Подключение бака к теплообменнику в бане: установка, типы, материалы

Как сделать теплообменник своими руками

Чтобы самостоятельно сделать устройство нужно определиться с его разновидностью.

Ниже будут приведены инструкции теплообменников в баню для горячей воды двух видов: около дымохода, внутри печи.

Теплообменник в банную печь около отводящей трубы

Проще и эффективней всего применять медные трубки. Здесь учитывается диаметр дымохода, относительно которого нужно принимать длину трубок (до 2 метров) с диаметром около 10 мм. Меньший размер медных приспособлений значительно увеличивает скорость закипания воды в трубках, а движение жидкости ограничивается. Рекомендуется применять 10 мм трубы.

На оба конца помещаются развальцованные переходники. Развальцовка делается специальными приспособлениями. Эту процедуру нужно выполнять аккуратно. Следует достигнуть ровной поверхности, чтобы не возникали протечки. Вокруг дымохода «обматывается» медная проволока в виде впирали, концы присоединяются к баку с водой. Конструкция готова.

Сложнее оборудовать устройство из двух металлических труб. Первая должна иметь немного больший размер нежели дымоход, вторая – диаметр на 10 см больше первой, сталь толщиной 1-3 мм.

Подобный теплообменник для бани своими руками имеет следующий алгоритм:

из разных труб отрезаются по два куска, длиной 30 сантиметров. Торцы делаются ровными;
из металлического листа вырезается две окружности, и проделываются отверстия диаметром второй трубы (меньшего диаметра);
в полученные отверстия помещается отрезок и хорошо приваривается. Сварной шов не должен иметь непровар;
в верхней и нижней части должны быть устроены отверстия для крепления патрубков. Вся конструкция должна быть герметичной.

Устройство готово, осталось прикрепить его на дымоотвод и сделать разводку трубопровода. В качестве теплоизоляции нужно использовать алюминиевую фольгу.

Теплообменник в печи

Подобные агрегаты отличаются высокой эффективностью, просты в изготовлении и имеют простую конструкцию. Они могут устраиваться в виде нескольких трубок или изготавливаться в виде бака из нержавейки.

Такая разновидность нагревателей начинает монтироваться совместно со стенами печи для бани. Его размеры подбираются в зависимости от габаритов основного нагревательного оборудования. Входная труба, предназначенная для ввода холодной воды, располагается снизу конструкции, а сверху выходит выходное отверстие. Подобное решение позволяет обеспечить правильную циркуляцию жидкости.

Существует много разновидностей внутренних теплообменников, отличающихся по размерам, конфигурации, материалу и расположению. Оптимальное решение подбирается исходя из особенностей устраиваемой бани и оборудования.

Для создания такого нагревателя, нужно применять только качественные комплектующие, сварные швы делаются герметично. При малейшей протечке потребуется разбирать кирпичную кладку.

Устройства отбора тепла у дымовых газов

Чтобы использовать с пользой выходящие в трубу дымовые газы, достаточно установить на дымоход водяной теплообменник самой простой конструкции. В результате можно увеличить эффект от сжигания дров до 60%. Нужно учесть, что это приспособление никоим образом не затрагивает работу печки, поэтому на отопление парной затрачивается столько же времени, как и обычно. Это же можно сказать и про необходимое количество топлива. Из плюсов теплообменников подобного типа стоит отметить то, что их высокий КПД обеспечивается благодаря отбираемому у продуктов сгорания теплу, что приводит к их постепенному охлаждению.

Этот принцип работы теплообменника давно взяли на вооружение большинство компаний, специализирующихся на производстве металлических банных печей. Предлагаемые ими изделия имеют в своей конструкции бак для воды открытого типа, который устанавливается непосредственно на дымоходную трубу. Потребителям теплообменник подобного типа интересен из-за низкой стоимости, хотя в процессе пользования ими возникают определенные неудобства. Это связано главным образом с необходимостью регулярно доливать воду по мере ее использования или испарения, когда она нагревается до температуры кипения.

Среди всех доступных на сегодняшний день вариантов нет равных по эффективности конструкции с теплообменником на дымоходе, которая выполнена в виде проточного нагревателя небольшой емкости — как правило, 5-10 л. Для обеспечения правильной работы к нему при помощи патрубков подключается система с выносным резервуаром-накопителем. Используемый выносной бак может иметь вместительность порядка 60-120 л, однако в каждом случае необходимо подбирать свой резервуар с учетом мощности отопителя. В течение времени, пока будет топиться печка, вода в резервуаре успевает нагреться до комфортной для помывки температуры.

