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

Разновидности, подходящие для банной печи

Все теплообменники в первую очередь делятся на две основные группы:

внутренние, или встроенные. Располагаются над топкой или сбоку от нее, рядом с каменкой. Требуют большого расхода топлива из-за необходимости одновременного нагрева камней и воды;
внешние (самоварного типа). Размещаются на первой секции дымовой трубы (металлической). Это самый удачный и экономный вариант конструкции, так как нижний сегмент дымохода нагревается весьма сильно, но это тепло используется неэффективно.

Кроме этого, теплообменники различаются по типу контактного элемента. Здесь могут быть разные варианты:

змеевик, установленный в емкости с водой и подключенный к подобному элементу в корпусе печи;
конструкция типа «труба в трубе», где по внутренней трубе протекает горячая вода из печи, а по внешней — вода для бани;
проточный экономайзер, установленный на дымоход.

Существуют также комбинированные модели теплообменников, одновременно работающие в двух или трех вариантах конструкции. Поскольку они не мешают друг другу, а нагревать приходится сравнительно небольших объемы воды, комбинированные теплообменники позволяют получить максимальную эффективность работы.

Теплообменник для бани

Кроме этого, есть теплообменники открытого типа. Они обладают несколько упрощенной конструкцией — в корпус печи встраивают небольшой резервуар (не более 5 л), из которого выводятся два патрубка. Горячая вода выводится из бака и поступает напрямую во внешнюю емкость (в нижнюю ее часть, где вода более холодная и нуждается в подогреве). Второй патрубок подключают к верхней части, откуда вода выводится обратно в бачок, встроенный в корпус печи.

Теплообменник для открытого огня

Мнение эксперта Ловкачев Борис Петрович Банных дел мастер знающий всё о парении

Такая схема обеспечивает активное перемещение воды за счет естественной конвекции жидкости. Кроме этого, во внешней емкости происходит перемешивание воды, не позволяющее ей расслоиться на уровни с разной температурой.

Изготовление своими руками

Самодельный медный теплобменник змеевик

Принятие решения о самостоятельном изготовлении, как правило, говорит о наличии кое-какого инструмента и навыков работы с ним. В идеале необходима полноценная мастерская с тисками, сваркой (двух видов), верстаком, наковальней и т. д. Если оснащение оставляет желать лучшего, возможен вариант сборки простейшей модификации – медного спиралевидного змеевика.

Плюсы этого варианта:

Медь относительно легко гнется, паяется.
Змеевик не содержит соединений, подвергающихся сильному нагреву.
Спиральная форма проста, универсальна, а для ее придания не нужно сложное оборудование.
Установка такого теплообменного устройства не потребует серьезной модернизации печной конструкции.

Банная печь с таким теплообменником справится со всем, чего от нее можно ожидать: обеспечит работу 2 – 3 радиаторов отопления, нагреет воду в небольшом баке. За микроклимат в парилке, все же, отвечает каменка.

Расходные материалы

Трубогиб ручной

Из специальных инструментов для работы с медью необходима только газовая горелка. Профессионалу потребуется труборез, фаскосниматель, металлический ершик нужного размера. Однако все это заменяется болгаркой, напильником (рашпилем), мягкой абразивной губкой. Расходных материалов также понадобится минимум:

отожженная медная труба в бухте d32, длиной 3.5 — 4.5 м (в зависимости от d дымохода);
водорозетки переходные (резьба-пайка) d32 * 1.25” – 2 шт;
обычный низкотемпературный и жесткий медный припой для среднетемпературной пайки (650 — 750°C);
паста «флюс»;
мягкая абразивная губка;
газ пропан-бутан для среднетемпературной пайки – 1 баллон (0.5 л);
мытый просеянный мелкий песок – 5 – 6 кг;
трубопровод, краны, клапаны «Маевского», радиаторы.

Необходим «трубогиб» — ровное круглое бревно. С его помощью теплообменник для банной печи получит форму спиралевидного змеевика. Длина бревна – не меньше 1 м, а диаметр равен габаритам дымохода на выходе из печки. Как правило, параметр зависит от размеров топки и не бывает менее 10 см.

