Теплообменники для котлов бани выносные

Выносной бак для бани с теплообменником

Печь для бани с теплообменником для воды

Виды теплообменников для банной печи

Конструктивно теплообменник может представлять собой змеевик либо бак с максимальным объемом 5 литров и двумя патрубками для подключения водяного бака/радиатора.

По способу крепления теплообменники делятся на два типа:

внутренние. Такие изделия закрепляются на одной из боковых стенок печи либо монтируются на ее дне. Также возможет вариант установки водяной рубашки, которая буквально опоясывает топливную камеру с внутренней ее стороны либо размещена в пространстве между кожухом печи и стенками топливника;

Теплообменник для печи

внешние. Теплообменники этого типа фиксируются на дымовой трубе или прикрепляются к стенке печи.

Внешний теплообменник на трубе

На заметку! Ни один тип рассматриваемых конструкций не имеет прямого контакта с открытым пламенем в печи.

Лучшими показателями теплосбережения отличаются теплообменники внутреннего типа. Вода в них будет нагреваться, пока полностью не остынет печь до последнего ее кирпича или камня.

Самый быстрый нагрев воды обеспечивают внутренние теплообменники и наружные, устанавливаемые на печную трубу. При этом первые изделия нередко предполагают необходимость внесения конструктивных изменений/дополнений в банную печь, а вторые нельзя назвать украшением помещения парной (широкий бак не лучшим образом вписывается в интерьер).

Пример внутреннего теплообменника из стали в кирпичной печи

Если сравнивать изделия по легкости монтажа, то пальму первенства занимают теплообменники, которые навешиваются на внешние стенки печи. Такие изделия отличаются продолжительным сроком службы, не портят внешнего вида печи, однако вода в них нагревается дольше, а остывает значительно быстрее.

Обратите внимание! Теплообменник можно приобрести отдельно, изготовить его самостоятельно, а также есть вариант покупки банной печи со встроенным водяным контуром.

Описание элементов конструкции

Предтопочный тоннель – дает возможность разместить дверку топливника в смежном помещении для комфортного использования печи. Жесткая конструкция тоннеля обеспечивает удобство монтажа и демонтажа. Тепловой зазор, между корпусом тоннеля и топки, гарантирует безопасную работу, исключая перегрев. На тоннель устанавливают декоративную рамку, которая прикрывает зазоры в стеновом проеме и формирует облик изделия в интерьере бани. Топочную дверку можно перевешивать для изменения направления открытия. Безопасность эксплуатации обеспечивает самоохлаждаемая ручка.

Предтопочный тоннель с панорамным стеклом – имеет возможность разместить топливник в стене с большой толщиной. Туннель регулируемый и его длина может изменяться в диапазоне от 125 до 225 мм. Эффект камина формирует жаростойкое стекло, которое устанавливается в дверку топки регулируемого тоннеля.

Топка — телескоп, что с наряду с увеличенной длиной до 500 мм обеспечивает удобную объемную закладку топлива и продолжительное время горения. Осыпание продуктов горения происходит прямо в колосник

Каменка – имеет вентилируемый режим работы и имеет традиционно конструкцию открытого типа. Большой объем камней быстро прогревается за счет расширения площади теплопередающей поверхности. Увеличить энергию и получить дополнительный комфорт, можно навесив опцию — сетку-каменку на заднюю стенки печи.

Система газоходов — сконструирована так, чтобы топливо сгорало с максимальной теплоотдачей и обеспечивало качественный отвод дымогарных газов в атмосферу.

Зольник-совок – имеет функцию управления, обеспечивая приток воздуха в топку и через него осуществляются сервисные операции по удалению продуктов горения, которые просыпаются сквозь колосниковую решетку.

Кожух-конвектор — создает оптимальный конвективный поток нагретого воздуха и защищает потребителя от жесткого инфракрасного излучения.

Материалы применяемые при изготовлении каменок обеспечивают надежность, экологичность и безопасность. При изготовлении используются современные технологии раскроя, гибки, сварки и формообразования металла.

Дизайн — печи выполнен в строгом и современном стиле — это эргономичные формы и классические цвета: черный матовый кожух, покрытый кремний-органической краской и рамки из зеркальной нержавеющей стали. Изделия органично вписываются в любой интерьер бани и сауны, дополняя его.

