Печь для бани с регистром для нагрева воды

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

Банная печь с теплообменником: познаем главное

Сделав своими руками печь для бани с теплообменником для воды, можно сэкономить на покупке уже готовых заводских отопителей, нисколько не потеряв при этом в удовольствии от посещения парилки. Такая работа не представляет особой сложности, поэтому ее можно с легкостью выполнить самостоятельно. Необходимо лишь подобрать качественный проект печки и изготовить ее в полном соответствии с имеющейся на руках документацией.

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.

Печь для бани с теплообменником: что это такое?

Идея использовать как можно полнее тепло, вырабатываемое печью, не нова. Хорошим применением становится использование его для подогрева теплоносителя.

К сведению! Принцип любого теплообменника состоит в том, чтобы обеспечить максимальный контакт изолированного жидкого носителя с разогретой поверхностью для увеличения теплопередачи между ними.

Изобретено немало конструкций для реализации этого. Давайте разберемся в них, согласно предназначению нагреваемой жидкости.

Принцип работы

По принципу действия устройства для подогрева воды делятся на 3 типа:

• змеевик, встраиваемый внутрь отопителя;
• наружный теплообменник в бане в виде прямоугольного бака, нагреваемого прямо от стенки печи;
• наружный водяной контур, отбирающий теплоту дымовых газов.

Примечание. Существуют модели, где в тело печи встроен не змеевик, а бак для воды из нержавейки. Их принципы действия аналогичны.

В первом случае теплообменник представляет собой змеевик из стальной трубы, встроенный прямо в топливник. Его располагают таким образом, чтобы труба не подвергалась прямому воздействию пламени, то есть, находилась вне зоны самой высокой температуры. Желательно, чтобы элемент стоял на пути отходящих продуктов сжигания топлива, тогда он не прогорит и прослужит достаточно долго. Встроенный змеевик для нагрева воды на выходе имеет патрубки для присоединения труб, ведущих к выносной накопительной емкости.

В подобных теплообменниках вода прогревается довольно быстро, но при этом назвать процесс эффективным никак нельзя. Ведь нагреватель отбирает тепло напрямую из топки, тем самым уменьшая мощность отопителя. Парная прогревается дольше, соответственно, дров уходит больше. Раскаленные дымовые газы как вылетали в трубу, так и продолжают беспрепятственно вылетать, КПД агрегата остается очень низким (не более 50%).

Примечание. Исключением из этого правила считаются кирпичные банные печи с теплообменником и несколькими ходами движения дымовых газов, обогревающие предбанник и моечную.

Наружный навесной бак из нержавеющей стали – это еще один вариант передачи печного тепла воде. Обычно он подвешивается к одной из боковых стенок топливника и нагревается за счет инфракрасного излучения от нее. Способ привлекает своей доступностью в реализации, но не очень удобен в эксплуатации. Помимо недостатка с прямолинейным отбором теплоты, описанным выше, подвесной бак вдобавок требует постоянного добавления холодной воды.

Достоинства банных печей с теплообменником

Агрегат используется как для нагрева воды, так и для создания высокой температуры, а также образования пара в бане. Перечислим некоторые преимущества устройства:

1. Длительный срок службы (25 лет).
2. Значительная экономия пространства за счет идеального сочетания отопительного прибора и теплообменного аппарата.
3. В устройстве вода нагревается быстрее, чем воздух в помещении.
4. Накопительный бак можно устанавливать в моечной на некотором расстоянии от печи.

Как правильно выбрать?

Банная печь с теплообменником на трубе должна быть безопасной, эффективной, и рассчитанной на потребности пользователя. Чтобы печь соответствовала этим требованиям нужно уметь определять самые важные критерии выбора:

1. Мощность теплообменника. Этот параметр очень важен для того, чтобы определить нагреваемую площадь и количество воды, которое можно быстро нагреть. При этом стоит учитывать тот факт, что печь для бани эксплуатируется в очень активном режиме, а значит для нее требуется рассчитывать гораздо большую мощность, чем для той, что должна поддерживать стабильную температуру на протяжении долгого времени без перепадов.
2. Тип конструкции. Здесь стоит ориентироваться на размеры бани, так что печь для бани с водяным контуром для отопления может иметь змеевик или быть результатом соединения двух конструкций. Для небольших помещений рекомендуется змеевик, а две конструкции хорошо подойдут для большой бани с высокими потребностями в нагреве.
3. Размеры. Они определяются размерами самой бани, типом конструкции и требуемой мощностью. Также роль играет тип установки, ведь внутренние теплообменники будут незаметны и не займут места, а внешние будут зависеть от объема бака.

