потребуется установка бойлеров или других подобных устройств, осуществляющих нагрев воды в бане. Совершенство новых технологий, применяемых при производстве банных печей с теплообменниками, позволяет значительно продлить срок службы таких отопительных агрегатов. Главное – правильный монтаж и ответственная эксплуатация системы.

Теплообменник для банной печи: процедура изготовления

Хорошая печь в бане не требует использования дополнительных нагревательных систем для подогрева воды в помещении моечной. Эта функция будет возложена на теплообменник, основным предназначением которого является подогрев поступающей жидкости с последующей её передачей в навесную ёмкость. Системы с качественным теплообменником выполняют сразу несколько функций – обеспечивают наличие горячей воды, а также подогрев не только парилки, но и помещения предбанника.

Основные критерии выбора теплообменника

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 .

Особенности работы печи с теплообменником

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.

Монтаж печи с теплообменником – особенности проведения работ

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.

Изготовление теплообменника своими руками

Чтобы своими руками изготовить теплообменник для печи в бане, нужно использовать листовой металл. толщина которого составляет 2,5 мм. Верхнюю ёмкость в виде цилиндра присоединяют к нижней прямоугольной ёмкости с помощью труб. В данном процессе самое основное, чтобы швы в месте стыков отдельных элементов имели минимальные зазоры. Непосредственные размеры печи, а также толщина труб должны рассчитываться в соответствии с площадью бани.

Подготовленные металлические заготовки прихватываются друг к другу с помощью сварки и только после проверки, что все детали на своих местах, производится окончательное сваривание теплообменника. По окончании сварочных работ проводится проверка качества швов для этого:

• 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.

Преимущество банной печи с теплообменником

Самыми важными достоинствами печей с теплообменником можно считать следующие параметры:

• 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.

Как безопасно эксплуатировать банную печь с теплообменником

Наверное, безопасность для каждого человека находится на первом месте, поэтому нужно правильно уметь эксплуатировать систему:

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.

На строительном рынке существует огромный ассортимент отопительных систем для бани с теплообменником и без него. Однако и самостоятельно можно соорудить теплообменник для банной печи при наличии необходимых инструментов и навыков проведения сварочных работ.

Теплообменник для банной печи: виды и особенности

Теплообменники – устройства, в которых тепло передается от одного вещества другому. В банных печах энергия горячего воздуха передается воде, которая находится внутри. Второе название таких устройств – водяной контур. Сами эти устройства могут быть разных форм и типов. Использоваться могут как для организации водяного отопления, так и для получения горячей воды.

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

Принцип работы водяного теплообменника строится на том факте, что вещество (в данном случае вода) более высокой температуры поднимается вверх. Так как система представляет собой замкнутый контур, то происходит постоянный круговорот воды: горячая поднимается вверх по одной трубе, на ее место приходит холодная по другой. Таким образом, постепенно происходит повышение температуры во всей системе. Время нагрева при этом зависит от многих факторов:

Теплообменник-змеевик из меди

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

Змеевик для печей

Один из самых простых в изготовлении теплообменников – змеевик. Все что нужно – найти трубу из достаточно пластичного металла. Чаще всего используется медь или алюминий, так как оба металла стойки к коррозии и легко гнутся. Затем труба изгибается, причем форма в принципе может быть любая.

Для того чтобы вода активно двигалась самотеком (без насоса) общая протяженность змеевика не должна превышать 3 метров (это с учетом соединения до выносного бака). Создавая свой теплообменник, «примеривайте» его к печи: он не должен соприкасаться с открытым пламенем, а нагреваться должен раскаленным воздухом. На концах нарезается наружная резьба, к которой затем подсоединяются через фитинги выносной бак.

Змеевик может располагаться не только внутри топки, но и снаружи. Обматывать печку вряд ли стоит, а вот металлический дымоход греть воду будет достаточно эффективно. Ведь если печь без камеры дожига, то температура на выходе топки может быть до 500 о С. Пример такого теплообменника на трубе смотрите на фото.

В самом простом варианте теплообменник может иметь вид подковы. Тогда использовать можно и нержавейку – так ее можно согнуть. Например, на видео ясно видна подобная форма, которую использовали в печи для бани «Витра» (видео о том как перенести теплообменник в печи Vitra с левой боковой панели на правую ищите в конце статьи).

Простейший вид теплообменника для банной сети — изогнутая трубка с резьбой на концах

Один из видов змеевика – регистр. Это, как правило, сварная конструкция из труб, которая часто чем-то напоминает отопительные. Регистр для банной печи чаще всего варят из нержавейки, так как только она может длительное время переносить жесткие условия эксплуатации. Сварные конструкции имеют большой размер и вес, и потому их чаще устанавливают кирпичных печах. В железной печи не всегда можно найти место для размещения небольшой трубки-теплообменника, не то что громоздкой сварной конструкции. А при проектировании кирпичных банных печей можно выделить место и под регистр.