Еще стоит рассмотреть комбинированные модели для бани, которые представляют собой обычную банную печь с теплообменником, установленным в топке, имеющим дополнительно бак на дымоходе. Для объединения этих элементов в единую систему используется схема подключения из трубопроводов, поэтому в контуре нагрева присутствует вместо одного два нагревателя. Подобное устройство было предложено производителями с учетом всех преимуществ и недостатков других прошлых модификаций. Однако для использования этой печи необходим отдельный накопительный резервуар, так как нагрев воды в баке происходит достаточно быстро.

Как выбрать?

Сегодня ассортимент банных печей огромен. В продаже можно встретить чугунные, железные или кирпичные агрегаты с закрытой или открытой каменкой. Подобрать подобное оборудование для бани не составляет труда. А вот выбор конкретного теплообменника часто оказывается более сложной задачей.

Если вы хотите приобрести качественный теплообменник для банной дровяной печки, необходимо предварительно определиться с тем, какая именно система вам подойдет больше всего.

Встраиваемый змеевик. Это один из самых простых вариантов, изготавливается в виде спиралевидной трубы. Однако многие пользователи считают, что варианты самоварного типа (например, натрубные) являются более оптимальными для эксплуатации в бане.
2 ёмкости – нижняя и верхняя.

Важно заранее рассчитать площадь банных помещений, подбирая оптимальные теплообменники. Если запланирована установка этого элемента в парильной и только для получения горячей воды, то можно выбрать и не самую мощную конструкцию. Если теплообменник запланировано вынести наружу, но он будет использован и для отопления помещений, то он должен обеспечивать хотя бы 5 кВт на 1 квадрат имеющейся площади

Когда рассматриваемая деталь нужна не для отопления, а для расхода воды, то объём может быть и другим

Если теплообменник запланировано вынести наружу, но он будет использован и для отопления помещений, то он должен обеспечивать хотя бы 5 кВт на 1 квадрат имеющейся площади. Когда рассматриваемая деталь нужна не для отопления, а для расхода воды, то объём может быть и другим.

Поговорим о правилах монтажа и эксплуатации

Расчет системы

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

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

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

Советы мо монтажу

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

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

Установка теплообменника на банную печь

Так как все перечисленные модели серьёзно отличаются между собой по способности противостоять перегреву, место для установки конкретной модели выбирается исходя из особенности устройства топки и материала, из которого изготовлен теплообменник.

Каркасные или регистровые системы, как правило, используются в кирпичных банных печах. Аппарат заделывается в верхнюю часть топки или в свод печи еще на этапе её постройки. При этом патрубки для подключения к баку выводят с тыльной или с боковых сторон печного корпуса.

Таким же способом устанавливаются плоские змеевики из меди и нержавейки. Они могут быть заделаны как в свод, так и в одну из вертикальных стенок топочной камеры в банной печи.

Витые медные змеевики традиционно устанавливают на верхний дымоход. Иногда змеевик располагают непосредственно под насадным центральным баком для горячей воды. В баке греется вода для обрызга каменки, а в медном теплообменнике нагревается вода для душа или моечного отделения.

Тарельчатые и коробчатые теплообменники устанавливается на одной из боковых стен в банной печи. Обычно их используют для стальных или чугунных печек. Для установки достаточно вырезать в стенке два отверстия. После чего на выходные патрубки одеваются распорные втулки, и теплообменник устанавливается внутри топки с помощью накидных гаек. Подобный тип теплообменника называют ещё сухим, так как вода при любых обстоятельствах не попадает внутрь топочной камеры.

Теплообменник должен получать большую часть тепла внутри печи не за счет конвекции и обтекания раскаленными газами, а в виде инфракрасного излучения от стен и свода банной печи. Чтобы избежать перегрева, трубы теплообменного контура приходится экранировать листами из нержавеющей стали. В результате и ресурс повышается, и вода в теплообменнике нагревается более равномерно, без кипения и паровых фонтанов.

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.

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.

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.

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

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.

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 25-30 о . 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.

Выбор оборудования для теплоснабжения бани

Конструкция банной печи

Современная печь для бани и отопления может быть нескольких видов. Но независимо от этого конструкция должна выполнять свои основные функции – нагрев парилки и теплоносителя в системе теплоснабжения.