Как работает теплообменник, установленный в банную печь

Устройство печи с теплообменником настолько хорошо зарекомендовало себя, что появились различные варианты конструкции теплосъема, с различной степенью эффективности. Самые распространенные:

1. Классический змеевик.
2. Встроенный плоский теплообменник (похожий на две полые тарелки, соединенные между собой).
3. Самоварный теплообменник, устанавливаемый на дымовую трубу.

Водяная рубашка, окружающая топочную камеру, применяется крайне редко и встречается всего в 1-2 моделях печей заводского производства.

Между тем, банные печи с теплообменником стали предметом дискуссий потребителей. Некоторые утверждают, что применение не практично, другие наоборот, указывают на удобство и комфорт во время эксплуатации.

Что дает встроенное или самоварное устройство теплосъема?

• Теплообменник в банной печи нужен для получения горячей воды для помывки. Эта задача была основной при проектировании конструкции.
• Возможность отопления в бане от печи с водяным контуром – фактически, металлическая печь становится неким подобием отопительного котла. Во время топки выделяется достаточно тепла для прогрева теплоносителя и нагрева необходимого объема воды ГВС.

Принцип работы зависит от используемого устройства. Эффективность определяется несколькими параметрами:

1. Надежность.
2. Достаточная теплоотдача.
3. Возможность работы без использования теплообменника.

По своей конструкции, можно разделить все водогрейные устройства на встроенные и надстраиваемые (самоварного типа).

Встроенный теплообменник

Печи для бани с водяным контуром под отопление и нужды ГВС, стали появляться после того, как хорошие отзывы получили обычные водяные теплогенераторы. По своему устройству, печное оборудование с интегрированным водонагревательным контуром делится на несколько классов:

• Змеевик – простейшее устройство, используемое в классических твердотопливных котлах. Внутри конструкции располагается согнутая металлическая трубка. Форма разная и зависит от особенностей внутренней конструкции печи. Змеевик располагают так, чтобы пламя не воздействовало на него напрямую, а нагрев осуществлялся посредством дымовых газов.
• Плоский теплообменник – устройство более сложное по сравнению с предыдущим. Плоский теплообменник для банной печи, выглядит как две полых тарелки, соединенных между собой. По теплоэффективности, конструкция превосходит змеевик, используется в современных моделях печного оборудования.

Встроенный бак – в печи изготавливается отдельная емкость, устанавливаемая сверху топочной камеры. Встроенный горизонтальный теплообменник быстро нагревается и сохраняет температуру, пока печь остается горячей.

Водяная рубашка – представляет полость, окружающую всю топочную камеру и дымовые каналы. Конструкция часто используется при производстве твердотопливных котлов, но не получила широкого применения при изготовлении банных печек.

Принцип работы интегрированного теплообменника в банной печи заключается в следующем. Спираль или пластина разогреваются от дымовых газов, температура которых достигает 450-500°С. При нагреве возникает давление, заставляющее теплоноситель циркулировать в системе обогрева. В схемах, где используется бойлер косвенного нагрева, ГВС подогревается за счет тепла отопления.

Самоварного типа

Установка теплообменника на банную печь – бюджетное решение проблемы ГВС и отопления. Водогрейное устройство изготавливается двумя способами:

• Змеевик – на дымоходную трубу устанавливается змеевик из алюминия или меди. Для систем с естественной циркуляцией, вплоть до накопительной емкости или водораспределительных кранов, размеры змеевика не должны превышать 3 м. Оптимальные размеры теплообменника с принудительной циркуляцией, 5 м.
• Устройство теплообменника самоварного типа – специалисты сходятся во мнении, что именно такая конструкция оптимально подходит для бани. Горячая вода для душа готовится постепенно, предотвращается закипание жидкости.

Движение воды в теплообменнике самоварного типа происходит по естественным физическим законам. Нагретая жидкость поднимается вверх, в емкости создается давление.

Оптимальный объем теплообменника самоварного типа выбирают так, чтобы вода достигала необходимой температуры, после 2-3 часов интенсивного горения. Конструкция оптимально подходит для обеспечения водоснабжения горячей водой.

