Как соединить бак в бане с теплообменником

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.

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.

Источник статьи: http://2proraba.com/banya/teploobmennik-dlya-bannoj-pechi.html

Как подключить теплообменник к банному баку

С целью подогрева холодной воды для парных процедур можно использовать бойлерный аппарат или установить бачок, который будет передавать жидкости тепло, генерируемое печкой. Чтобы эксплуатация установки была безопасной и эффективной, нужно знать, как выполняется правильное подключение бака к теплообменнику в бане.

Виды баков для воды

При принятии банных процедур существует постоянная потребность в воде. Она нужна для поливания камней в печке, обработки веников, мытья тела после пребывания в парной, поддержания чистоты в помещении. Поэтому необходимо, чтобы рядом всегда была подогретая жидкость. На дачных участках, где часто строятся бани, зачастую нет возможности использования магистрального горячего водоснабжения. Для решения проблемы к теплообменному элементу подключается водогрейная емкость.

Баки отличаются по исполнению, применяемым материалам, габаритам и форме. В продаже существуют модели, специально спроектированные для использования в сауне. Резервуары с водяным контуром делаются, как правило, из нержавеющей стали либо оцинкованной жести.

Встроенный

В прошлом такие водогрейные резервуары обустраивались в банных помещениях уже в процессе их постройки. При соединении нижней части бака с топкой жидкость подогревалась от печного жара. Плюс такой конструкции – высокая скорость нагрева. Минус – снижение теплоотдачи печного агрегата воздушным массам (так как большая часть идет на приготовление жидкости). Воду забирают из емкости черпаком либо устанавливают кран. Вместимость получающегося бака определяется размерами печи.

Выносной

Удобство подключения выносного бака к банной печи состоит в возможности выбора из нескольких мест размещения емкости. Обычно ее ставят в душевом помещении по соседству с парильней. За подогрев жидкости отвечает теплообменный элемент, вмонтированный в печь. Его подключают к бачку посредством латунных или медных труб. По теплообменнику поступает холодная жидкость, а обратно – уже нагретая.

На трубе

Здесь вода подогревается теплом газов, движущихся по дымоходу. Установка такого бака труднее, чем других типов, но его использование имеет ряд преимуществ. Жидкость очень быстро подогревается, а большая емкость позволит обслужить компанию из 5 и более человек. Вода долго удерживает тепло даже после окончания топки печки. Нередко баки устанавливаются на чердаке. Такое размещение выгодно тем, что позволяет оставить больше свободного пространства внутри помещения. Материалом для корпуса емкости чаще всего служит нержавейка, что также способствует скорейшему подогреву воды. Но при этом нужно следить, чтобы жидкость не начала закипать (это относится к бакам любого вида).

Приставной

В этом случае не потребуется монтажных операций по подключению бака к теплообменнику. Емкость приставляют к печной перегородке, жидкость в ней подогревается от тепла топочного агрегата.

Приставная конструкция привлекательна своей простотой, но подготовка воды в ней происходит не столь быстро, как в других. Тем не менее, она подойдет для парилки, которой пользуются одновременно не более 2-3 человек.

Материалы для бака

Емкости для горячей воды изготавливаются из разных металлов. В прошлом широко были распространены чугунные баки. Со временем их вытеснили резервуары из более легких материалов – стали и алюминия.

Нержавеющая сталь

Этот металл пришел на смену тяжеловесному чугуну. Жидкость в емкости из стали подогревается очень быстро. Материал хорошо переносит температурные перепады. Баки не требуют предохранения от высокой влажности. Единственный недостаток – вода удерживает тепло не очень долго.

Чугун

В прежние времена это был единственный материал, использовавшийся для изготовления баков для горячей воды. Чугун хорош долговечностью, устойчивостью к коррозионным воздействиям и температурным изменениям. Жидкость в таком резервуаре остается нагретой очень долго. Сейчас чугунные баки почти не производятся из-за их большого веса, но существует возможность приобрести емкость, бывшую в употреблении, по более демократичной цене. Монтируют чугунный резервуар под печку. Для крупногабаритных вариантов необходимо подготавливать фундамент. Помимо веса, минусом является довольно продолжительный подогрев воды.

