Теплообменник для горячего водоснабжения бани

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 статьи: http://teplowood.ru/teploobmenniki-dlya-bani.html

Горячая вода в бане через теплообменник

Печь для бани с теплообменником: принцип работы и установка

November 2, 2015

Если в парной установлена печь для бани с теплообменником, то не возникнет необходимости тратить дополнительные средства на монтаж бойлера, который требуется для нагревания воды. Такие конструкции являются наиболее оптимальными вариантами, что обусловлено тем, что они не только обогревают помещение, но и обеспечивают хозяев горячей водой.

Принцип работы

Если вы решили установить печь для бани с теплообменником, то вам необходимо для начала ознакомиться с принципом работы данного устройства. Теплообменники еще называются водяными контурами. Независимо от того, в каком месте они располагаются, их функционирование происходит по единому принципу. Тепловая энергия от печи поступает к рубашке или к регистру. Теплоноситель, который находится в теплообменнике, начинает нагреваться. В баке вода имеет температуру ниже комнатной или немного выше. За счет данной разницы в контуре возникает давление, способствующее циркуляции теплоносителя. Таким образом, нагретая вода поступает в бак. Из него теплоноситель расходуется на гигиенические процедуры. После этого в емкость поступает очередная порция холодной воды. Она переносится в теплообменник, где и осуществляется ее последующей нагрев. В том случае, если система обладает закрытым типом, что предполагает работу бака в качестве отопительного прибора, то заливку воды следует осуществлять еще до момента розжига печи. В этом случае разница температур может стать причиной деформации и повреждения металла теплообменника. Циркуляция будет продолжаться до тех пор, пока в конструкции будет поддерживаться достаточно высокая температура. Если вы установите печь для бани с теплообменником, то не возникнет необходимости в монтаже водонагревателя, который устанавливается в душевой. Помимо прочего, перед хозяевами не встанет вопрос об обустройстве источников тепла в помещениях.

На что стоит обратить внимание?

Владельцы частных бань иногда сталкиваются с проблемой, которая выражена в том, что вода не может передвигаться самотеком. Этот процесс может быть только частично затруднен. При этом контур обязательно следует дополнить насосом циркуляционного типа. Важно помнить перед проведением таких работ, что система хоть и станет отличаться эффективностью, но будет энергозависимой.

Установка печи

Если вы решили выбрать печь для бани с теплообменником, то важно для начала ознакомиться с технологией ее установки. Монтажные работы производятся после обустройства фундамента, который обязательно заливается в грунт на 40 сантиметров. Основание должно возвышаться над уровнем земли, однако при этом следует руководствоваться основанием пола. Печь должна быть огорожена кирпичной кладкой, которая обустраивается с помощью глиняного раствора. В помещении топки следует установить теплообменник. Топку необходимо вывести в заблаговременно выполненное отверстие, которое будет располагаться в срубе бани.

Рекомендации специалистам

При установке печи в баню с теплообменником нагретая вода будет поступать в бак или подключенные радиаторы. В последнем случае следует использовать трубы, которые должны быть обмотаны теплоизоляцией. Дымовая труба должна быть выведена сквозь заблаговременно обустроенное отверстие в крыше. Оно закрывается стальным полотном, в котором проделывается вырез. Полученные стыки необходимо хорошо загерметизировать.

Несколько слов о подключении

Если вами была выбрана печь для бани с теплообменником и баком для воды, то необходимо усвоить тот момент, что конструкция в первую очередь предназначается для нагрева парной, второстепенная задача состоит в подогреве воды. Управлять несколькими процессами одновременно будет невозможно. Парилка находится в приоритете. По этой причине необходимо обеспечить отбор тепла и найти хорошую накопительную емкость. Желательно обустроить систему таким образом, чтобы горячая вода стекала самотеком, без использования циркуляционного насоса.

Если теплообменник имеет вид экономайзера или змеевика, то необходимо установить в бане выносной бак, монтируя его выше уровня печи. Для монтажа данной системы допустимо использовать металлические или полимерные трубы, однако полиэтиленовые применяться не должны. Диаметр трубопроводов и сетей, где вода поступает самотеком, необходимо выбрать таким образом, чтобы показатель не был меньше габаритов патрубков нагревателя. Лучше всего, чтобы диаметр оказался на один размер больше. При этом шаг от бака до нагревательного оборудования не должен быть больше трех метров.

Самостоятельное изготовление теплообменника

Если вы решили предпочесть печь для бани с теплообменником для воды, то последнюю составляющую можно изготовить самостоятельно. Для этого следует подготовить металл, толщина которого равна 2,5 мм. Сверху расположенная емкость цилиндрической формы должна быть соединена с нижней емкостью прямоугольной формы. При этом следует использовать трубы. В качестве главного условия при выполнении данных манипуляций выступает обеспечение всех сопрягаемых швов с наименьшими зазорами. Габариты самой стальной печи, а также диаметр труб должны быть подобраны в соответствии с габаритами помещения парной.