Модельный ряд рассчитан на самые популярные объемы парной: 6-12, 8-16, 12-24, 15-30, 35-50 куб.м, соответственно выпускаются 10 базовых видов изделий, различных по мощности: Ермак 12 (2012), Ермак-Элит 12(2012), Ермак 16 (2012), Ермак-Элит 16 (2012), Ермак 20, Ермак-Элит 20, Ермак 30-2ПС/2К, Ермак 30-ПС/2К, Ермак 50, Ермак-Элит 50.

Выбор печи для бани является немало важной задачей при оборудовании бани и требует предметной консультации специалиста. Модель, ее модификация, выбор опции, зависит в каждом конкретном случае от планировки бани; от объема и качества теплоизоляции парилки; объема смежных помещений, требующих отопления; необходимого температурно-влажностного режима; желаемого времени прогрева парилки; количества людей, одновременно принимающих процедуры, климатического района и сезонности использования.

Технические и сравнительные характеристики базовых моделей дровяных каменок для бани, установка печи, монтаж, эксплуатация, транспортировка, хранение и утилизация, комплект поставки, гарантийные обязательства подробно описаны в руководстве по эксплуатации.

Руководство по эксплуатации на печь (Ермак-20 (2012), PDF, 1,44 Мb)

Установка теплообменника, эксплуатация ,транспортировка, хранение и утилизация, комплект поставки, гарантийные обязательства подробно изложенна в руководстве по эксплуатации (паспорт изделия теплообменник универсальный).

Руководство по эксплуатации на теплообменник (PDF, 5.1 Mb)

Принцип работы печи с теплообменником

Банная печь с теплообменником

Теплообменники или водяные контуры независимо от своего месторасположения работают по единому принципу. Тепловая энергия непосредственно от печи передается водяной рубашке или регистру. Залитый в теплообменник теплоноситель начинает нагреваться; в баке или же вода имеет комнатную или ниже таковой температуру.

За счет этой температурной разности в контуре создается давление, которое способствует самотечной циркуляции теплоносителя. То есть, нагретая в теплообменнике вода поступает в выносной бак. Из бака горячая вода расходуется на гигиенические процедуры, после чего в емкость заливается холодная порция теплоносителя. Холодная вода в свою очередь переносится по трубам в теплообменник, где происходит ее нагрев.

Если система закрытого типа (то есть выносной бак работает как отопительный прибор), заливка воды производится строго до розжига печи, в противном случае из-за разницы температур может деформироваться и лопнуть металл теплообменника.

Циркуляция продолжается до тех пор, пока в печи поддерживается высокая температура.

Таким образом, при наличии в печи теплообменника отпадает необходимость в установке водонагревателя для душевой, а также обустройстве дополнительных источников тепла в помещениях.

Обратите внимание! В некоторых случаях самотечное движение воды затруднено или невозможно, тогда контур дополняют циркуляционным насосом. Система становится эффективной, но энергозависимой.

Как рассчитать площадь теплообменника

Нередки случаи, когда домашние умельцы берутся за изготовление подобного устройства своими руками. Для этого им следует научиться вычислять необходимые параметры, касающиеся обеспечения банного помещения достаточным количеством тепла и объемом горячей воды для помывки.

При расчете габаритов аппарата допускаются округления.

к, при установке системы обогрева мощностью 5 кВт вам понадобится устройство, полезная площадь которого определена в 1 м². Такой пример довольно приблизительный, поскольку прибор с подобными параметрами будет также обеспечен теплом при участии печки с мощностью 9 кВт. При этом все же лучше рассчитывать величину площади, оставляя некоторый запас. Во время охлаждения агрегата мощность значительно снижается, а запас позволяет поддерживать температуру в помещении до очередной растопки печи.

При выборе теплообменника последнее, на что стоит обращать внимание, – это форма устройства. К этому параметру не предъявляется особых требований, потому можно смело полагаться на свою фантазию. Зачастую теплообменники, как и система труб, изготавливаются из нержавеющей стали. Это довольно долговечный и эффективный при эксплуатации материал. Единственный минус состоит в возникновении некоторых сложностей при выполнении сварочных работ.

Расчеты мощности теплообменника

Объем теплообменника выбирают, исходя из объема самой печи, а также учитывая ее мощность.

При выборе теплообменника и прочих комплектующих, руководствуются следующими правилами:

теплообменник отбирает тепло у банной печи. Слишком большой несоразмерный с печью теплообменник способен нерационально снизить эффективность последней, что приведет к увеличенному расходу топлива и ухудшению микроклимата в парной. Поэтому теплообменник не должен отбирать более 10% тепловой энергии у печи;

Пример установки теплообменника в печь

Разновидности

Организовать отбор избыточного тепла дымовых отходящих газов можно по разной схеме, в зависимости от конструкции печки и возможностей по инженерному оборудованию цепи ГВС. Поскольку теплообменник не работает самостоятельно (нужна аккумулирующая емкость для подогретой воды), то классификация этих устройств идет по двум основным критериям:

• Местоположение бака для горячей воды.
• Расположение основного греющего контура.

