Горячая вода в бане через теплообменник. Особенности

Горячая вода в бане через теплообменник. Особенности

Львиная доля разновидностей банных печек не отличается заметной экономией топлива. Это относится ко всем устройствам, в том числе и работающим на дровах. Из-за этого к агрегатам предъявляются особенные требования:

• парилка должна хорошо протопиться за непродолжительный период времени, достигая достаточно высоких температурных показателей;
• банная печь не должна занимать слишком много свободного пространства;
• обязательным является присутствие каменки;
• отопитель должен работать в периодическом режиме.

Отталкиваясь от всех указанных выше требований, печки для бани разрабатываются и собираются так, чтобы как можно быстрее достигать нужных температурных показателей и успешно поддерживать их на протяжении достаточного по продолжительности временного промежутка. При этом большая масса незадействованного тепла просто отправляется в атмосферу, проходя через трубу дымохода. Конечно, лучше было бы запустить эту энергию на подогрев воды для помывки или для отопления смежных площадей.

Одно из традиционных и практичных решений – задействовать тепло, которое выделяется во время сжигания дровяных запасов. Сегодня в продаже можно найти очень много хороших моделей печек со змеевиком. Если говорить об отопителе без водяного контура, можно снабдить его заводским или самодельным теплообменником. Эта деталь станет прекрасным помощником в более экономичной эксплуатации парилки.

Тепловой обменник замечательно справляется со своей основной задачей, если в бане установлена печь, для которой не требуется бойлер для подогрева воды.

Сам по себе теплообменник применяется для прогрева воды в бане. Принцип его функционирования основывается на физических свойствах горячей воды, которая расширяется и отправляется вверх, а холодная в этот момент остаётся внизу.

Большинство современных теплообменников имеет компактные размеры, поэтому и жидкости в них разогреваются в очень короткие сроки. К этой детали прикрепляют 2 трубы наверху и внизу. Так горячая вода по верхнему патрубку, заменяемая внизу холодной, отправляется наверх к баку.

Последний может находиться не только в парильном помещении, но и в смежном пространстве (чаще всего это мойка). При этом вода более низкой температуры, перемещаясь по нижней трубе, беспрерывно и без дополнительных подач добавляется в нагревательный аппарат.

Банные печи с теплообменниками с каждым годом становятся всё более популярными и востребованными. Эти агрегаты являются универсальными и заметно повышают комфорт от приёма банных процедур. Печи, оснащённые качественными тепловыми обменниками, имеют несколько весомых преимуществ, привлекающих покупателей:

• они отличаются долгим и беспроблемным сроком службы;
• привлекательна в них и компактность отопителей;
• высокая эффективность и скорость прогрева банного помещения;
• возможность самостоятельного изготовления устройства.

Как подключить теплообменник в бане. 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.

Теплообменник в баню своими руками. Приоритет установки теплообменника в парной

Теплообменник в печь монтируется на дне. По типу водяной рубашки топливная камера с внутренней стороны размещает конструкцию. Некоторые строители предпочитают расположить теплообменник для банной печи своими руками на внешней стенке. Оба устройства не допускают прямого контакта с огнем. Популярность способа внутреннего размещения основана на ряде преимуществ:

• Компактное устройство не занимает много места в парилке.
• Быстро подогревается вода.
• Можно установить в парилке или душевой.
• Безопасность конструкции.

Установка теплообменника с внутренней стороны изолирует горячий бак от внешнего воздействия. Людям не надо опасаться случайного контакта с нагретой поверхностью емкости. Кроме того, размещение значительно экономит место в парилке.

Змеевик печи, установленный на внешней стенке, функционирует как дополнительный источник отопления помещения. Основное назначение конструкции связано с проблемой, как подключить теплообменник к банному баку. Трубопровод из нержавейки длиной около 7 метров присоединяется по – разному: с использованием тройника, штуцера, соединительной трубки, крана для слива и других составляющих системы.
Отличия в установке и работе теплообменника

Теплообменник в бане располагается между топкой и отопительным прибором следующими способами:

• встраиваемый в печку;
• прикрепляется к дымоходу;
• располагается возле дымохода.

Главным условием для того, чтобы система работала, является бесперебойная подача воды для наполнения бака. Многие используют для этого циркулярный насос. Горячая вода в бане через теплообменник наполняет бак в 120 литров, этого хватает для принятия душа. Теплообменник для бани своими руками должен учитывать особенности установки:

• Общее расстояние трубопровода составляет не более 3 метров. Так сокращаются теплопотери.
• Прибор для движения воды под давлением не применяют при использовании трубы радиусом в 0,5 дюйма;
• Многократное использование способов нагрева воды в бане обосновывает экономичность системы.