Особенности работы устройства

Как уже упоминалось выше, теплообменник встроенного типа находится между кожухом конвектора и топкой. При этом исключено воздействие открытого огня. Аппарат емкостью 5 л способен быстро заполнить бак объемом до 120 л. Эффективность и правильность эксплуатации устройства обеспечиваются за счет предварительного поступления воды в резервуар. После этого можно приступать к растопке печи. Несоблюдение основного условия со временем приводит к потери теплоносителем герметичности и, как следствие, его выходу из строя.

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

1. Открытые системы нагревания воды без давления являются наиболее приемлемыми для отопления такой бани.
2. Самой эффективной считается система нагрева воды, сумма протяженности труб которой не превышает 3 м. Именно такой длины в итоговом исчислении вполне хватает для обеспечения сообщения между теплообменником и баком, размещенным в смежной с парилкой комнате.
3. Для обустройства системы нужно использовать однодюймовое металлопрокатное изделие. Именно такой размер соединяющего элемента способен обеспечить нормальное течение жидкости по трубопроводу даже без задействования циркуляционного насоса.

Примеры моделей печей

Важно! Для большинства представленных моделей необходимо отдельно докупать теплообменник. Принимается в учет только наличие в данной печи возможности для его установки в качестве съемной опции.

• Ермак 16 Стандарт Сталь. Этот вариант печи весит 60 кг и позволяет закладывать до 40 кг камней. С помощью такой печи можно обогреть от 8 до 16 кубометров бани. Толщина стали составляет 8 мм. Преимущества: надежность, устойчивость к деформации из-за большой толщины стального листа; высокий уровень эргономичности. Минусы: не слишком привлекательный дизайн.
• Кирасир 10 Finka. Это печь, которая весит 56 кг и позволяет загрузить каменку на 40 кг. Имеет высоту только 68 см, а обогревает от 6 до 12 кубометров бани. Преимущества: гарантия от производителя 5 лет, разумная цена, наличие возможности докупить парогенератор. Недостатки: небольшой объем каменки с доступом лишь сверху изделия. GRILL’D Leo 130 (Long black). Это печь из конструкционной стали, которая весит 57 кг и позволяет заложить 125 кг камней. Она может обогреть от 6 до 13 кубометров бани. Преимущества: привлекательный внешний вид из-за большой каменки, конструкционная сталь в качестве материала изготовления. Недостатки: каменка полностью открыта.
• Варвара Мини с т/о. Весит 83 кг и имеет каменку до 40 кг. Может обогреть от 6 до 12 кубометров бани. Диаметр дымохода 115 мм. Преимущества: имеет встроенный теплообменник, чугунную глухую дверцу, а в качестве базового материала изготовления выступает конструкционная сталь. Недостатки: отсутствие возможности установки бака или парогенератора.
• Гори Ясно Vira 12Т. Вес 40 кг, каменка 30 кг, а обогреть печь может до 12 кубометров пространства. Преимущества: встроенный т/о, компактность и привлекательный вид. Недостатки: материал изготовления нержавеющая сталь, так что нужно аккуратнее обходиться с печью чтобы избежать повреждений.
• Кирасир 25 Silver. Эта банная печь с водяным контуром для отопления весит 90 кг и такой же вес можно закладывать в виде камней для каменки. Изготовлена из конструкционной стали, обогревает от 12 до 32 кубометров бани. Преимущества: надежность и устойчивость к механическим повреждениям, привлекательный внешний вид.Недостатки: отсутствие встроенного теплообменника, что при цене этой печи является явным минусом.
• Везувий Скиф стандарт. Эта модель весит 70 кг и позволяет закладывать до 150 кг камней в каменку. Есть встроенный теплообменник. Преимущества: большая каменка, компактные размеры, возможность обогреть до 24 кубометров помещения. Недостатки: стоимость в отношении функциональности и технических характеристик.
• Ермак 16 ПС. Эта модель весит 75 кг и позволяет закладывать в каменку до 60 кг камней. Обогревает от 6 до 18 кубометров бани. Преимущества: эстетичность, безопасность, конструкционная сталь в качестве материала изготовления, возможность установки бака. Недостатки: нет парогенератора.
• Торнадо 20М1 П МД ТО МИНИ. Имеет вес 105 кг и позволяет загрузить каменку весом до 200 кг. Обогревает от 8 до 20 кубометров бани. Имеет встроенный теплообменник. Преимущества: это чугунная печь для бани с теплообменником для воды, присутствует большая каменка открытого типа. Недостатки: топка без выноса.
• Кирасир 15 Шведка. Весит 77 кг и позволяет закладывать до 50 кг камней в каменку. Имеет возможность для подключения парогенератора, обогревает от 8 до 16 кубометров бани. Преимущества: имеет очень компактные габариты, в качестве материала изготовления применяется прочная конструкционная сталь. Недостатки: нет встроенного теплообменника, что является минусом для печей этой ценовой категории.

