Как сделать печь для бани с теплообменником своими руками

Contents

Принцип работы печи с теплообменником

Банная печь 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.

Для чего нужен теплообменник?

Подавляющее большинство конструкций банных печей не способствует экономии древесного топлива. Это объясняется специфическими требованиями к ним, а именно:

  • парная должна протапливаться за возможно короткое время до высокой температуры;
  • печка не может занимать много места;
  • наличие каменки – обязательно;
  • режим работы отопителя – периодический.

Как сделать печь для бани с теплообменником своими руками

Исходя из перечисленных требований, печи для бани конструируются таким образом, чтобы быстро достигать высокой температуры в топке и поддерживать ее в течение определенного промежутка времени. При этом много неиспользованного тепла попросту уходит в атмосферу через дымоходную трубу. Грех не пустить эту тепловую энергию на подогрев воды для помывки или даже отопления смежных с парилкой помещений.

Примечание. Исключением являются кирпичные колпаковые печи Кузнецова, предназначенные для бань. Продуманная конструкция позволяет существенно экономить дрова, печь долго держит тепло и к тому же обогревает соседние помещения. Существуют и модификации с применением водяного теплообменника.

Как сделать печь для бани с теплообменником своими руками

Одно из самых простых решений – это использовать тепло, выделяемое при сжигании древесины. В настоящий момент на рынке предлагается множество моделей печей со встроенным змеевиком. Если же отопитель без водяного контура уже установлен и функционирует, ничто не мешает оборудовать его самодельным или заводским теплообменником. Тогда не придется тратиться на бойлер и потом платить за электроэнергию.

Как нагреть воду в бане от печи

Организовать нагрев воды в бане с кирпичной печью можно с помощью чугунной плиты над ней. Емкость для горячей воды устанавливают непосредственно на саму плиту, она может быть круглой или квадратной, с подачей воды для заполнения бака от входящей водяной трубы и забором горячей воды через кран.

Можно греть воду и без подвода к ней водяных труб. В этом случае для каждой протопки парной следует сделать запасы холодной воды в предбаннике, и заполнить водяной бак ручным способом до розжига печи.

Этот способ греть воду достаточно прост, но в нем есть существенные недостатки:

  • трудоемкость подготовки;
  • повышенная влажность от кипения при продолжительной топке;
  • риск обжечься о нагретые стенки печи и бака.

Греть воду от печи можно разными способами. Это зависит от вида самой печи, наличия подведенных к бане водяных труб, финансовых возможностей хозяина и его желания приложить те или иные усилия.

Нагрев воды в бане через теплообменник

Оптимальным вариантом подогрева воды в бане является способ нагрева с помощью теплообменника. Сделать конструкцию для нагрева через теплообменник можно несколькими способами.

В кирпичной печи теплообменником может стать многосекционная чугунная батарея или регистр, сваренный из стальной толстостенной трубы. Теплообменник монтируется в специальную полость печи с раздельными входными и выходными клапанами. При разогреве печи вода в обменнике становится горячей и выдается через водяной кран по мере необходимости.

Горячая вода в бане через теплообменник

Горячая вода в бане через теплообменник

В случае с металлической печью все гораздо проще. Для того чтобы греть воду такой печью, используют несколько видов теплообменников:

  • внешний теплообменник (располагается в непосредственной близости к топке или над ней);
  • внутренний теплообменник (располагается в самой топке);
  • теплообменник на дымовыводящей трубе (располагается на трубе дымохода над резервуаром с камнями).

Совет! Водяная емкость с теплообменником и навесной бак можно использовать одновременно. Такая комбинация дает возможность греть практически неограниченное количество горячей воды.

Водонагреватель для бани на трубу

Для нагрева воды в бане используются баки, расположенные на трубе. Они могут иметь прямоугольную, квадратную или цилиндрическую форму и жестко крепиться на трубе дымохода печи. Водонагреватели на трубу универсальны, их используют в дровяных печах и в газовых котлах. Водяные баки на трубе небольшие (в оптимальном варианте до 80 л) и могут вписаться даже в маленькую по размеру баню.

Баки на трубе дымохода располагают над печью достаточно высоко, поэтому отпадает надобность подкачивать горячую воду насосом – она просто идет самотеком. Водяная емкость может занимать всю длину трубы, от самой каменки до потолка. Это увеличивает площадь получения горячей воды и КПД теплообменника.