Принцип работы теплообменника основан на поступлении жидкости в трубопровод из стороннего резервуара. Как правило, для самотека жидкости хватает небольшого напора жидкости из бака. Трубопровод из меди или стали размещается в печке в виде змеевика или нескольких регистров, в форме спирали. Длина ее составляет около 7 метров. Степень нагрева воды регулируется двумя кранами, расположенными у входа и на выходе.

Теплообменник на трубу в баню качественно подогревает воду в любое время года. Внутри печки устройство может обогревать помещение загородного дома, быть источником теплой воды в быту. Если увеличить размер топки, использовать жаростойкие материалы, то печь с теплообменником для бани становится частью системы отопления дома.

Долго греется вода в бане. ОПРЕДЕЛЯЕМСЯ С КОЛИЧЕСТВОМ ВОДЫ

Существуют типовые рекомендации, по которым бак под воду для бани должен выбираться из расчета 20 л на одного посетителя парилки. На обрызгивание каменки тратится не более 5-7 л, остальная часть используется в моечном отделении. В реальности, с учетом уборки и мойки помещения, воды уходит не менее 25 л.

В результате для маленькой парилки в бане на 3-4 человек потребуется не менее 100 л кипятка. Понятно, что делать столитровый бак для однократного посещения парной никто не будет, и бочку в баню для холодной воды ставить тоже не будут. Разве что хозяева построили в бане настоящую русскую печку с каменкой, а сам процесс банных посиделок в коллективе затягивается на целый день.

К сведению! Такое количество воды в бане будет греться не менее 2-2,5 ч, тогда как на протапливание парной уходит максимум 1-1,5 ч.

Поэтому размер бака под воду определяют в зависимости от условий парилки:

• Для небольших парилок, площадью 2-4 м2 выбирают емкость для воды объемом до 40 л. Обычно это в такой планировке используют для бани бак на трубе или аппараты насадного типа;
• Парные помещения площадью до 7м2 комплектуются резервуарами вместимостью до 60-70 л. В этом случае на топку монтируют емкость наставного типа или крепят бак рюкзак на дымоход с навесным баллоном;
• Большие парилки, площадью от 8м2 и больше оборудуются греющими резервуарами навесного типа.

Понятно, что можно поставить в подсобке бани бак с холодной водой и периодически доливать запас по мере расходования кипятка.

Совет! По возможности постарайтесь оборудовать бак в бане подводом холодной воды из внешнего источника.

Это несколько усложняет греющую конструкцию, но делает ее максимально безопасной и комфортной в обслуживании. Все, кому приходилось исполнять обязанности истопника или банщика, знают, насколько небезопасным бывает процесс ручной заливки емкости, установленной над раскаленной каменкой печи. Наиболее распространенный вариант — установка бочки с холодной водой на чердачном помещении бани.

Теплообменник для банной печи. Как работает теплообменник, установленный в банную печь

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

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

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

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

Что дает встроенное или самоварное устройство теплосъема?

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

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

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

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

Встроенный теплообменник

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

• Змеевик – простейшее устройство, используемое в классических твердотопливных котлах. Внутри конструкции располагается согнутая металлическая трубка. Форма разная и зависит от особенностей внутренней конструкции печи. Змеевик располагают так, чтобы пламя не воздействовало на него напрямую, а нагрев осуществлялся посредством дымовых газов.
• Плоский теплообменник – устройство более сложное по сравнению с предыдущим. Плоский теплообменник для банной печи, выглядит как две полых тарелки, соединенных между собой. По теплоэффективности, конструкция превосходит змеевик, используется в современных моделях печного оборудования.
• Встроенный бак – в печи изготавливается отдельная емкость, устанавливаемая сверху топочной камеры. Встроенный горизонтальный теплообменник быстро нагревается и сохраняет температуру, пока печь остается горячей.

  

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

Подключение выносного бака в бане. Банные печи, оснащенные выносным баком

Одним из наиболее удобных вариантов подогревания воды является установка выносных баков. Такой бак может одновременно справляться с двумя задачами:

• подача горячей воды в моечное отделение бани;
• обеспечение горячей водой моек, находящихся в других помещениях.