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

теплообменник и выносной бак (и/или радиаторы) соединяются трубами. На практике доказано, что при условии отсутствия гидравлического насоса, общая протяженность трубопроводов или гибкой подводки не должна превышать трех метров. Причем трубы должны быть смонтированы с уклоном для обеспечения самотечности теплоносителя в замкнутом контуре (от печи к баку 250 градусов, на обратке уклон в сторону печи >30 градусов).
Врезка в контур насоса позволяет скорректировать это правило, а именно увеличить длину трубопроводов и уменьшить их уклон;

важно, чтобы вода в системе не закипала, нагревалась не слишком быстро и не очень медленно. Если использовать бак малого объема, то вода в системе закипит менее чем через два часа, наполнив помещение парной перенасыщенным паром, ухудшив оздоровительные характеристики банных процедур. В случае установки теплообменника слишком большого объема, вода в системе не закипит, но и нагреется не скоро, а значит, принять душ будет проблематично. Оптимальное время нагрева воды – 2 часа с момента розжига печи.

Теплообменник для печи

Теперь о площади теплообменника. Теплообменник должен обладать запасом мощности, чтобы после прекращения растопки печи, тепловой энергии хватало на поддержание температуры воды в системе. Естественно, что в процессе остывания, мощность банной печи падает очень быстро, это обуславливает необходимость запаса мощности теплообменника.

Рассмотрим пример. Для начала потребуется узнать, сколько киловатт энергии требуется на обогрев вашей бани. Предположим, что этот показатель составит 5-6 кВт. Тогда, с учетом запаса, следует выбрать теплообменник площадью 1 квадратный метр, обеспечивающий мощность до 10 кВт.

Пояснение. При расчете принимается пропорция 1 кв. м площади теплообменника = 10 кВт. Но чтобы предусмотреть теплопотери, это соотношение корректируют, обеспечивая запас энергии:

1 кв. м = 10 кВт – 3…4 кВт.

Таким образом можно поддерживать желаемую температуру в бане, единожды или дважды растапливая печь.

Правильная установка заводской печки

Необходимо не только правильно подобрать модель печи в баню с теплообменником, но и грамотно выполнить монтаж тепловой установки. Именно от того, насколько верно проведена установка отопителя, будет в последующем зависеть эффективность и полная безопасность его использования.

Устанавливать печь для бани с теплообменником для отопления необходимо на правильно подготовленный фундамент. Минимальная глубина основания должна составлять 400 миллиметров. Высоту постамента выбирают в зависимости от разновидности топки и общих габаритов печки. Фундамент заливается из цемента прочностью не ниже М300, дополнительно гидроизолируется и укрывается пожаробезопасными материалами. Выполнять установку печки в баню непосредственно на дощатый или бревенчатый пол запрещается.

Каменку в бане необходимо отгородить от деревянных стен при помощи кирпичной кладки. Для нее может использоваться керамический или шамотный материал. Укладка выполняется с высокотемпературным глиняным раствором. Это позволяет повысить показатели тепловой эффективности, делая отопители полностью безопасными в эксплуатации.

Трубы, идущие непосредственно от теплообменника, следует заизолировать. Для их утепления может использоваться минеральная вата или другой материал, отличающийся улучшенными показателями огнестойкости.

Дымоход от печки выводят в крышу, предварительно обработав все деревянные элементы. Проход трубы через кровлю выполняют специальным металлическим коробом, который дополнительно отделан асбестом.

Все стыки труб и теплообменника следует дополнительно загерметизировать, что исключит протекание теплоносителя. При наличии протечек печь может работать вхолостую, увеличится температура внутри водяной рубашки, что приведет к полному выходу из строя отопителя.

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.