Горячая вода в бане через теплообменник

Конструкция водяного бака на трубе должна иметь усиленное крепление на печи и выводящем дымоходе на потолке, так как заполненный горячей водой бак имеет большой вес. Обычное мягкое крепление дымохода в области потолочного перекрытия здесь не подходит, поэтому для крепежа лучше всего использовать специальные кронштейны для дымохода.

Встроенный или прикрепленный к печи водный бак

Еще один вариант греть воду – водяной бак, вмонтированный в конструкцию печи или расположенный сбоку от нее.

Встроенный бак – это довольно сложная конструкция, которая должна быть продумана до осуществления кладки кирпичной печи. Оптимальным решением здесь может стать специальная ниша или углубление в печи для расположения водяного бака с входными и выходными клапанами заборами горячей воды. Следует отметить, что для такой конструкции бак должен быть долговечным (желательно из нержавеющей стали), с толстыми стенками и двойными проварами швов. В противном случае, при обнаружении течи, нужно будет разбирать всю конструкцию печи.

Прикрепленный сбоку к печи водяной бак – менее энергозатратный способ греть воду. Он часто используется в банях с металлическими печами, которые комплектуются вместе с водяными баками. Так как стальной или чугунный корпус печи обладает хорошей теплопроводностью, вода в емкости быстро греется, а при необходимости бак легко пополнить заново (централизованно или вручную).

Горячая вода в бане от печки (схема расположения водяного бака представлена ниже) – несложная задача для хорошего хозяина.

Горячая вода в бане через теплообменник

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

    Теплообменник для печи

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

    Внешний теплообменник на трубе

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

По расположению бака для воды

Емкости с жидкостью могут располагаться в разных помещениях (душевая, парная, чердак). Отдельные места установки имеют собственные достоинства и недостатки.

Рассмотрим первый случай – бак монтируется в парной. Таким образом можно достичь максимальной скорости нагрева воды за счет небольшой длины трубопровода. Недостатком подобного варианта является уменьшение пространства помещения, которое может иметь небольшие размеры.

Бак в душевой (самоварного типа) решает вопрос со свободным пространством. Небольшим недостатком выступает увеличенная протяженность труб, что влияет на скорость нагрева воды.

Оба варианта отличаются совместной проблемой, связанной со слабым напором воды. Парная комната имеет высоту не более 2 метров. Если прикрепить емкость на максимальную высоту, то расстояние от пола до выходного патрубка составит около 1,5 м. Это значить, что смонтировать привычный стационарный душ не является возможным. Единственный вариант применять гибкий шланг. Чтобы иметь нормальный напор воды, разница высоты не должна быть меньше 10 см.

Компенсация этого недостатка решается просто – вынос бака для воды на чердак (третий способ).

Такой вариант имеет собственные недостатки, связанные с большой протяженностью труб, что приводит к потере тепла. Бак обязательно должен утепляться. Помимо этого, проблема возникает с возобновлением объема воды. Не каждый захочет периодически носить ведра по лестнице, чтобы выносная емкость имела достаточный уровень воды, а проложить к нему водопровод не всегда возможно.

Из этой информации следует, что универсального расположения бака не существует. Каждый человек должен самостоятельно подбирать вариант, исходя из конструктивных особенностей постройки, климатической зоны и наличия инженерных коммуникаций.

Как сделать печь для бани с теплообменником своими руками

По месту расположения теплообменника

По этому показателю устройства разделяются на две категории – монтируемые внутри печи или возле дымохода (отвод дыма должен осуществляться по металлической трубе). Эти варианты имеют свои особенности, но могут прекрасно существовать.

Внутренняя емкость позволяет осуществлять быстрый нагрев, благодаря близкому расположению к очагу тепла. Здесь имеются риски, связанные с закипанием воды. Кроме этого, произвести ремонт или замену теплообменника невозможно без разбора банной печи, что не очень удобно.

В процессе нагревания воды на стенках образуется накипь, которая снижает теплоотдачу. Каждый миллиметр отложения уменьшает возможность отдачи тепла на 10%, эффективность отдачи тепла со временем уменьшается. В зависимости от региона проживания, характеристики жидкости изменяются, что приводит к частым ремонтным работам оборудования.