Алгоритм сборки

Водяная рубашка своими руками

Самая сложная часть сборки – придание спиралевидной формы. Для этого трубу придется гнуть, используя жестко установленное бревно. Неотожженную медь согнуть не получится, поэтому покупать надо именно ту, что в бухтах. Самый простой способ установки теплообменника «змеевик» в кирпичную печь (для отопления) – монтаж на дымоход. Алгоритм действий:

Надежно заглушите один конец трубы, например, запаянной заводской заглушкой.
Заполните трубу песком, проливая водой, простукивая молотком, уплотняя «шомполом». Им может стать металлопластиковая труба или заглушенный резиновый шланг.
Когда труба будет заполнена, максимально уплотните наполнитель, затем заглушите второй конец. Старайтесь, чтобы песок при этом не «разуплотнился».
Прикрутите к бревну П-образный или круглый хомут, который будет плотно держать трубу. Основание «П» – перпендикулярно трубогибу ближе к концу, а расположение по окружности роли не играет.
Вставьте конец бухты в хомут, начните, не торопясь, накручивать трубу на бревно.
Если где-то появился залом, значит, в этом месте песок лежит недостаточно плотно. Желательно начать все сначала, но, теоретически, можно попытаться отстучать залом молотком.
Если d дымохода равен 150, а длина бухты — 4.5, должно получиться 8 – 9 витков спирали (высотой не более 35 – 40 см), а также два «хвоста» по 30 – 40 см.
Отрежьте заглушки, вычистите песок, промойте спираль.
Припаяйте к концам спирали переходные водорозетки.
Снимите крышку, закрывающую каменку, или демонтируйте шиберную заслонку (выньте часть дымохода).
Оденьте «змеевик» на трубу как можно ближе к печке.
Соберите обратно дымоход, учитывая необходимые герметики, подмотки (если они были).

Теперь можно установить и подключить остальные элементы отопительной системы, в том числе открытый расширительный бак самоварного типа, трубопровод, краны, радиаторы, воздушные клапаны. Для улучшения естественной циркуляции диаметр трубопровода не должен быть намного меньше размеров змеевика. В идеале – он также будет медным, того же диаметра.

Особенности устройства

На выходе продуктов горения температура достигает высших значений. Вода здесь греется от металлической печной трубы быстро, без использования дополнительных источников тепла. Скорость нагрева объясняется высокой теплопроводностью металла и большой площадью отдачи тепла.

Поскольку бак располагается в верхней части помещения и непосредственно над самой печью, то кипяток не остывает еще долгое время.

Достоинства

Основные достоинства конструкции:

Экономичность – вода греется в процессе отапливания помещения, используя максимальную зону нагрева печи.
Эффективность – вода нагревается в максимально короткий срок и температура удерживается долгое время.
Удобство – бак на трубе не съедает пространства бани, что особенно важно для небольших помещений.
Эргономичность – емкость бака на трубе может быть значительной, но время ее нагрева будет коротким. Конструкция такова, что наращивая объем емкости по трубе в длину, одновременно увеличивается площадь нагрева воды.
Увеличивается срок службы дымохода, поскольку вода не дает ему прогорать.

Недостатки

Сложность контроля над уровнем воды в процессе нагрева; неудобство, вызванное необходимостью доливать воду при горячей печи. Эти недостатки свойственны простой конструкции бака при отсутствии коммуникаций, по которым количество воды регулировать гораздо проще.

Определенные трудности представляет установка бака на трубу большого объема. Такая конструкция с водой переходит отметку в 100 кг, что требует специальных креплений.

Основным недостатком можно назвать невозможность получения сухого пара, вода в баке на трубе будет кипеть, создавая дополнительную влажность в помещении.

Установка и подключение теплообменника и бака в бане

Чтобы решить проблему, как правильно подключить теплообменник в бане, необходимо изучить инструкцию. Основные положения пошаговых действий обеспечат безопасность установленной конструкции в процессе эксплуатации. Схема подключения теплообменника и резервуара в бане предполагает:

Определить место для установки резервуара с водой. Теплообменник для бани на трубу потребует составления произвольного чертежа.
С помощью дюбелей закрепите планки для размещения бака, чтобы горячий участок не соприкасался со стеной.
Закрепите сборку на вертикальной плоскости крепежными элементами для надежности.
Четыре отрезка трубопровода понадобятся для оснащения емкости. Один для присоединения душа, два для направления движения воды, один закройте клапаном.
Присоедините кран для слива.
Проверьте теплообменник в печи для бани на протечку.