Нюансы проведения работ

Если вами изготавливается печь-камин с теплообменником, то подготовленные раскроенные заготовки, которые вырезаются из металлического листа, должны быть зафиксированы сваркой. После того как все расчеты были сделаны, а вы полностью убеждены, что в них нет ошибок, можно собрать всю систему окончательно. После окончательной сборки систему следует проверить на прочность. При этом можно использовать следующую технологию. Нижнюю трубу необходимо заварить, а после залить ее водой до самого верха. Выходное отверстие нужно соединить с емкостью. Далее нагнетается сжатый воздух, а манометр позволяет анализировать давление. При качественно выполненных швах течи не будет. Если были выявлены места, через которые просачивается вода, то жидкость нужно слить, чтобы заварить повторно погрешности. Важно учесть при проведении подобных работ, что суммарная длина труб должна быть минимальной.

Рекомендации по монтажу теплообменника

Если вы выбрали печь для бани с теплообменником для отопления, то важно учесть, что устанавливать водяной контур в топку или газоход будет гораздо сложнее по сравнению с тем случаем, когда теплообменник находится в комплекте с приобретаемой печью, выполненной из металла. В первом случае регистр необходимо изготовить заблаговременно, используя толстостенную черную трубу или нержавейку. Если выполнить контур с незначительной поверхностью обмена, то теплоноситель будет постоянно закипать, это нужно исключить. Тогда как излишне большие размеры, напротив, станут причиной долгого разогрева. В конечном итоге при необходимости использования воды она будет оставаться прохладной. Именно поэтому столь важно сделать контур с оптимальной поверхностью обмена.

Заключение

Если печь-камин с теплообменником будет установлена правильно, то прослужит такая конструкция довольно долго, не предполагая необходимости проведения ремонтных работ.

Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Чарли Гард умер за неделю до своего первого дня рождения Чарли Гард, неизлечимо больной младенец, о котором говорит весь мир, умер 28 июля, за неделю до своего первого дня рождения.

Циркуляция воды

Большинство любителей попариться выбирают печь, в чьей конструкции имеется устройство для нагрева и циркуляции воды. Называется оно теплообменником и выполнено в виде плоской емкости объемом 3-5 литров с двумя приваренными патрубками с резьбой. Такие патрубки соединяются с выносным баком либо нагревательными приборами.

Теплообменник

Очевидно, что применяются деревянные печи для бани с теплообменником для нагрева в душевой воды для отопления комнаты отдыха или предбанника. Такие современные конструкции печи можно разделить на две категории: с теплообменником, прикрепленным к дымоходу или внутренней его разновидностью. Во втором случае, это деревянные печи со встроенным теплообменником между топкой и кожухом конвектора, не имеющие непосредственного контакта с огнем.

Первый случай представляет собой конструкцию печи. имеющую трубу самоварного типа. В таком случае, емкость как будто опоясывает весь модуль дымохода, в результате чего полученное тепло от сгорания дров используется максимально рационально. В деревянной банной печи такое устройство для горячего водоснабжения или отопления, встраивается прямо в конструкцию, забирает тепло предусмотренное для нагрева парилки и камней. В устройстве самоварного типа нагрев воды осуществляется благодаря теплу дымохода, которое все равно теряется. Установка теплообменника на трубе печи является более эффективной, так как происходит быстрый нагрев воды .

Принцип работы такой конструкции основан на законах физики. Перед началом растопки, емкость должна быть заполнена водой снизу для того чтобы предотвратить образование воздушных пробок. Вода постепенно нагревается и переходит в верхнюю часть трубы. Из нижней трубы поступает жидкость более низкой температуры. В результате этого происходит не только циркуляция воды между теплообменником и прибором отопления, но и повышение ее температуры.

Особенности эксплуатации

Как и при установке других любых конструкций печи, для этого сооружения также нужно соблюдать правила безопасности и установленные нормы. Однако помимо этого имеются определенные рекомендации специалистов, к которым стоит прислушаться.

По мнению опытных печников, применение водяного отопления от печи является самым эффективным вариантом нагрева жидкости, в случае, если общая протяженность соединительных труб между нагревательным прибором и теплообменником составляет не более трех метров. В таком случае, будет осуществляться естественная циркуляция. Для этого необходимо, чтобы обратный и прямой трубопровод были установлены под углом в 2-5 градусов. Если в такую систему подсоединить насос, то это позволит скорректировать его длину.

В том случае если установка печи в банное помещение осуществляется без теплообменника и появляется необходимость в его дальнейшей установке, то в таком случае нужно брать во внимание мощность обоих агрегатов. Отбираемое тепло устройства не должно отнимать у печи более 10% ее мощности.