Схема расположения печи и бака

Шаг 2. Большинство опытных мастеров не рекомендуют навешивать выносной бак непосредственно на деревянную стенку бани. Поэтому делаем замер ширины бака, распиливаем рейку на несколько участков соответствующего размера, крепим отрезки на стенку бани гвоздями.

Шаг 3. У бака должны быть предусмотрены технологические отверстия для крепления его к стене. Закрепляем бак саморезами или дюбелями, проверяя горизонтальность и вертикальность. Дополнительно укрепить конструкцию можно кронштейнами, зафиксировав их под дном бака.

Кронштейны под дном бака

Шаг 4. У бака для воды выносного есть три или четыре патрубка. Два из них предназначены для подключения к теплообменнику, третий – для заполнения бака водой (его может и не быть), через четвертый горячая вода подается потребителям. К патрубку, через который бак будет заполняться водой, подключается обратный клапан. Если система открытая (вода добавляется вручную через открытую крышку бака), то обратный предохранительный клапан не нужен.

К патрубку, из которого будет вытекать подогретая вода, подключается кран с душевым шлангом или без такового.

Шаг 5. Осталось два патрубка, к которым следует подсоединить гофрированные стальные трубы или смонтировать медную сеть. Соединения производятся фитингами. Допустимо использовать металлопластиковые трубы, соединив их переходниками с патрубками бака и теплообменника. Все резьбовые соединения уплотняются нитью-герметиком.

Гибкая подводка воды

Шаг 6. На трубопровод, который ведет от бака к теплообменнику, подключается кран для слива воды из системы. Операцию слива жидкости нужно будет выполнять каждый раз после завершения банных процедур, в противном случае в период холодов вода может замерзнуть в трубах.

Схема монтажа печного теплообменника

Шаг 7. На стенку печи навешивается теплообменник (либо его штуцеры выводятся через технологические отверстия печи, а змеевик располагается внутри так, чтобы в дальнейшем не происходило контакта металла корпуса с открытым пламенем). Крепежи затягиваются. К теплообменнику подводятся и подключаются фитингами гибкие гофрированные шланги или трубы. При необходимости, в стене высверливаются отверстия диаметром чуть больше диаметра труб.

Протягивание подводки через отверстия в стене

Подключение подводки к теплообменнику

На заметку. Операцию установки теплообменника можно производить до монтажа навесного внешнего бака для воды.

Шаг 8. Система обязательно тестируется на герметичность посредством подачи воды под давлением.

Банная печь с теплообменником подключенная

Пример подключения выносного бака к теплообменнику банной печи

Пример подключения выносного бака к теплообменнику банной печи

Шаг 9. Если у вас металлическая печь, то можно запускать ее в работу. Кирпичную же печь придется достраивать, производить отделку, тестирование и другие подготовительные работы. Впрочем, металлические печи также могут быть обложены кирпичом (их ставят на ребро) с двух или трех сторон. Такой экран дополнительно аккумулирует тепло, повышая КПД печи.

Печи с теплообменниками, пользующиеся популярностью

Чугунные печи пользуются заслуженной популярностью у любителей русской бани, но как они совмещаются с теплообменниками? Как выясняется — прекрасно совмещаются.

Чугунная печь

Для начала советуем посетить сайт петрозаводского производителя печей «Карелия». Среди продукции, предлагаемой вниманию посетителей есть комплектующие, среди которых найдется и теплообменник дисковой формы, крепящийся, судя по всему к одной из стенок печи. Таким образом, можно разом приобрести и печь, и обменник. Как вариант там же продаются навесные баки на дымоход.

Печь «Везувий»

Печь «Везувий» с теплообменником для бани

Производитель печей «Везувий» также предоставляет возможность одновременной покупки печи (а в его каталоге вы найдете как стальные, так и чугунные печки) и теплообменника. Покупателю предоставляется выбор из трех моделей — два «самовара» на дымоход, отличающиеся емкостью и один прямоугольный теплообменник, который забирает тепло от стенки печи.

фото теплообменников на сайте «Везувия»

Печи для бани «Термофор»

На сайте «Термофора» есть сообщение, что производитель учел предпочтения клиентов и выпускает наиболее популярные модели — «Тунгуска 16» и «Тунгуска 24» — с уже установленными теплообменниками, предполагающими внешнее расположение накопительного бака. Материал обменников — качественная пищевая нержавейка толщиной 2 мм. В зависимости от выбора покупателя размещение можно варьировать, устанавливая его либо на правой, либо на левой стенке печки.