Теплообменник-регистр. Такой в готовую металлическую печь не поставишь. Это вариант или для самодельной железной печи или для кирпичное (скорее так судя по размерам)

Иногда теплообменник выполнен в виде небольшой емкости с водой (объем до 3-х литров), который также располагается внутри топки без непосредственного контакта с огнем. Принцип его работы ничем не отличается от других. Чтобы служил такой бачок-теплообменник дольше, при изготовлении своими руками, постарайтесь сделать конструкцию так, чтобы было как можно меньше сварных швов. Например, возьмите лист нержавейки (толщины 1-2 мм достаточно) и на листогибе придайте требуемую геометрию. На корпусе шов будет всего один, плюс приварены будут боковые панели и входные патрубки.

Теплообменник для банной печи фирмы «Ермак» — уникальная конструкция

Изготавливая любой из теплообменников, расположенных внутри топки, нужно помнить, что отбирать без ущерба для обогрева помещения они могут не более 10% мощности печи. Так что чересчур большие регистры делать нерационально. Их и разместить сложно и они отрицательно скажутся на температуре воздуха в парной. Лучше рассчитать систему так, чтобы можно было за все время посещения бани подогреть воду несколько раз: вам ведь не нужны сразу 150 литров кипятка? Сначала надо немного горячей воды чтобы запарить веники, потом чуть больше, чтобы помыться перед парилкой, и затем еще некоторое количество, чтобы ополоснуться. В результате, нужны, может и 150 литров горячей воды, но порциями. Так зачем делать систему на 150 литров и ждать несколько часов, пока она будет приемлемой температуры, если можно сделать бак на 50-70 литров и несколько раз нагреть в нем воду, которая будет расходоваться по мере необходимости…

Водяная рубашка

Просто реализуется еще один теплообменник – водяная рубашка (водяной контур) на трубу. На участок дымохода наваривается труба большего диаметра с двумя патрубками для подачи/отведения воды. Принцип работы все тот же: горячая вода подымается вверх, вниз поступает из выносного бака более холодная вода.

Принцип организации водяной рубашки на трубу и ее подключение к выносному баку

Этот способ более привлекателен по нескольким причинам:

• нагрев происходит за счет тепла, которое раньше просто улетало;
• сделать такой теплообменник своими руками несложно, хотя есть и фабричные варианты;
• установить можно на любой металлический дымоход и для этого не нужно разбирать печь и делать в ней отверстия;
• теплообменник на трубе предупреждает проникновение газов из дымохода в помещение.

Все эти плюсы делают такое устройство достаточно привлекательным. Но есть у такого решения и минусы:

• требуется полная герметичность швов;
• при добавлении холодной воды может образовываться конденсат;
• заливать воду в разогретую систему нельзя – может из-за разницы температур порвать стенки дымохода.

Водяной контур на печь делается аналогично, но в этом случае в емкость с водой строится вокруг корпуса. Практически всегда такой теплообменник делают на круглые печи. Во-первых, можно подобрать трубу большего размера и приварить дно и верх, что вряд ли удастся с прямоугольными печами, и во-вторых, по кругу вода движется легко и система эффективна, чего тяжело добиться при квадратном кожухе.

Теплообменник открытого сифонного типа

Очень интересный и эффективный вариант нагревать воду на печи, но, к сожалению, не очень распространенный. В печь вваривается наклонная труба, запаянная на конце. Ее второй конец — открытый срез — приварен в нижней части бака с водой. Когда вода налита в бак, часть ее попадает в трубу, расположенную в печи, где она нагревается вплоть до кипения. Выделяющийся при кипении пар пузырьками поднимается вверх. Попав в холодную среду пузырек лопается, передавая значительную часть тепла окружающей воде. Кроме того перенос тепла происходит за счет все той же конвекции (движения горячей воды вверх, а холодной вниз).

Сифонный теплообменник. Эффективный вариант, но редко используется

Одно из практических воплощений такого теплообменника представлены на фото. Конструкция несколько изменена, но принцип остался тот же.

Теплообменник для банной печи сделанный своими руками

В этом варианте бак располагается на подставке в соседней комнате. В стене и в одном боку печи проделано отверстие (печь стоит боком). Длина трубы такая, что она чуть не достает до противоположной стенки топки. Труба на конце запаяна, отверстие в печи немного большего размера, чем диаметр патрубка, не заизолирован и не уплотнен. Входное отверстие расположено достаточно низко – прямо на этот необычный теплообменник накладываются дрова, а затем после прогорания при необходимости на нее нагребаются угли.

Как соединить теплообменник с баком для воды

Владелец такого водяного теплообменника сифонного типа уже более 6 лет использует данный агрегат. Говорит, что дым не попадает в помещение. Иногда, если в парилку чересчур резко закрыть дверь, может небольшая порция дыма вырваться, но это случается очень редко и не приносит каких-либо неприятностей. Бак не рекомендует делать большим – удобнее несколько раз заливать воду, чем ждать, пока нагреется большой ее объем. Бак на фото имеет объем порядка 50 литров.

Чем и как соединять выносной бак и теплообменник

Хотя температура воды в теплообменнике при любой его конструкции не поднимается выше 100 o C, патрубки могут нагреваться до более значительных температур – они контактируют со стенкой печи. Потому желательно примерно 40-50 см от них устанавливать металлические трубы. Наверное, все та же нержавейка будет предпочтительнее: 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).

Источник