Регистр теплообменник на трубе бани

Регистр теплообменник на трубе бани – это специальные устройства предназначенные для нагрева воды непрямым методом от огня, точнее от раскаленных продуктов сгорания – дымовых газов. Очень много бань, особенно, отдельно стоящих вдалеке от централизованного водоснабжения не имеют другого способа как нагреть воду чем получить тепло от печи в бани. Мы поговорим о нескольких типах регистров-теплообменников: устанавливаемых в печи и на трубу. Детализируем нагреватель на трубу. В банных печах много тепла передается дымоходу и не меньше улетучивается по трубе на улицу. Часть этой энергии можно снять с горячего дыма путем передачи воде, циркулирующей вокруг горячей трубы. Альтернативное название такого устройства – водяной контур или водяная рубашка. Кроме нагрева воды для мытья в холодное время года такой источник тепла может использоваться для нагрева смежного помещения.

Для нагрева воды в банных печах (точнее – с использование печи для бани) чаще встречается небольшой бак цилиндрической формы или металлическая изогнутая трубка (змеевик) навитый вокруг дымохода и не имеющие непосредственного контакта с огнем.

Принцип работы водяного регистра-теплообменника базируется на том, что вода более высокой температуры поднимается вверх, создавая ток жидкости. Таким образом система представляет собой замкнутый контур, в котором без применения насосов происходит постоянный ток воды: горячая поднимается вверх по одной трубе, одновременно в регистр приходит холодная вода по другой. Таким образом, постепенно происходит повышение температуры во всем контуре. Если к такому регистру-теплообменнику подключить бак, вода в нем постепенно будет нагреваться и циркулировать. Скорость нагрева бака зависит от множества показателей:

Материал из которого сделан теплообменный регистр: нержавейка, медь и т.п.
от начальной температуры воды в баке( ведь зимой это будет — 14 градусов летней воды, а не 3-4 градуса зимней);
объема воды в баке и регистре с трубами;
диаметра труб контура, которые не должны препятствовать току воды;
мощности печи, а точнее – температуры трубы на выходе печи;
площади поверхности трубы регистра соприкасающейся с водой.

Регистр – рубашка или змеевик-трубка? Выбор теплообменника

Если говорить о простоте изготовления, то кустарным способом проще всего изготовить медный теплообменник в виде змеевика. Для этого понадобится труба из мягкого металла, например медь, которая не ржавеет и легко гнется. Эту трубу можно намотать прямо на дымоход с некоторой оговоркой. Не смотря на то, что медь-отличный проводник тепла и быстро нагревает воду, такой регистр малоэффективен из-за малой площади поверхности контактирующей непосредственно с трубой. Труба должна быть как можно большего диаметра чтоб сопротивление канала воде было минимально.

Многие «теоретики банного дела» пишут что труба имеет температуру до 500 градусов! Да, у плохих банщиков трубу можно раскалить до малинового цвета, что значит: перегрузка по теплу, старение и разрушение печи, ускоренный износ дымохода, и «деньги на ветер» в виде низкого КПД печи. Измерения пирометром показали, что температура трубы при правильной эксплуатации не поднимется выше 200 градусов. Вариант, когда огонь горит в дымоходе, оставим любителям пожаров. Эмпирическим путем кустарщики установили, что для движения воды самотеком (без насоса) общая длина змеевика не должна превышать 3-х метров. Нагрев проходит раскаленным воздухом через контактное пятно с дымоходом. На концах нарезается наружная резьба, к которой затем подсоединяются через фитинги выносной бак смежного помещения.

Универсальный регистр для обмена тепла в виде водяной рубашки

Это самое эффективное с точки зрения теплообмена устройство. Конструкция из коаксиальных труб представляет стакан, внутри которого движется вода, соприкасаясь по всей площади поверхности с горячей трубой. Эффективность достигается максимальной площадью контакта воды с нагретой поверхностью. Внешняя труба большего диаметра с двумя патрубками для подачи и отвода воды, как правило, изготавливается из того же материала что и дымоход (нержавейка – лучшее решение). Принцип работы — такой же: горячая вода подымается вверх самотоком к верхней части регистра и создает некоторое давление, толкающее горячую воду в бак, а вниз поступает холодная вода из выносного бака.