Большой слой накипи может образовываться уже через 1 год активного пользования баней. Теплообменник можно очищать при помощи соляной кислоты, но такой подход требует строго соблюдения правил техники безопасности.

Теплообменник на трубу дымохода в баню не обладает недостатками, связанными с постоянным закипанием воды. Здесь температура нагрева не превышает 100 градусов. Этот параметр стал одновременно и недостатком, поскольку период нагрева увеличился в несколько раз. Теплообменник для бани на трубе позволяет его располагать непосредственно в помещении, при этом не используется полезное пространство.

Редко можно увидеть банный теплообменник, расположенный под камнями печи. Такой вариант нецелесообразно применять, ведь булыжники не набирают оптимальной температуры для образования пара. Ведь качественный, мелкодисперсный пар – то, ради чего строится баня.

Из чего их изготавливают

Внутренние теплообменники (регистры) в форме Г-образной решетки производятся из гнутых стальных, чугунных или медных гладкостенных труб диаметром 40—50 мм.

Резервуары для воды изготавливается из раскроенной и сваренной листовой стали с толщиной, превышающей 2,5 мм.

Самый популярный материал для изготовления приборов нагрева воды — нержавеющая сталь, т. к. это недорогой металл с высокой термостойкостью.

Внимание! При изготовлении теплонагревающих устройств этого типа нежелательно использовать оцинкованную сталь, т. к. при температуре выше 200 градусов Цельсия цинк начинает испаряться.

Недостатки чугунных агрегатов — их хрупкость и вес, а медных — повышенная цена и недостаточная жаропрочность.

Преимущество банной печи с теплообменником

Самыми важными достоинствами печей с теплообменником можно считать следующие параметры:

  • Банная система с теплообменником выполняет сразу две функции – нагревает воду, а также отапливает помещения парилки и предбанника.
  • Бак такой системы может располагаться в помещении, соседнем с парилкой.
  • Печи такого вида, стоимость которых не такая уж и большая, производятся из качественного материала с большим эксплуатационным ресурсом.
  • Топка современной печи снабжается огнеупорным стеклом, благодаря которому можно наслаждаться горением огня, при этом контролируя сам процесс.
  • Внешний вид довольно привлекателен, а сама система неприхотлива в уходе.
  • Хочется отметить, что печи такой конструкции просты в плане установки. которая возможна собственными руками.
  • Незначительные габариты такой банной печи позволяют экономить пространство в парилке.
  • Также мощность такой системы прекрасно справляется с быстрым прогревом помещения отведённого под парную до нужной температуры.

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. Банный теплообменник

Читайте также:  Парогенератор для фитобочки (кедровой бочки) своими руками

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.

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

    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

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.

Несколько слов о подключении

Теплообменник для банной печи своими руками

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.

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.

Изготовление теплообменника

Совет по изготовлению 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

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 банно печи

Пример теплообменника для кирпичной банной печи

Теплообменник для печи из кирпича

Теплообменник для печи из кирпича

Материалы и инструменты

Потребуются материалы для работы с металлом:

  • Тиски
  • Инструмент для развальцовки
  • Ножницы по металлу
  • Пассатижи
  • Сварочный аппарат
  • Гаечный ключ

Кроме того нужны материалы:

  • Трубы для змеевика
  • Металлические листы для бака
  • Трубы для подвода и отвода воды к баку

теплообменник из стальных труб

Расчет размеров и мощности

Здесь самый интересный момент. Дело в том, что правильно рассчитать теплообменник невозможно. Слишком много условий, большая часть которых должна определятся в лабораториях опытным путем. Причин достаточно много:

  • Нет возможности регулировать подачу воздуха
  • Неоднородное качество топливо. Даже если вы всегда топите баню одни и тем же видом древесины, качество топлива всегда будет неодинаковым, а значит неодинаковым будет и выделение тепла.
  • Неоднородность теплоотдачи. К концу процесса топки теплоотдача дров резко уменьшается, поэтому невозможно точно рассчитать тепловую нагрузку теплообменника

Собственно поэтому, все теплообменники изготавливаются на глазок с приличным запасом прочностных характеристик. При самостоятельном изготовлении для змеевиков в топке используют стальных трубы с диаметром ¾, для змеевиков в трубе подходят медные трубы с диаметром 10 мм. Примерная длина змеевика – 1 м. Для стальных труб выполняется шаг в 10-15 см, для медных – чем меньше расстояние, тем лучше.