Теплообменник для печи в баню своими руками требует качественной проверки для обеспечения пожаробезопасности. Как правильно проверить все элементы? В этом вопросе помогает изучение принципа работы теплообменника в бане, основанного на подаче теплой жидкости самотеком на выходе сверху.

Что нужно знать об эксплуатации

Купить теплообменник в банную печь необходимо у проверенного временем производителя. Прочитав инструкцию по эксплуатации, убедитесь, что выполняются необходимые условия. Купить теплообменник для печи на дровах можно только в случае исправности всех элементов. Проверьте теплостойкость материалов по указанным техническим характеристикам. При эксплуатации печи с теплообменником на дровах необходимо следить за дымоходами, очищать их от нагара.

Не закрывайте заслонку до полного прогорания топлива в печи с водяным контуром или любой другой модели. Угарный газ быстро наполняет помещение при неисправном оборудовании. Поэтому следите за факторами, влияющими на теплообменник для дровяной печи. Его работа исправна в случае запуска системы с полным баком, исправности составляющих деталей, отсутствия накипи в емкости с водой.

Безопасность при эксплуатации

Установка теплообменника в бане предполагает соблюдение мер предосторожности:

Избегайте крепления труб к стене. Соприкосновение горячих конструкций с поверхностью повышает опасность возгорания предметов.
Следите, чтобы теплообменники для печей всегда были соединены с резервуаром, в котором достаточно воды. Ее отсутствие приводит к образованию накипи, повышает пожароопасность при работе.
Контролируйте работу системы, включающей теплообменник в баню на трубу, проводите осмотр конструкции.
Используйте термостойкие материалы при установке теплообменника для банной печи со встраиваемыми деталями, обеспечивающими работу системы.

Чтобы теплообменник в печь купить в исправном состоянии, требуется проверить наличие сопроводительной документации, сертификата, с указанием технических характеристик устройства.

Поговорим о правилах монтажа и эксплуатации

Расчет системы

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

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

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

Подключение системы к душевой кабине.

Советы мо монтажу

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

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

Простейший теплообменник самоварного типа.

Система рассчитанная исключительно на обогрев помещения.

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

Теплообменник — что это

Теплообменник — это полая емкость, заполненная водой, вмонтированная в конструкцию печи. Теплообменник соединяется с системой труб и/или баков, по которым циркулирует вода, разогретая во время топки печи.

В зависимости от конструкции, движение воды по системе осуществляется естественным способом или принудительным (с помощью насоса). Принцип работы теплообменника банной печи в том, что разогретая вода поступает в отопительные батареи и бак для душа, а холодная перетекает в теплообменник и нагревается. Процесс происходит в течение всего времени топки.

Существует несколько конструкций теплообменников:

Внутренний теплообменник — емкость с водой для нагрева помещается в топку печи. Конструкция емкости может быть любой — в виде бака, образующего одну стену топки или змеевика из труб, опоясывающего топочное отделение.
Внешний теплообменник — модуль помещают снаружи печи, обычно он опоясывает печную трубу, нагреваясь от температуры горячих газов, выводимых через трубу в процессе горения топлива в печке.

Вода, циркулирующая в системе, может использоваться как для отопления помещения, так и для нагрева воды для мытья. Конструктивно печь для бани с теплообменником для воды не отличается от обычной печки с местным водяным отоплением.

Для монтажа системы с двумя функциями (обогрева помещения и получения горячей воды) придется предусмотреть бак для воды и правильно рассчитать протяженность и диаметр труб для оптимальной работы системы.

Наибольший КПД имеет система, в которой соблюдены условия:

Протяженность труб не более 3 м;
Диметр труб больше 1 дюйма — при маленьком просвете жидкость не сможет нормально циркулировать без помощи насоса;
Открытая система нагрева воды — в расширительный бак организован доступ воздуха.