Почему лучше купить регистр теплообменник на трубу?

нагрев происходит за счет тепла, которое раньше просто удалялось через трубы
уменьшается тепловая нагрузка на весь дымоход
экранируется помещение парилки от вредного – жесткого ИК излучения;
Экономится часть средств на покупку составляющей части дымохода
Малые размеры позволяют установить регистр на самые маленькие печи и уменьшая мощности нагрева для воды;
установить можно на любой металлический дымоход и для этого не нужно разбирать печь и делать в ней конструктивные изменения
теплообменник – регистр на трубе легко демонтируется и в отличие от теплообменников внутри топки – не прогорает, так как не перегревается.
Универсальность заключается в том, что регистр теплообменник не зависит от параметров и конструкции печи, а только определятся диаметров дымоходной трубы.

Все эти плюсы делают такое оборудование для бани достаточно привлекательным. Конечно, самым большим минусом такого устройства есть его цена и сложность изготовления в домашних условиях. Еще несколько слов о том, что существуют регистр-теплообменники самоварного типа, но это тема следующей статьи.

Источник статьи: http://dombrus.org.ua/registr-teploobmennik-na-trube-bani/

Какой теплообменник установить для банной печи

Теплообменник для банной печи – вещь не новая, вариантов его изготовления и расположения существует множество.

Его монтируют прямо в печь или выносят наружу. Существуют приверженцы первого и второго способов установки, и это неудивительно, ведь у каждого способа есть свои плюсы и минусы.

Назначение и принцип работы

Принцип работы различных видов теплообменников одинаковый: вода нагревается за счет тепла от сгораемого топлива в печи и далее используется для мытья или отопления. При этом нет необходимости в установке в бане отдельного бойлера.

В зависимости от расположения теплообменник может быть:

встроенным (внутренним, интегрированным, как еще говорят);
внешним (на дымоход).

Выполняется он в виде змеевика или емкости, которая разогревается от жара из топки либо трубы дымохода. Самоварный теплообменник является внешним и работает, подобно самовару, нагреваясь за счет горячих газов от сгораемого топлива.

В теплообменник вварены трубки, по которым поступает и отводится вода. Горячая вода поступает в бак, который размещают либо рядом с теплообменником, либо выносят в другое помещение. Трубы можно расположить так, чтобы вода постоянно циркулировала, нагреваясь в банной печи.

Варианты расположения бака

Баки для воды можно размещать где угодно: на стене помывочной или душевой, на чердаке, возле печки в парной. Внешние варианты лучше всегда утеплять, иначе вода будет нагреваться очень долго, а остывать быстро.

Вариант, когда бак располагается непосредственно возле банной печи, наиболее оптимальный, так как вода нагревается от пламени. Это визуально уменьшает помещение бани, но хорошо держит жар.

Часто камни укладывают в дымоходе, а бак ставят под топкой. Такая конструкция нагревается долго, но температуру держит тоже несколько часов. Жар от такой печи будет хороший, пар тоже.

Внешний вариант расположения более затратный в плане топлива. В этом случае придется топить дольше, так как нужно прогреть воду в трубах. Однако внешнее расположение очень удобно для душевой комнаты, когда после парилки нужно ополоснуться.

Оба варианта имеют свои недостатки – напор воды у них очень низкий ввиду небольшой высоты установки, а высота потолков в бане бывает редко выше двух метров. Установить душ будет сложно, да и мыться придется не выше чем с полутора метров. Эту проблему можно решить, если вынести бак, например, на чердак. Тогда напор увеличится, необходимо лишь своевременно добавлять воду. С ведрами не побегаешь, лучше подвести водопровод. Делается он с поплавком, чтобы, когда бак наполнится, подача воды автоматически прекращалась.