Есть несколько возможностей на практике реализовать эту систему. Если в бане уже стоит кирпичная печь – можно выполнить ее модификацию. Для этого понадобится следующее:

Адаптированный к топке теплообменник. Чаще всего это самодельная конструкция, изготавливаемая по заказу согласно расчетным размерам. Для этого применяют жаропрочную сталь толщиной не менее 2 мм;
Газовая горелка. Ее размеры должны быть адаптированы к габаритам камеры сгорания печи для бани и отопления. В противном случае придется перестраивать конструкцию топки.

Лучше всего выбирать модели с модуляцией пламени, так как они могут плавно изменять мощность работы, тем самым регулируя степень нагрева каменки и теплоносителя.

Для полноценного отопления мансарды бани или второго этажа здания рекомендуется приобрести заводской газовый котел с теплообменным устройством. Такие модели характеризуются надежной работой, высоким показателем КПД и безопасностью.

Перед установкой газового отопления в бане предварительно рассчитывается мощность котла. Производители обычно указывают максимальный и минимальный объем парилки для каждой модели. Однако помимо этого нужно сделать водяное отопление в предбаннике и других помещениях. Поэтому к номинальной мощности следует дополнительно учитывать площадь всей бани. Учитывая хорошую теплоизоляцию можно воспользоваться формулой:

Где W – дополнительная мощность, Вт, Qб – общий объем бани, м³, Qп – объем парилки, м³.

Для примера рассчитаем дополнительную мощность комбинированной печи для отопления и парилки. Общий объем здания составляет 162 м³. Этот же показатель парилки равен 24 м³. Тогда требуемая дополнительная мощность будет следующей:

W=(162-24)*41=5658 Вт или 6 кВт.

Кроме этого при установке газового отопления бани нужно учитывать стоимость оборудования. Все зависит от выбранной схемы, мощности и бюджета.

Для зимнего отопления бани рекомендуется установка полноценной системы теплоснабжения. В особенности это актуально для регионов с низкой температурой в зимний период. Но кроме этого учитывают специфику монтажа отопительной системы.

Длина дымохода должна быть не менее 4 м. Только такой минимальный показатель может обеспечить нужный уровень тяги.

Выбор варианта

Схема циркуляции воды в выносной конструкции.

Можно, конечно, установить обыкновенный электрический бойлер в помывочном отделении, проведя к нему холодную воду. Но какой смысл тратить электроэнергию, когда вы все равно будете топить баню.

Для обеспечения всех моющихся горячей водичкой, необходимо установить емкость, где эта вода и будет греться. (см. также статью Купель для бани: как сделать самому)

По месту расположения бака

Бак на 80 литров установленный на трубе диаметром 115 мм.

Баки, выпускаемые нашей промышленностью, различаются по месту их будущего расположения. У них у всех есть свои преимущества и недостатки.

выносные, их можно устанавливать в любом месте , а нагреваться вода в них будет за счет наличия теплообменника в печи, холодная вода из емкости будет опускаться в печной теплообменник, а горячая будет подниматься в бак;
встроенные, когда днище емкости имеет прямой контакт с огнем , а сам бак нижней частью встраивается в печь, в нем делается кран, из которого можно наливать кипяток;
баки на трубу для бани, самый идеальный вариант , так как вода в такой емкости будет долгое время горячей, даже, если уже не топится печь.

Совет. При выборе варианта бака с размещением на трубе, можно подобрать емкость достаточно большого объема, так как сам нагревающий элемент возможно использовать на всю его длину. Такая емкость может тянуться от печи бани по трубе до самого потолка, а иногда и выше, захватывая чердачное пространство.

По материалам изготовления

В конструкции данной печи предусмотрен самоварный бак на трубу дымохода, высоту расположения которого над топкой можно регулировать,изменяя скорость нагрева воды.

От того, из какого материала будет изготовлен бак для бани на трубе, зависит многое. Это и скорость нагрева воды, время сохранения воды в теплом состоянии, да и долговечность изделия.

В настоящее время емкости выпускаются из следующих материалов:

чугун, этот материал используется издавна, вода в нем греется долго, дров уходит много, но и остывает вода в нем очень медленно, чугуну не страшна коррозия и высокие температуры, но его недостатком является очень большой вес, что затрудняет его использование;
эмалированные, такие емкости можно использовать в качестве выносной или на трубе, в печь бани этот бак не установишь;
из нержавеющей стали, наиболее популярный сегодня вариант, особенно при установке на трубу, у таких баков прекрасная теплопроводность, низкий коэффициент деформации от температурных перепадов, он прост в уходе и легок.