В случае если к печи будет подключен выносной бак, предназначенный специально для воды, его следует подбирать таким образом, чтобы уже спустя два часа растопки температура воды в системе оказалась довольно высокой. Если же это будет происходить раньше, нежели через два часа, то в дальнейшем вода попросту будет закипать. При этом сама парилка будет наполнена перенасыщенным паром, вредным для человеческого здоровья. При условии использования слишком большого бака, нагретая жидкость еще не скоро окажется у парильщиков.

Нагрев воды в бане: обзор способов и выбор оптимальной системы

Наличие в бане горячей воды – обязательное условие ее нормального функционирования. Нагрев может осуществляться при помощи газовой колонки, электроэнергии, дымовых газов от сгорания дров или путем подключения к централизованной сети. Все варианты имеют свои плюсы и минусы, исходя из которых выбирается решение для каждого конкретного случая.

Традиционный нагрев воды

Обычно в бане устанавливается кирпичная или металлическая печь, где в роли топлива используется сгорание дров. Достоинство метода – возможность периодической топки, только перед приемом процедур, недостаток – продолжительное время нагрева.

Варианты расположения емкости для воды при использовании кирпичной печи

Проще всего установить над топкой чугунную плиту, на которую поместить металлический бак с крышкой. Такую съемную емкость легко очищать от накипи, но об ее стенки есть риск получить ожог. Чтобы избежать необходимости переливать кипяток в процессе продолжительной топки для снижения влажности от пара в помещении, в баке устанавливается сливной кран. В противном случае требуется монтаж внешней дополнительной емкости, что снижает мобильность устройства.

Бак может быть встроенным в печь. что затрудняет ремонтные работы при выявлении повреждений его корпуса. Более рационально на этапе кладки предусмотреть специальное углубление в конструкции, внутри которого установить емкость для воды. Бак может располагаться на стене возле печи при условии ее достаточного нагрева – иначе процесс будет чересчур продолжительным.

Совет! При использовании кирпичных печей для предупреждения проникновения в помещение угарного газа необходимо дожидаться полного сгорания дров.

Оптимальным вариантом считается вариант установки теплообменника, который может иметь самую разную конструкцию. Самое простое устройство – П-образный отрезок трубы или секция чугунной батареи. Теплообменник, находящийся в топке, соединяет печь с баком. Размеры зависят от объема воды, ее первоначальной температуры, мощности печи и желаемого времени нагрева.

Использование металлических печей

Этот вид оборудования для нагрева воды приобрел большую популярность за счет ряда своих достоинств:

• Компактные размеры;
• Высокая скорость нагрева воды;
• Существенная экономия топлива;
• Возможность регулировки температуры воздуха и воды;
• Большой объем нагреваемого пространства.

Недостаток металлических печей – их быстрое остывание.

Важно! За счет защиты от разгерметизации дымохода и топочного канала угарный газ не может просачиваться в помещение, поэтому есть возможность продолжать топить в процессе банных процедур.

Печь устанавливается между парной и моечной, как бы монтируется в стену между ними. Бак для нагрева воды изготавливается из нержавеющей листовой стали толщиной 2 мм. Его монтаж производится на стену моечной. Дополнительный нагрев емкости обеспечивается кирпичной облицовкой стены вокруг печи. Сообщение между элементами системы устраивается при помощи теплообменника. Бак для обеспечения циркуляции кипятка должен располагаться выше его. Емкость на дне имеет кран, а в крышке – отверстие для забора и долива воды.

Система позволяет иметь круглогодичное получение 100 л кипятка. Температура контролируется путем изменения тяги в топке. Положение дров в печи дает возможность регулировать направление нагрева. Укладка топлива возле стены отапливает воздух в парной, ближе к дверце – воду. Перед топкой емкость заполняется до определенного уровня, циркуляция кипятка начинается при нагреве печи.

Другие способы нагрева воды

Важно! Использование газовых котлов требует строгого соблюдения техники безопасности. Установка и эксплуатация оборудования, имеющего мощность более 50 кВт, сопряжена с обязательным получением дополнительных технических условий и разрешений.

Электрические водонагреватели выпускаются двух типов:

• Проточного вида с оптимальной производительностью 2,5 л/с. Оборудование нагревает воду в процессе ее движения, расходуя при этом наибольшее количество электроэнергии.
• Емкостные водонагреватели с оптимальным объемом 100 л. Они потребляют значительно меньше электроэнергии. Вода нагревается 3-4 часа, после чего ее температура поддерживается постоянной.

С целью экономии электроэнергии и обеспечения возможности пользоваться душем в моечной в любое время применяется комбинированная система. Она состоит из печи и электрического водонагревателя, которые могут работать одновременно для быстрого нагрева большого объема воды или по отдельности, в зависимости от текущей необходимости.

Источник статьи: http://v-banyu.ru/goryachaya-voda-v-bane-cherez-teploobmennik.html