С выносом бака на внешний контур увеличиваются теплопотери. Необходимо утеплить сам теплообменник и трубы, которые к нему подводятся. Расчеты следует проводить, исходя из конструктивных особенностей бани. Например, натрубный вариант, когда змеевик опоясывает трубу, хорошо подходит для душевой комнаты. Но есть ограничения по объему – таким способом согреешь не более 50 литров воды.

Если есть возможность подвести водопровод, то лучше автоматизировать этот процесс. Тогда бак всегда будет наполнен и вода в нем будет горячая все время, пока топится банная печь.

Теплообменник в печи

Устанавливать теплообменник в печи – наиболее выгодное решение. Вода будет греться непосредственно от жара из топки. Монтируется такой теплообменник в банную печь рядом с каменкой или сверху на топку.

Обратите внимание! Устанавливать теплообменник под каменкой не рекомендуется, так как он будет отбирать тепло, не давая сильно прогреваться камням. Не получится поддать пару, а вместе с этим потеряется весь смысл бани.

Недостатком встраиваемого варианта является закипание, когда печь еще не прогрета, а вода в баке уже начинает кипеть. Существуют также проблемы с обслуживанием и заменой частей теплообменника. При замене придется разбирать печь. Надо заметить, что на стенках встроенного устройства накипь собирается быстрее, а чем толще ее слой, тем меньше теплопроводность материала. Теплообменник в результате хуже и хуже выполняет свою главную функцию – передачу тепла – и нуждается в чистке.

На дымоходе (водяная рубашка)

Схема монтажа теплообменника на трубу дымохода в баню несложная. Нагрев воды может происходить либо через змеевик, либо к трубе приваривается специальная емкость, к которой впоследствии подключают трубки, идущие к баку. Это так называемый самоварный тип теплообменника.

Сделать такую рубашку можно из трубы по диаметру большей, чем дымоход. Бак можно оставить в парной или вынести наружу. Такой вариант значительно увеличивает время нагрева, поэтому в помощь придет насос, который будет гонять воду между рубашкой и баком.

Без насоса рубашка тоже будет работать, но нагревание замедлится в несколько раз. Такие теплообменники следует утеплять в случае, если они будут выноситься из парной. Их подключение следует выполнять посредством гибких труб, что облегчает последующее обслуживание.

Расчет площади

При расчете площади теплообменника строгих рамок не существует. Исходить следует из полезной площади банного помещения или того места, которое он будет отапливать. При установке в парилке и использовании только для получения горячей воды можно установить и маломощную конструкцию.

Если теплообменник будет выноситься наружу и необходимо, чтобы он еще и обогревал помещение, то он должен обеспечивать 5 кВт на 1 квадрат полезной площади помещения. Если он рассчитан не на отопление, а на расход воды, то объем может варьироваться. Средний расход воды может быть до 50 кубических метров на человека. Однако с увеличением объема увеличивается и время нагрева.

При установке бака в печь необходимо помнить, что он не должен остужать камни. Поэтому он должен быть такого размера, чтобы не забирать все тепло от камней, а греться вместе с ними.

Самостоятельное изготовление теплообменников

Подходить к изготовлению теплообменника для банной печи своими руками следует ответственно. Выбирать его размеры и материал необходимо из расчета, какую функцию он будет выполнять в дальнейшем и где он будет установлен.

Внешний

Чтобы сделать змеевик на дымоход, используют медную трубку диаметром 10 мм. Длина ее будет зависеть от размеров трубы дымохода, но обычно хватает 2 м. На концы трубки надевают развальцованные переходники, через которые змеевик будет подсоединяться к трубам.

Можно своими руками сделать теплообменник самоварного типа длиной около 30 см (или немного меньше). Для этого потребуются:

две стальные трубы. Одна диаметром чуть больше дымохода, а вторая диаметром приблизительно на 10 см больше первой;
листовая сталь, из которой вырезаются крышки с отверстиями, равными диаметру меньшей трубы.