Подогрев воды в бане

Избалованные централизованными поставками воды и отопления, современные люди имеют поверхностные представления о подогреве воды в бане. А делалось раньше это по-разному — в деревянные лохани с водой бросались горячие камни; вода грелась на печах в чугунах и относилась в баню; чугуны с водой ставили на печь каменку.

Теперь это все в прошлом. Сегодня, во время технологического прогресса, хочется иметь горячую воду, не пачкаясь при этом сажей. В наше время печники кладут печки из кирпича, встраивая емкости для воды и теплообменники, которые соединяются с баками.

Самый простой вид подогрева воды для баниСпособ, похож на те, которыми пользовались в старину — над топкой печки устанавливают чугунную варочную плиту, на нее ставят металлический съемный бак с краном и крышкой.

Достоинство одно — легкость обслуживания и ремонта

Недостатки: — неудобность размещения — у вас будет топка в моечном помещении или придется носить воду из топочного помещения; — металл плиты расположенный в области огня снижает КПД печи (увеличенный расход топлива); — горячий бак может обжечь;

— вода кипит, испаряется и ее надо сливать, доливая холодную или надо подключить большой внешний бак, лишая метод мобильности.

Встроенный или прикрепленный к печи водный бак

Этот метод хорош если ваша печь имеет общий с моечным помещением сильно нагревающийся участок стены для размещения бака.

Недостатки способа: — Встроенные баки сложно ремонтировать, если для него не оборудована специальная ниша из металла. — Большой объем воды в печи сильно снижает тягу и КПД.

— Повышенное образование сажи и сужение просвета дымохода.

Нагревание воды для бани при помощи теплообменника

Пошаговая инструкция монтажа конструкции:

Мощность вашего теплообменника должна быть не более 10 % от мощности печки. Размеры выносных баков подбирают так, чтобы вода нагревалась за 2 — 3 часа. При слишком маленьком баке вода закипит рано и будет происходить лишний выброс пара.

Обратите внимание

При слишком большом баке вода будет долго нагреваться. Баки, которые размещены в смежном помещении, играют роль радиаторов отопления, отдающих тепло для обогрева помещения. Особенно это актуально зимой.

Трубы подачи воды в баки в системах с естественным обменом тепла (без насоса) располагают так: — вода самотеком поступает в теплообменник, а горячая самотеком подымается в бак; — Схема работает, если трубы разместить под небольшим углом 2-5 градуса.

Необходим слив воды, для недопущения замерзания труб зимой. Схема нагревания воды при помощи теплообменника Схема нагревания воды при помощи теплообменника

Печи со встроенными теплообменниками выпускает как отечественная, так и зарубежная промышленность, они везде есть в продаже. Также можно изготовить теплообменник после обустройства душа самостоятельно, но помните, что он должен быть сделан из жаростойкой стали.

Нюансы по монтажу систем для нагревания воды в теплообменниках:

— Бак с водой делается только из нержавейки — это широко распространенное заблуждение! — Бак с водой необходимо теплоизолировать — только летом, когда не нужен обогрев помещений. Зимой от бака можно прогревать помещение; — Трубы не стоит неподвижно крепить к стенам.

Они при нагреве расширяются и меняют свой линейный размер; — При уплотнении резьбы в местах соединений труб и теплообменника и необходимо использовать жаропрочные уплотнители. Иначе уплотнитель сгорит и появится течь.

Предупреждение о возможных проблемах и способы их решения

1. Проблема: Недостаточное теплообменное покрытие

Решение: Убедитесь, что теплообменник полностью покрывает поверхность банного бака. При необходимости, установите дополнительное теплообменное оборудование.

2. Проблема: Утечка воды из теплообменника

Решение: Проверьте все соединения на предмет повреждений или неплотности. При необходимости, замените уплотнительные прокладки или поврежденные детали.

3. Проблема: Недостаточная эффективность теплообменника

Решение: Очистите теплообменник от накипи и отложений. Регулярно обслуживайте и промывайте его с использованием специальных средств. При необходимости, проведите замену старого теплообменника на новый.

4. Проблема: Неправильная установка теплообменника

Решение: Перепроверьте правильность установки теплообменника, сравнив ее с инструкцией производителя. При необходимости, скорректируйте установку или обратитесь к специалисту.

5. Проблема: Повреждение теплообменника во время эксплуатации

Решение: Следуйте рекомендациям по технике безопасности при использовании банного бака с теплообменником. Особенно внимательно относитесь к поддержанию правильного давления и температуры в системе. При обнаружении повреждений, обратитесь к сервисному центру для ремонта или замены теплообменника.

Как подключить теплообменник к банному баку

Как сделать теплообменник своими руками