1. На практике используются следующие основные способы установки баков:

• Непосредственно в парной. Бак размещается на одной из стен, ближе к потолку. Преимущество такого способа очевидно – сводится к минимуму объем расходных материалов и потери на гидравлическом сопротивлении, вода греется быстрее. Среди недостатков – сокращение свободного пространства парной и низкий напор воды.
• В душевой. Вариант, сходный с предыдущим, за той лишь разницей, что бак вынесен за пределы парной. В этом случае придется использовать больше труб для организации подвода воды, выдержать необходимые уклоны для обеспечения естественной циркуляции. Недостатком является низкий напор.
• На чердаке. При естественной циркуляции – это идеальный вариант для напорной системы, но он требует больше труб, арматуры, обязательного утепления магистралей.

2. Что касается самого теплообменника, то он может быть:

• Внешним. Устанавливается непосредственно на дымоход или заменяет определенный ее участок (как правило, начальный от выхода из печи).
• Внутренний. Греющий блок около корпуса печки, непосредственно контактируя с ней, либо внутри (в топке или газоходах).

3. Кроме того, существует принцип классификации теплообменников по конструктивному исполнению:

• Змеевик. Спирально закрученный трубопровод или сварная конструкция из трубчатых регистров.
• Труба в трубе. Имеет необязательно круглое сечение. Содержит внешний и внутренний элементы, между которыми образуется водяная рубашка.

Расчет площади и режимов работы

Ключевым параметром является площадь теплообмена. Если она будет слишком маленькой по отношению к требуемой тепловой мощности контура, то при установленных скоростях течения среды (для сравнения режимов работы примем их постоянными):

• Вода не будет успевать прогреваться до необходимой температуры.
• Газы будут отдавать лишь часть полезной теплоты, а остальная просто вылетит в трубу.

При расчетах поощряется запас по площади и мощности, но если переборщить, то:

1. Вода будет получать больше тепла. Так бак нагреется быстрее до требуемой температуры, но дальнейшее ее повышение вызовет кипение.

2. Газы будут отдавать больше тепла, чем нужно. Это может вызвать образование точки росы в самой трубе, что вызовет ее преждевременное разрушение. Кроме того, микроклимат в парной ухудшится, сама печь достаточно не прогреется, а попытки как-то нивелировать этот негатив приведут к повышению расхода топлива.

Оптимальным считается значение мощности не более 10 % от печного. Время нагрева воды в баке до требуемой температуры должно быть на уровне 2 часов. Этого вполне достаточно, чтобы качественно попариться и к окончанию процедур иметь возможность помыться в теплой воде.

При расчете площади используют ориентировочный показатель 1 кв. м на 5–6 кВт мощности при том, что оценочно можно получить и 10. Таким образом, формируется достаточный запас.

Изготовление теплообменника

Совет по изготовлению теплообменника

Изготовить теплообменник можно из листовой стали, труб, согнутых в виде змеевика или подковы, старого чугунного радиатора и даже полотенцесушителя.

Теплообменник из листовой стали

В случае использования листовой стали (толщина более 2,5 мм), производится раскрой, предварительное «прихватывание» соединяемых элементов сваркой, проверка геометричности, а затем окончательная сварка. Бачок можно изготовить как прямоугольным, так и цилиндрическим, в последнем случае понадобится станок для гибки металла.

Пример теплообменника для кирпичной банной печи

Теплообменник для печи из кирпича

Не стоит использовать оцинкованную сталь, т.к. при температуре выше 200 градусов цинк начинает испаряться.

К теплообменнику сверху и снизу привариваются патрубки для подключения труб циркуляции теплоносителя. Желательно, чтобы патрубки имели на свободных своих концах резьбу, это упростит монтаж.

В кирпичной печи может быть использован теплообменник в виде регистра. Его изготавливают из медных или стальных труб, собирая их в единый «скелет», по которому будет циркулировать вода.

Видео – Устройство банной печи с теплообменником

Готовые теплообменники внутреннего типа обычно состоят из корпуса, к которому подсоединяются удлиненные сгоны. Бачок навешивается на переднюю или любую другую стенку печи, через отверстия в стенке выводятся сгоны. Фиксация осуществляется распорными втулками и прижимными гайками.