Инструкция по изготовлению теплообменника около отводящей трубы

При изготовлении теплообменника около отводящей трубы, главное – правильно загерметизировать все отверстия. Разберем пошаговый этап изготовления:

  1. Создание змеевика из медной трубы диаметром 10 мм.
  2. Развальцовка концов. Это необходимо для создания перехода от стандартной трубы в ¾ к диаметру трубы змеевика
  3. Выполняются отверстия для отводов в отрезке дымовой трубы.
  4. Устанавливаются отводы и змеевик.
  5. Отрезок трубы дымохода устанавливается к самому дымоходу.
  6. Выполняется монтаж остальной системы.

Теплообменник в печи

Теплообменник в печи — это тот же змеевик. Только стальную трубу, которая применяется в данном случае, не согнешь, как обычную медь. Поэтому нужно использовать прямые отводы. Для предотвращения вскипания воды в трубах, между поворотами делаются отступы. Так же, при установке змеевика в топку, рекомендуется установка циркуляционного насоса.

Схема подключения теплообменника для бани

Практически все модели теплообменных устройств работают по принципу самотека или естественной конвекции воды в полузамкнутой системе труб. Поэтому при разработке схемы установки аппарата отбора тепла необходимо придерживаться двух правил:

  • Входной и выходной патрубки теплообменника должны располагаться на разных уровнях, расстояние по вертикали между нижней и верхней точками подвода воды должно быть не менее 20-25 см. Нижний патрубок используется для подвода холодной воды, верхний — для отвода кипятка;
  • Подключение к патрубкам греющего контура банной печи необходимо выполнять только с помощью гибких соединений, а соединительные муфты обязательно уплотнять теплостойким силиконом.
    Теплообменник для банной печи

Речь идет не о гибких резиновых шлангах в металлической оплетке, они для этих целей не подходят, даже если на этикетке присутствует маркировка «для горячей воды» или что-то подобное.
Теплообменник для банной печи

Важно! Из-за сильного теплового излучения, идущего от стенок банной печи, резина стареет и перегорает за считанные недели.

Опытные пользователи рекомендуют выполнять подключение бака к теплообменнику в бане с помощью гибких газовых шлангов из нержавейки.

Как подключить теплообменник к банному баку

Классической схемой установки считается выносной бак для бани с теплообменником. Это означает, что емкость с горячей водой для душа и уборки помещения располагается либо на ближайшей стене, либо за пределами парилки, поближе к душевой кабинке.
Теплообменник для банной печи

Важно обеспечить определенный перепад высоты между выходом из теплообменника банной печи и донной частью емкости с водой. Обычно эта величина выбирается в пределах 50-70 см. Для коробчатых и регистровых схем, плоских змеевиков бак находится на уровне 120 см над уровнем пола. Это удобно, можно зачерпнуть горячей воды через верхний люк.

Другое дело, если змеевик теплообменника для бани установлен на трубу дымохода. В этом случае бак придется поднимать на высоту 180-200 см, поэтому в днище или на выходе из контура устанавливать бронзовый кран для горячей воды.
Теплообменник для банной печи

Трубопроводы, ведущие от теплообменного контура печи к баку, обычно располагают под уклоном. Холодная магистраль от нижнего патрубка подводится к питающему баку под прямым углом, это обеспечивает максимальную величину гидростатического напора в контуре. Отходящая магистраль устанавливается под углом 25-30о. Делается это для отделения пузырей воздуха и пара, образовавшихся в потоке воды при нагреве.

На холодной магистрали обязательно делают колено и ставят сливной шаровый кран, с помощью которого можно легко слить воду из банного теплообменника.

Изготовление емкостей под теплую воду

Есть несколько вариантов емкостей – от дорогих из нержавеющей стали и до дешевых покупных пластиковых. Мы эти варианты рассматривать не станем, остановимся на наиболее удачном, с нашей точки зрения, металлическом из листового железа. Его преимущества не только в относительно небольшой стоимости (хотя и это немаловажно), а и в возможности сделать бак, идеально подходящий по линейным параметрам к каждому помещению бани. Что касается внешнего вида, то существует большой выбор устойчивых красок, поверхности можно покрасить в любой цвет или оклеить их самоклеящейся декоративной полиэтиленовой пленкой.