Такая конструкция не потребует дополнительных затрат энергии (в том числе электрической – для насоса) и обеспечит обогрев помещения и горячую воду.

Обзор печей с теплообменником

Существуют встраиваемые модели теплообменников. Ниже мы рассмотрим популярные из них.

Банная печь с бойлером

Начнем с того, насколько такое решение обосновано с экономической точки зрения. Монтаж данного устройства повышает КПД используемого оборудования. С ним отработанные газы не просто бесполезно улетают в атмосферу, но и попутно нагревает воду, которую затем можно использовать для купания или других бытовых нужд. Поэтому он многократно оправдывает факт своей установки в долгосрочной перспективе.

Везувий Скиф 16 ВЧТ

Мощная и скоростная, с право- или левосторонним расположением нагревателя воды, оборудованная сеткой. Может похвастать стальной топкой с толстыми стенками (8 мм), благодаря которым не боится даже постоянного воздействия высоких температур.

Торнадо 20М2

Производительная, тяжелая (125 кг). Оснащена чугунной дверцей, встроенным теплообменником и вместительным боковым кожухом, рассчитанным на 240 кг камней. Должна устанавливаться на усиленный фундамент. Зато и КПД впечатляющее.

Harvia 20 SL Boiler

Каменка от финского производителя, весящая 75 кг, с 40 кг камней. Современная, с рекуператором в виде бака, с выносной конструкцией и вмонтированным конденсатором, рассчитана на парилку площадью до 20 м3. Обладает устойчивыми ножками и нержавеющей рамкой, отличается плавными формами и привлекательным дизайном.

Частые вопросы

Чем покрасить бак, чтобы предотвратить коррозию?

Отдавайте предпочтение краскам, которые предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью. Они защитят наружные стенки оборудования от образования ржавчины.

Может ли разморозиться в сильный мороз теплообменник встроенный в банную печь, если бак выносной еще не успел замерзнуть? Я заполнил бак с водой и баню не топлю месяц. Откуда начнет замерзать вода в теплообменнике или в баке, расположенном под потолком?

Скорее всего, вода замерзнет примерно одновременно. Теплообменник разорвет, так как воде там расширяться некуда. Расширительный бак, скорее всего, очень скоро тоже разорвет.

Какой насос применить при организации горячей воды с выносного бака на душ?

Применяйте насос повышающий давление. Учтите, что он должен работать с горячей водой. Хорошие отзывы о насосе WILO. Он с датчиком протока, то есть включается сам при открывании крана.

Какой способ герметизации резьбовых соединений лучше использовать для присоединения бака к теплообменнику?

Очень хорошо показал себя Тангит Унилок в виде нити.

Какой теплообменник выбрать для печи в баню

При выборе конструкции теплообменника, учитывают преимущества и недостатки каждого вида. На подбор подходящего устройства влияет целевое предназначение и необходимая производительность:

Печь для бани со встроенным теплообменником – используется для одновременного обогрева и горячего водоснабжения. Печи длительного горения, работающие в режиме газогенерации, не могут обеспечить необходимую теплоотдачу при установке навесного бака. Причина этого в том, что дымовые газы имеют меньшую температуру нагрева.Если планируется установить печку длительного горения, альтернативы встроенному змеевику или пластинчатой конструкции, нет. Эффективное отопление в бане возможно только от печи с встроенным теплообменником.

Печь для бани с водонагревателем самоварного типа – отличает высокая производительность горячей воды, но для отопления, бак, надеваемый на дымоход, не сильно подходит по техническим характеристикам.

Выбирая, что установить, встроенный теплообменник или самоварного типа, учитывают особенности их эксплуатации. Для одновременного отопления и обеспечения горячей воды, лучше подойдет змеевик, пластинчатый теплосъемник или водяная рубашка. Исключительно для ГВС, лучше установить водонагревательную емкость самоварного типа.

Как установить теплообменник в печь

Встроенный теплообменник – монтируют на заводе, барабанного типа – устанавливается на трубу дымохода. Баки изготавливают разного внутреннего диаметра, поэтому, монтаж не требует много усилий и проводится одновременно с выводом дымоходной трубы. Заводские емкости поставляются с вместимостью от 20 до 80 л.