Необходимо сварить из всего этого цилиндрическую конструкцию. Крышки следует приваривать тщательно, чтобы не было зазоров. Получится емкость теплообменника. Внизу и вверху на боковой поверхности цилиндра надо проделать отверстия и приварить патрубки для подсоединения труб, по которым будет поступать и отводиться вода.

Перед установкой теплообменник надо обязательно проверить на герметичность.

Внутренний

Самостоятельно делают встроенные теплообменники для банных печей из стали. Используют для этого либо трубки, либо плоские стальные емкости (сталь марки 430 или 304). Хотя КПД плоского устройства меньше, но изготовить его проще, и прослужит он дольше.

Встраиваемые (или встроенные) теплообменники устанавливают во время кладки. Поэтому об их наличии надо позаботиться заранее, еще на этапе планировки. Патрубки выводить можно с разных сторон. Если нет опыта в сварочных работах, то лучше приобрести печь с уже встроенным в нее теплообменником или пригласить мастера, который все выполнит профессионально. Продаются также теплообменники отдельно, причем по вполне доступной цене.

Изготовление баков

Разновидностей баков для воды существует огромное множество. Это могут быть самые дешевые варианты из пластиковых емкостей или более дорогие из железа. Конечно, если делать качественный долговечный бак, то следует выбрать металл.

Рассмотрим вариант прямоугольного бака для установки в печь. Для этого необходим лист железа 0,5 мм или толще. Потребуются также патрубки, которые в дальнейшем будут привариваться к баку.

Далее размечаются контуры накопителя и вырезаются болгаркой. Срезы нужно делать как можно ровнее, соединить нарезанные листы следует сваркой. Патрубки привариваются сбоку, расстояние между ними должно быть максимальным. Это делается для того, чтобы холодная и горячая вода не смешивались сразу же. Так можно достичь существенной разницы температур. Устанавливать бак можно непосредственно в печь или располагать снаружи.

Монтаж труб

При подключении теплообменника банной печи трубы можно брать металлические, в том числе гибкие гофрированные, можно пластиковые – материал большой роли не играет. Пластиковые монтировать проще, металлические будут надежнее. Трубы следует подводить к патрубкам, которые привариваются к баку.

Пластиковые или металлические трубы нужно брать диаметром три четверти дюйма. Такой размер часто используется для отопления, поэтому идеально подходит и для теплообменника. Следует помнить: чем больше диаметр труб, тем лучше водяной поток будет впоследствии проходить.

При монтаже трубопроводов нужно максимально сокращать их длину, стараться уменьшать количество поворотов и изгибов. Это также пагубно сказывается на циркуляции воды.

Обратите внимание! Если используются пластиковые трубы, то следует исключить возможность их перегрева в местах стыка с теплообменником. Конечно, вода внутри не допустит их чрезмерного перегрева, но стыки могут деформироваться.

Важно установить сливной кран. Он позволит сливать воду, например, на зимний период. Следует также предусмотреть вариант демонтажа элементов системы отопления для обслуживания. В трубах со временем будет накапливаться накипь, ее требуется периодически удалять.

Трубы нужно устанавливать под углом. По регламенту уклон должен быть не менее 4% от общей длины трубопровода (примерно это составляет 10°), что значительно ускоряет водный поток. Слишком большой уклон тоже делать не следует, он нужен только для циркуляции воды в системе. Такое устройство поможет в дальнейшем сливать воду.

Если бак внешний, то вода будет циркулировать за счет вертикальности труб. Также для циркуляции можно поставить насос. Он принудительно будет гонять воду по трубной системе, что удобно, когда бак находится на низкой высоте и вода не может двигаться по системе под собственным весом. Для насоса потребуются дополнительные доработки, подключение к электросети. Источник питания для него лучше вынести наружу, так как пар может вызывать короткое замыкание.

В целом же специалисты считают наилучшим такое устройство системы с теплообменником, в котором циркуляция осуществляется естественным путем.

Источник статьи: http://sdelatbanyu.ru/pechi-i-dymokhody/teploobmennik.html