Простой бак для воды с крышкой

Простой бак для воды с крышкой

Таблица. Расчет объема бака

Этап Описание Схема

Найдите объем вашего бака Перемножьте длину (l), ширину (w) и высоту (h) Вычисление объема прямоугольного бака
Вычислите заполненный объем (d) Для прямоугольных баков заполненный объем — это те же длина и ширина, но меньшая высота. Новая высота — это высота заполнения бака. Заполненность бака D

Таблица. Изготовление бака

Шаг, №№Описание работ

Шаг 1. Заготовьте материалы. Понадобится листовое железо толщиной не менее 0,5 мм. Предлагаем делать бак прямоугольной формы, длина 80 сантиметров, высота 40 сантиметров, ширина 20 сантиметров. В бак помещается 64 литра воды, но заливать нужно не более 60 литров. В бак нужно вварить три металлических патрубка с резьбой, они реализуются в магазинах. Диаметр условных проходов патрубков лучше брать не менее 3/4 дюйма. Это наиболее часто используемый диаметр трубопроводов, обеспечивает нормальную естественную циркуляцию воды. Для полного монтажа теплообменника нужно будет иметь дополнительную водопроводную арматуру и фитинги, об этом мы поговорим ниже вовремя рассмотрения вопросов по монтажу.
Шаг 2. Сделайте на металлическом листе разметку бака. Понадобятся две пластины 80×60 см, две 40×20 см и одна 80×20 см. Мы специально сделали бак прямоугольным. Дело в том, что расстояние между входным и выходным патрубками следует максимально увеличить. Это позволит теплой воде не смешиваться сразу с холодной, будет достигаться существенная разница их температур, что оказывает решающее влияние на скорость водного потока в трубопроводах. А от этого критерия во многом зависит не только эффективность, но и безопасность использования теплообменника.
Шаг 3. Отрежьте заготовки по размерам. Нужно пользоваться болгаркой, во время работы с этим инструментов строго соблюдайте правила техники безопасности – он очень травмоопасный. Старайтесь, чтобы срез был максимально ровным. Проверьте качество разрезания каждой грани на ровной поверхности, устраните большие изъяны.
Шаг 4. Соберите все детали бака попарно, сделайте их абсолютно одинаковыми. Особое внимание обращайте на углы, они должны быть только прямоугольными.
Шаг 5. Положите лицевую часть бака на ровную поверхность, в нескольких местах недлинным швом приварите боковину бака. Такую же операцию сделайте с другой стороной. Проверьте их положение, во время остывания шва их обязательно поведет.
Шаг 6. На приваренные боковины положите вторую большую деталь, проверьте ее положение, при необходимости откорректируйте боковины. Прихватите элементы. Следите, чтобы зазор между отдельными деталями не превышал 2÷3 миллиметров, в противном случае во время сварки придется подкладывать в них проволоку, а это нежелательно.
Шаг 7. Поставьте конструкции верх ногами и прихватите дно. Проверьте и поправьте его положение.
Шаг 8. Если все нормально – сваривайте все элементы. Следите за качеством шва, категорически исключаются пропуски. Можно немного «халтурить» на толщине сварочного шва, емкость не несет значительных нагрузок, но пропуски запрещаются.
Шаг 9. Вварите в дно металлические патрубки. Мы уже говорили, что входной и выходной следует по максиму удалять друг от друга. Патрубок отбора воды для душа лучше размещать не посредине, а ближе к сливному, забор воды будет ускорять циркуляцию в баке.
Шаг 10. Прожгите отверстия для патрубков. Для патрубков нужно вначале прожечь отверстия в дне бака, сделать это удобнее электрической сваркой.
Шаг 11. Придумайте способ крепления бака к стене. Можно приварить к задней стенке специальные кронштейны или устанавливать его на подставке. Если есть желание и материал – изготовьте съемную крышку.
Шаг 12. Круглошлифовальной машинкой зачистите все швы, налейте воду и проверьте их герметичность. При необходимости заделайте отверстия.
Шаг 13. Подготовьте лицевые поверхности емкости под чистовую отделку.  

Читайте также  Строительство кирпичной бани своими руками: фото, видео, пошаговая инструкция

Видео – Изготовление бака для воды (сварка)

Видео – Изготовление бака из нержавейки

С баком для воды все, можно его крепить в любом помещении бани. Теперь подробнее поговорим о теплообменниках.