При изготовлении теплообменника важно знать, что к нему должны подключаться трубы диаметром более одного дюйма, в противном случае будет затруднено движение воды к «потребителю» и обратно.

Лучшие трубы для изготовления теплообменника и контура – медные или стальные нержавеющие. Причем согнуть медную трубку будет гораздо легче стальной, да и теплопроводность первой в 7,5 раз выше.

Важно! Перед установкой проверьте свой теплообменник на герметичность, наполнив его водой под давлением.

Поговорим о правилах монтажа и эксплуатации

Расчет системы

Если вы решили смонтировать систему своими руками, вам придется произвести определенные расчеты. Абсолютно точно рассчитать габариты и объем системы будет затруднительно, да в этом и нет острой необходимости.

К примеру, для обогрева помещения средних размеров достаточно 5 кВт. Такую мощность может обеспечить теплообменник площадью 1 м². Но температура в топке постоянно колеблется, при полном нагреве 1м² обеспечивает до 9 кВт, а уже когда печь затухает, мощность начинает стремительно падать и может опуститься в 5 – 10 раз. Поэтому площадь агрегата берется со значительным запасом, что позволяет выровнять нагрев жидкости.

Конфигурация самого теплообменника может быть различной, среди специалистов здесь нет единого мнения. Одни утверждают, что трубы из нержавеющей стали являются самым оптимальным вариантом, другие отдают предпочтение пластинам или коллекторам состоящих из 2 сопряженных швеллеров.

Подключение системы к душевой кабине.

Советы мо монтажу

Если вы решили собрать систему своими руками, то следует учесть несколько обязательных требований.

• Баки следует сваривать из металла толщиной минимум 2,5 мм. Требования к верхнему, большому баку предъявляются минимальные, основное это чтобы он не ржавел и не протекал.
• Требования к трубной разводке и самому теплообменнику несколько выше, в прошлом самым популярным материалом для теплообменника был чугун. Действительно материал очень долговечный, не поддается коррозии и долго держит температуру. Но у чугуна есть и серьезные недостатки, он имеет большой вес, что требует обеспечения серьезных креплений. И чугун достаточно долго нагревается.
• В данное время большинство специалистов предпочитают собирать систему из нержавеющей стали, цена у нее конечно выше, нежели у чугуна или обычных марок стали поддающихся коррозии, но экономия здесь дороже обойдется в дальнейшем. Для теплообменника самыми оптимальными будут нержавеющие стали марок 08Х17 (430); или 8-12Х18Н10 (304) они обладают оптимальными параметрами теплоотдачи и проходят по всем гигиеническим нормам.
• Что касается соединительных труб, то естественно они также должны быть из нержавеющей стали. Приводная труба, с холодной водой, должна изначально выходя из большого бака опускаться несколько ниже уровня теплообменника, в нижней точке монтируется сливной кран и далее под углом от 2˚, до 5˚ поднимается до входа в теплообменник.
• Выводная труба, по которой будет горячая вода поступать в большой бак для бани с подогревом, должна выходить из теплообменника, под углом не менее 30˚ проходить через стену и стыковаться с баком.

Простейший теплообменник самоварного типа.

Важно: обратите внимание сечение труб в системе должно быть не менее 1 дюйма, в противном случае система будет работать не стабильно, может перегреваться и потребует принудительной циркуляции жидкости. Оптимальная длинна всей трубной разводки, не должна превышать 3 м.

Система рассчитанная исключительно на обогрев помещения.

• Не забывайте, что как трубная разводка бани, так и сам теплообменник во всех местах сопряжения должны быть оборудованы специальными термостойкими прокладками, обеспечивающими достаточный демпферный зазор при тепловом расширении металла.

Рекомендации по безопасной эксплуатации системы

• Трубную разводку категорически нельзя жестко крепить, все крепления должны быть плавающего типа, иначе она деформируется или сорвется с креплений.
• Не стоит увлекаться излишне мощными теплообменниками, данная система должна отбирать не более 10% мощности топки, ведь основная цель попарится, а не нагреть воду.
• Основной бак для подогрева воды в бане следует подбирать внимательно, оптимальный вариант, когда вода в нем становится горячей спустя 2 часа после розжига печи. Если меньше вода будет закипать и вы получите избыток пара. Если больше, у вас будет уходить много топлива и печь будет долго греется.
• Везде где есть резьбовое соединение, уплотнители должны быть исключительно термостойкие, как правило, это асбестовый шнур.