Другие металлы

Для производства водогрейных емкостей используют эмалированную сталь. Покрытие обеспечивает изделию защиту от коррозионных повреждений. Поверхность легко очищается от загрязнений, но важно не допускать нарушений целостности эмалевого слоя, в противном случае на емкости может появиться ржавчина. В продаже можно найти баки с покрытием разных расцветок. Изготавливают водогрейные резервуары и из гибких и легких листов алюминия. Такую конструкцию несложно сделать в домашних условиях. Для предохранения от коррозии поверхности рекомендуется оцинковать.

Дерево и пластик

Эксплуатационные характеристики этих материалов позволяют применять их лишь для резервуаров с негорячей водой. Особенно это относится к пластмассам, которые плавятся от воздействия высоких температур. Если в бане отсутствует водопровод и возникла потребность в емкости для теплой или холодной воды, можно использовать изделия из дерева или полипропилена.

Пластиковые ведра или ковши нельзя ставить рядом с печкой, иначе они могут деформироваться.

Достоинства и недостатки

Бак достаточной емкости обеспечит жильцов подогретой водой для гигиенических процедур и хозяйственных нужд. Жидкость в емкости устраняет проблему сухого воздуха. По сравнению с водогрейными устройствами, работающими на газе или электричестве, преимущество использования бака состоит в отсутствии дополнительного расхода ресурсов. Подсоединение резервуара к печке выручит и в случае временного отключения снабжения магистральными ресурсами.

Минусы баков зависят от материала и типа конструкции. В стальных емкостях вода быстро остывает, чугунные отличаются тяжеловесностью. Монтаж бака на трубе требует специальных навыков. На скорость подогрева влияет толщина стенок изделия.

Размеры и формы баков для воды

Если парилка имеет небольшие размеры и подходит для одновременного нахождения двух человек, достаточно будет установить емкость в 40-50 литров. Для обслуживания целой компании потребуется массивный бак (около 100 л). Рассчитать нужный объем можно, если представлять себе число людей, одновременно принимающих банные процедуры регулярно. Его умножают на 10 и добавляют запасные 20 литров.

Помимо традиционных прямоугольных форм, встречаются треугольные бачки. Модели, устанавливаемые на трубу, могут быть рассчитаны на горизонтальное расположение. Иногда они имеют скругленные углы.

Установка и подключение бака для воды к теплообменнику в бане

Характер монтажа бачка в бане зависит от того, каким образом будет подогреваться вода – от печного тепла или посредством трубчатого электронагревателя. Если в здании есть водопровод, применяется закрытое водоснабжение. В этом случае лучше подойдет печка, снабженная змеевидным элементом. Последний подсоединяется к бачку и подогревает воду. Если резервуар небольшой и легкий, его можно повесить на стену или непосредственно над печкой. Проще всего в монтаже приставная емкость.

При использовании печного агрегата со змеевиком схема подключения теплообменника в бане к бачку будет иметь такой вид:

1. Емкость устанавливают в запланированном месте и соединяют с трубами посредством змеевидного элемента.
2. Верхнюю и нижнюю часть резервуара нужно подключать к соответствующим отводам элемента – тогда холодная жидкость подходит снизу, а нагретая уходит сверху.
3. В участок поступления воды для прогрева ставят клапаны – обратный и предохранительный. Для них нужно определить показатели давления, инициирующие срабатывание.
4. На баке нужно смонтировать взрывник, выпускающий избыточное давление, возникающее при продолжительном нахождении нагретой воды в емкости.

Чтобы стенки резервуара не испытывали излишнее воздействие высоких температур от печи, их рекомендуется изолировать. Это поможет водогрейной емкости прослужить дольше. Можно поставить между агрегатом и бачком прокладку из листового асбеста.

Установка бака для жидкости в бане поможет сэкономить топливные ресурсы. Габариты подбираются в зависимости от площади парилки и числа регулярно посещающих ее людей.

Источник статьи: http://strojdvor.ru/otoplenie/podklyuchenie-baka-k-teploobmenniku-v-bane/