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).

Печь для бани с теплообменником для отопления

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.

Печь для бани с теплообменником для отопления

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.

Печь для бани с теплообменником для отопления

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…

Закрепление выносного бака и монтаж теплообменника

Выносной бак для бани

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

Схема подключения бака и установки печи с теплообменником

Схема подключения

Схема подключения

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

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

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

Гибкая подводка воды

Чугунный теплообменник

Плюсы тепловых агрегатов из чугуна:

  • Высокая теплопроводность – чугунные элементы быстро нагреваются и эффективно передают тепло от одного носителя к другому.
  • Медленное остывание – теплообменники из чугуна долгое время остывают, что дает возможность сэкономить на работе отопительной системы.
  • Долговечность – чугун устойчив к воздействию слабых кислот и к образованию накипи, поэтому он менее подвержен коррозии, нежели многие другие металлы, что и обеспечивает длительный срок службы теплообменника.
  • Возможность увеличения функциональности – уже после установки агрегата к нему можно нарастить новые чугунные секции, тем самым увеличив мощность теплового оборудования.

Минусы чугунных теплообменников:

Громоздкость – чугунные агрегаты отличаются внушительным весом, что усложняет их эксплуатацию и обслуживание. При этом, чем больше масса теплообменника, тем выше его мощность.

  • Хрупкость – несмотря на большой вес, агрегаты из чугуна боятся механических ударов: они быстро обзаводятся трещинами, сколами и прочими деформациями.
  • Низкая устойчивость к температурным перепадам – хоть чугун и выдерживает максимально высокие температуры, от резких термических изменений на поверхности теплообменника могут появляться трещины, что чревато значительным снижением его работоспособности.

Техника безопасности

Для безопасной эксплуатации печи необходимо соблюдать следующие основные правила. Крепление труб, идущих от теплообменника, не должно быть жестким и неподвижным, ведь при расширении от нагрева они изменяют свои линейные размеры.

Выносной бак следует подобрать так, чтобы вода в нем нагревалась не ранее чем через 2 часа после начала топки, иначе в помещениях будет переизбыток пара. Нельзя заполнять водой емкости, если они разогреты до высокой температуры.

Превышение мощности теплообменника над мощностью самой печи не должно быть более 10%. Уплотнять резьбу в местах соединения деталей следует при помощи материалов, способных выдержать высокую температуру.

Габариты печи должны соответствовать площади отапливаемого помещения, поэтому перед покупкой устройства необходимо рассчитать объем парной, умножив между собой ее ширину, высоту и длину, и от полученного результата вычесть толщину отделки стен.

Современные производители, как российские, так и финские, выпускают широкий ассортимент качественных печей с теплообменником, причем разной ценовой категории, что дает возможность приобрести такие устройства людям с разным материальным достатком.

Что нужно знать об эксплуатации аппарата

Не менее ответственным занятием является выбор печи, оснащенной подобным устройством. Рассматривая различные модели, необходимо быть предельно внимательным, чтобы не пропустить мельчайших нюансов. Предлагаем ознакомиться с основными правилами, определяющими безопасность эксплуатации устройств:

  1. Крепление за счет подвижных соединений компенсирует температурную деформацию и изменение размеров узлов аппарата во время их нагрева.
  2. Полезная мощность является важным показателем, который должен учитываться при проведении всех необходимых расчетов.
  3. Желательно, чтобы габариты теплообменника соответствовали характеристикам печи. На выполнение функций устройства должна отдаваться лишь десятая часть всего тепла, вырабатываемого в отопительном агрегате.
  4. Необходимо, чтобы выносной бак вмещал в себя столько воды, сколько может нагреться буквально за два часа с момента растопки печи.
  5. Все уплотнители, устанавливаемые в местах соединения элементов системы, должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к воздействию высокой температуры.

Основных требований немного, но их соблюдение является обязательным при установке и эксплуатации аппарата. Это способствует значительному повышению долговечности устройства.

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).

Возможные неисправности

Возможные неисправности в печи с теплообменником
Конструкция печи с теплообменником так проста, что в процессе ее работы неисправностей практически не отмечено.

Исключением может быть только некачественный материал теплообменника, провоцирующий его деформацию.

Заменить теплообменник самостоятельно несложно. Еще одной неисправностью системы может стать протекание стыков труб, присоединенных к штуцерам теплообменника. В этом случается потребуется замена уплотнителя.