Закрепление выносного бака и монтаж теплообменника

Выносной бак для бани

Для банной печи достаточно бака объемом 80-120 литров. Эту емкость необходимо навесить на стенку бани так, чтобы уровень бака был выше печи.

Схема подключения бака и установки печи с теплообменником

Шаг 1. Выбираем место для крепления бака. Это может быть как парная, так и душевая за смежной стенкой. Высоту крепления определяем, пользуясь рекомендациями по уклону подводящих/отводящих труб.

Как выбрать печь для бани с теплообменником для воды?

Конечно, важно, чтобы оборудование было безопасным и эффективным. Все печи, представленные в каталогах R-sauna.ru, отвечают этим запросам, но важно выбирать еще и опираясь на характеристики бани. Учитываются:

1. Мощность теплообменника. Этот параметр отвечает за скорость и количество нагрева воды, а также площадь помещения для прогрева. Помните о том, что печь для бани с теплообменником эксплуатируется не так активно, как бытовая, поэтому важно выбирать ее, закладывая некоторый запас мощности. Это важно для обеспечения быстрого нагрева помещения с уровня комнатной температуры или минусовой в зимний период.
2. Тип. Бывает две разновидности теплообменников: змеевик и емкость (рубашка). Змеевик актуальнее выбирать в случае, если парная отличается небольшой площадью. Объемные парные требуют интенсивного прогрева, поэтому лучше брать печи с навесным теплообменником, так площадь поверхности, отдающей тепло, будет больше.
3. Размеры. Здесь роль также играет выбранный тип теплообменника. Если это оборудование со змеевиком, то занимаемое место будет меньше, если с внешним теплообменником – больше. Выбирать следует, опираясь на габариты самой бани.

Выбирайте, опираясь на габариты парной и объемы воды, которые нужно прогревать.

Теплообменник на трубе

Теплообменник на трубу

Температура выходящего из банной печи газа достаточно велика, поэтому целесообразно ее использовать. Соответственно, теплообменники, о которых далее пойдет речь, крепятся только на металлическую одностенную трубу печи.

Теплообменники для печных труб также именуют самоварными. Вода в них прогревается равномерно и достаточно быстро, циркуляция происходит очень быстро, достигается экономия топлива. Дополнительно такие теплообменники являются своеобразными предохранителями, предотвращающими любые утечки дыма из трубы в помещение.

Стыковка теплообменника и трубы производится герметиком жаропрочным (до 1000 градусов) и хомутами. Трубы подключаются по рассмотренной выше технологии.

Подключение теплообменника на трубе

Паспорт. Теплообменник универсальный

Паспорт. Теплообменник универсальный

Делать своими руками такой теплообменник не обязательно, стоимость заводских изделий представлена в виде таблицы.

Технические характеристики и цены теплообменников

Диаметр дымохода 105 мм	Диаметр дымохода 115 мм	Диаметр дымохода 130 мм
Цена, руб.	2790	2890	5290
Объем, л	8	8	20
Сталь	Нержавеющая – 0,5 мм по бокам и 0,8 мм снизу/сверху	Нерж. 0,5 и 0,8 мм	Нерж. 0,5 и 0,8 мм
Вес, кг	2,5	2,5	4,5
Высота, мм	500	600	665
Штуцеры	3/4″ х 2	3/4″ х 2	3/4″ х 2

Всё о теплообменниках

Теплообменник служит для нагрева воды в бане. Его принцип работы основан на физических свойствах горячей воды расширяться и подниматься вверх, а холодной воды оставаться внизу.

Обычно теплообменники небольшого размера, вода в них быстро нагревается. К теплообменнику присоединяется две трубы – снизу и сверху. Таким образом, горячая вода по верхней трубе, вымещаемая снизу холодной водой, поднимается в бак для воды, который может находиться как в парилке, так и в смежном помещении, как правило – в мойке. При этом холодная вода по нижней трубе постоянно самостоятельно добавляется в теплообменник для нагрева в нём. Никаких дополнительных механизмов и насосов, двигателей и моторчиков – голая физика!

Компания Термофор выпускает два вида теплообменников для нагрева воды в бане:

1. Встроенный теплообменник, устанавливаемый внутри банной печи Термофор;

2. Теплообменник «самоварного» типа Костакан , устанавливаемый на дымоход печи и использующий для нагрева воды тепло выходящих в трубу газов (приобретается отдельно от печи).

Все теплообменники Термофор изготавливаются из высоколегированной жаростойкой стали с содержанием хрома не менее 13%.

Источник статьи: http://khvkedr.ru/obustrojstvo/teploobmennik-samovarnogo-tipa.html