Сложность заключается в подключении батарей от печи. На корпусе расположены специальные отводы для подачи и обратки теплоносителя, к которым подсоединяются трубы системы отопления.

Работы выполняют с соблюдением следующих рекомендаций:

Трубы для подключения к теплообменнику. Температура теплоносителя часто превышает 85-100°С. Пластик, при таком нагреве, может деформироваться, поэтому его не используют. Для теплообменника надо использовать трубы из стали, подойдет медь.

Подключение батарей – при естественной циркуляции длина трубы от корпуса печи, не должна превышать 10 м.

Установка циркуляционного оборудования – системы отопления с принудительной циркуляцией устанавливаются для больших отапливаемых помещений, зачастую используются в промышленных банях.

Диаметр трубы теплообменника – производители четко прописывают в технической документации размер и шаг резьбы, облегчающий подбор трубы для монтажа. Диаметр трубопровода в системе отопления, при необходимости можно увеличить, но не уменьшить.

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.

Источник

Какие конструкции можно использовать

Расположить бак в бане можно в разных вариантах. В основном используются такие разновидности:

Встроенная конструкция. В этом случае труба дымохода проходит внутри бака. Данная конструкция считается стационарной, несъемной и монтируется при изготовлении дымохода. Бак может выполняться в виде трубы (цилиндрический вариант) или иметь прямоугольное сечение

Важно надежно загерметизировать нижний вход трубы, чтобы вода не просачивалась из бака. Для использования воды делаются отводы из бака непосредственно в душевую кабину или промежуточную емкость

С учетом возвышенного расположения такого бака вода поступает самотеком.

Устройство каменки с баком на дымоходе

Навесная конструкция. Такая система является съемной, т.е. устанавливается на уже действующий дымоход. Бак размещается вплотную к дымоходной трубе и надежно крепится к колонне. Подобные емкости могут быть покупными или изготавливаться своими руками. Характерна такая конструкция, когда на задней стенке формируется желоб, по форме и диаметру повторяющий дымоход, что дает возможность максимально приблизить поверхности и обеспечить качественный прогрев.

Конструкция навесного бака для бани

Выносная конструкция. В принципе саму емкость для воды можно расположить в любом удобном месте (например, в душевой). В этом случае, энергия дымохода разогревает теплоноситель, который направляется на разогревание емкости с водой. Когда монтируется такой теплообменник на трубе бани, высота установки бака должна выбираться так, чтобы обеспечивался самотек теплоносителя по законам физики, т.е. теплый поток устремляется вверх, а охлажденный – вниз. Такая конструкция предусматривает наличие дополнительных элементов в виде теплообменника, но зато позволяет размещать сам бак в нужном месте.

Схема циркуляции воды при выносной конструкции бака и печи в бане

В зависимости от конструкции бак может размещаться на разном уровне по высоте. Может реализовываться 3 варианта:

На уровне печи: основание бака размещается на верхней части печи, а значит, не требуется дополнительных кронштейнов. Основной недостаток – высота не позволяет обеспечить самотек воды для приема душа. В этом случае она черпается вручную.

Баки на уровне печи

На дымоходной колонне. Такая конструкция располагается на определенной высоте, что устраняет предыдущий недостаток. Крепление бака требует специальных кронштейнов, а масса конструкции ограничивается.

На уровне чердака. Здесь для бака есть надежная опора в виде потолочного перекрытия. Проблема возникает на холодном чердаке, где придется подумать о внешней теплоизоляции.

Схема установки бака для воды на дымоход на уровне чердака

При расчете параметра обычно исходят из следующей потребности: 10 л на человека на банную процедуру и 5 л на человека при приеме душа. Кроме того, следует создавать резерв на непредвиденные обстоятельства.

Существуют разнообразные формы баков для воды для бани на дымоход

Размеры емкости зависят также от конструкции и габаритов дымохода. Наиболее распространен типовой бак для бани на трубу 115 мм. Естественно, что бак для бани на трубу 150 мм, изготавливается большего диаметра, причем независимо от потребности.

Выбор объёма металлического бака для воды зависит от количества членов семьи
Формула для определения объема цилиндрического бака

Как подключить теплообменник к банному баку

Разновидности, подходящие для банной печи