Среди различных видов печей, используемых в банях, наличие теплообменника для большинства потребителей является определяющим фактором при выборе.

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.

Как сделать печь для бани с теплообменником своими руками

Чугунная печь с теплообменником для бани. Источник фото

Печь «Везувий»

Как сделать печь для бани с теплообменником своими руками

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.

Как сделать печь для бани с теплообменником своими руками

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:

Какие печи для бани лучше – с контуром или без

В традиционных банных печах не использовался теплообменник в обычном понимании этого слова. В каменках устанавливали встроенный бак с нижним или верхним подключением, предназначенный для нагрева воды. Позже, появился съемный теплообменник, устанавливаемый на дымоход.

За определенный период эксплуатации, потребители смогли выделить слабые и сильные стороны печки с водогрейным контуром. Узнать о них можно, внимательно изучив отзывы о теплообменниках.

В качестве недостатков выделяют:

  • Шум в теплообменнике – спустя несколько месяцев после установки наблюдается гул во время растопки печи. Происходит это по причине зарастания змеевика. Сужение диаметра трубы приводит к быстрому нагреванию и закипанию теплоносителя, что и становится причиной шума.
  • Требования, связанные с установкой – при естественной циркуляции теплоносителя, для нормальной работы печи потребуется, чтобы трубы в системе отопления были смонтированы со строгим соблюдением наклонов. Убрать воздушную пробку из труб достаточно сложно, придется при максимальном нагреве топить печку несколько часов подряд.
  • Требование в регулярном обслуживании. Нагрев воды через теплообменник связан с необходимостью чистить и промывать внутреннюю полость змеевика, по крайней мере один раз каждый отопительный сезон.

В зимний период, после каждого посещения и растопки печи, потребуется убрать воду из внутреннего теплообменника, что также доставляет неудобство.

Банные печи с водяным контуром получили широкое применение в промышленных целях. Бытовые модели не получили широкого распространения, за исключением водонагревателей самоварного типа, устанавливаемых на трубу.

Популярность моделей с встроенным контуром ограничивает то, что они не могут работать без теплоносителя. Отечественный покупатель отдает предпочтение традиционным печам и модификациям с водонагревательным баком, монтируемым на дымоход.

Заключение

Печи для бань с водяным контуром весьма популярны, потому часто на рынке можно подобрать не только готовые изделия в комплекте, но и специальные теплообменники, что легко встраиваются в отопитель. Также при желании есть возможность усовершенствовать схему подключения, присоединив к ней трубопровод подпитки холодной воды.

Источники
  • https://banya-expert.com/pechi/pech-dlya-bani-s-teploobmennikom-dlya-vody.html
  • https://texnotoys.ru/banya/teploobmennik-dlya-bani.html
  • https://2proraba.com/banya/goryachaya-voda-v-bane-cherez-teploobmennik.html
  • https://stroimdom44.ru/pechi-dlya-bani-s-teploobmennikom-kak-sdelat-svoimi-rukami/
  • https://ogon.guru/pechi/dlya-bani/s-teploobmennikom.html
  • http://v-banyu.ru/teploobmennik-dlya-bannoj-pechi-svoimi-rukami.html
  • http://PechnoeDelo.com/dlya-bani/pech-s-teploobmennikom.html
  • https://pechiexpert.ru/teploobmennik-dlya-bannoj-pechi-01/
  • https://2proraba.com/banya/teploobmennik-dlya-bannoj-pechi.html
  • https://banya-expert.com/pechi/teploobmennik-dlya-bannoj-pechi.html
  • http://v-banyu.ru/pech-dlya-bani-s-teploobmennikom-dlya-otopleniya.html
  • http://holodine.net/dopolnitelnoe-uteplenie/teplovoe-otopitelnoe-oborudovanie/kaminy-i-pechi/luchshie-pechi-dlya-bani/pech-dlya-bani-s-teploobmennikom-dlya-vody/
  • https://parilochka.com/pechi-dlya-bani/vidy-p/s-teploobmennikom.html
  • https://AvtonomnoeTeplo.ru/pechi-kaminy/222-drovyanye-pechi-dlya-bani-s-teploobmennikom.html
  • https://cotlix.com/pech-dlya-bani-s-teploobmennikom

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Mastack.ru
Adblock
detector