Полезное видео

Печи для бани «Термофор» с теплообменником устроены, может, и неплохо, но имеются отрицательные отзывы. Посмотрите ролик и увидите наглядно, как это выглядит:

Изготовление своими руками

Несмотря на доступность в продаже разных вариантов можно попробовать свои силы в самостоятельном изготовлении теплообменника. Это не так уж сложно, если есть опыт сварочных работ. Во всяком случае, проще, чем делать печку с нуля.

Но прежде чем приступать к работе, нужно проделать небольшой расчет.

Расчет мощности и площади теплообменника

Выше уже говорилось о том, что теплообменники, связанные с корпусом, забирают часть мощности печи. Поэтому первым правилом будет следующее:

ВАЖНО! Мощность теплообменника не должна составлять больше 1/10 от мощности печи.

Второе правило связано с длиной труб: если система самотечная, то не стоит тянуть трубы дальше трех метров. Насос в системе избавляет от подобных ограничений. Но насос ставится чаще в случае, когда теплоноситель используется для обогрева помещений. Впрочем, если накопительный бак расположен не слишком высоко, мыться получится только со шланга. Если это неудобно, то надо либо бак выносить на чердак и утеплять, либо ставить тот же насос.

Третье правило касается объема теплообменника (если это небольшой проточный бак, а не змеевик). Нагреваться вода в нем должна за пару часов. Если дольше, то объем великоват. Если быстрее, то это лучше только на первый взгляд — вода не должна закипать, от этого будет накипь, пар, испытание расширительного бачка и др. проблемы.

Теперь, собственно, сам расчет:

Мощность теплообменника зависит от его площади: 9 кВт на каждый квадратный метр обменника. Площадь рассчитать довольно просто: если это змеевик, то длину окружности (3,14*диаметр) умножаем на длину трубы. Если это теплообменник-«самовар», то берем диаметр внутренней трубы, умножаем на число Пи, еще раз умножаем на высоту «самовара».

Мощность = полученная площадь в кв. метрах * 9 кВт.

Если обменник висит на дымоходе, можно не считаться с правилом вычета его мощности из мощности печи. Только если он на или в ее корпусе.

Рассчитать мощность, которая требуется для обогрева помещения, можно по тому же принципу, что для парилки, то есть, исходя из объема помещения. В парилке берется киловатт на кубометр, но в смежных не нужна высокая температура, поэтому ориентируйтесь на половинную величину.

Зная, сколько киловатт нужно на обогрев моечной, вы получаете площадь теплообменника, а из нее — длину трубы для «самовара» или змеевика.

Рассмотрим пару вариантов самостоятельного изготовления теплообменников.

Предположим, что вы решили повысить КПД печи за счет установки теплообменника на дымоход.

• Толщина требуемой для этого стали 2,5 мм.
• Помимо листового материала понадобятся две трубы с разным диаметром.
• Меньшая должна прилегать к трубе дымохода, большая — быть на 5-10 см шире первой.
• Из листового металла вырезаются два круга под диаметру большей трубы, потом по центру вырезается отверстие под диаметр меньшей и все аккуратно заваривается.
• Еще нужно проделать отверстия под патрубки, через которые будет приходить и уходить вода.
• Патрубки делаются с резьбой и должны подходить под диаметр соединительных труб.

СОВЕТ! После проверки герметичности швов, монтажа на дымоход и разводки труб рекомендуется изолировать теплообменник с помощью минеральной ваты и фольги — это резко увеличит скорость нагрева воды.

Другой вариант теплообменника на дымоход — змеевик из медной трубки диаметром 10 мм, который делается с расчетом плотного обвивания трубы дымохода. Достаточно 1,5-2 метров трубы. Концы змеевика вставляются в гайки, развальцовываются под штуцеры, к гайкам потом прикручиваются штуцеры.

Обратите внимание! Развальцовывать медную трубку нужно точно под конус штуцера, чтобы они в итоге плотно прилегали друг к другу. Будьте аккуратны, потому что именно здесь в будущем возможны протечки, если развальцуете с неровной толщиной.

Вот пара видеороликов в тему:

Видео

Как самостоятельно согнуть медную трубку с трубогибом.

Источник статьи: http://arbolit.org/poleznoe/izgotovlenie-i-podklyuchenie-pechi-dlya-bani-s-teploobmennikom-dlya-vody.html