Огромное достоинство установленного выносного бака состоит в том, что его наличие навсегда устраняет такую неприятную ситуацию, когда топка доводит воду до кипения, не успев окончательно прогреть весь объем парной, следствием чего является заполнение помещения клубами влажного пара.

Кроме того, выносной бак является единственно правильным решением для тех, кто хочет обзавестись не русской баней, а сауной, воздух которой должен быть предельно сухим.

Обычно изготовленный из нержавейки выносной бак следует устанавливать в помещении, находящемся рядом с парной. Подогрев залитой в него воды обеспечивается с помощью теплообменника, монтируемого в банной печи и подключаемого к баку с помощью труб.

Чтобы обеспечить циркуляцию воды без применения насосов, днище бака должно возвышаться над теплообменником, иногда называемым регистром, на полметра или чуть более. Чтобы препятствий для циркуляции воды не возникало никогда, необходимо:

• устанавливать соединительные трубы длиной, не превосходящей 3 м;
• для монтажа выбирать трубы диаметром в один дюйм или более;
• обеспечить отсутствие провисания труб и их уклон порядка 2-5°.

При несоблюдении одного из перечисленных условий может потребоваться установка насоса.

Говоря о теплообменниках, следует отметить, что для печей марки «Жара», например, им придается цилиндрическая форма, а для их изготовления используется нержавейка, толщина которой составляет целых 5 мм.

Удобные в использовании и практичные выносные баки имеют, однако, и недостатки, состоящие в сложности их установки и подключения. Кроме того, не стоит забывать и о существенных затратах, связанных с приобретением довольно дорогих водонагревающих регистров-теплообменников, труб, кранов, соединительных шлангов.

Перечисленные недостатки баков выносного типа в значительной мере компенсируются удобной возможностью обустроить душ или подключить к баку батарею, способную обогревать раздевалку или душевую в зимнюю стужу.

Подключение теплообменника к баку в бане. Что это такое

Устройство служит для нагрева воды в бане. Его принцип работы основан на физических свойствах горячей воды, расширяющейся и поднимающейся вверх, а холодная при этом остается внизу.

Обычно теплообменник небольшого размера, поэтому жидкость в нем быстро нагревается. К нему присоединяются две трубы – снизу и сверху. Таким образом, горячая по верхнему патрубку, замещаемая снизу холодной, поднимается в бак, который может находиться как в парилке, так и в смежном помещении, как правило – в мойке. При этом вода низкой температуры по нижней трубе постоянно без принудительной подачи добавляется в устройство для нагрева.

Варианты нагрева воды в бане от печи

Выделяют следующие модели:

1. Емкость самоварного типа – устанавливается на выходной патрубок дымохода. Нагрев происходит за счет тепла уходящих в трубу дымовых газов. К штуцеру на дне бака подсоединяется кран для разбора горячей воды. Если у вас нет помывочной, то данный вариант будет отличным решением для нагрева. Мы рекомендуем обратить внимание на следующие условия эксплуатации:

• использование бака самоварного типа допускается только с печами для бань;
• запрещается эксплуатировать пустой бак во время работы печи;
• если вы хотите получить «финскую сауну» данный вариант нагрева воды вам не подойдет, так как в случае долгого разогрева парной жидкость начнет кипеть, из-за чего образуется тяжелый пар.

2. Теплообменник самоварного типа (небольшого размера с возможностью подключения к баку), который можно расположить в любом месте. Удобен тем, что при его наличии, бак можно разместить в помывочной. Из очевидных преимуществ перед остальными вариантами – быстро нагревает воду.

3. Теплообменник, который устанавливается на стартовый дымоход.

4. Стартовый дымоотвод + бак-рюкзак – вариант с нахождением в парной и отсутствием регулируемой конвекции для прогрева помещения. Емкость соприкасается со стенкой трубы дымохода, за счет чего происходит нагрев жидкости. Из недостатков также можно отметить, что данная модель не имеет защиты от жесткого инфракрасного излучения, и в случае сильного нагревания, вода начинает кипеть.

5. Дымоход-конвектор со встроенным в него нагревателем.

Особенности: регистр находится внутри трубы, из которой выходят 2 одинаковых штуцера ¾ дюйма с внутренней резьбой. С помощью патрубков устройство соединяется с баком, висящим в удобном месте.

Может быть:

• Вмонтирован в печь – при появлении накипи теряет КПД.
• Расположен возле дымохода (на нем) – медленнее обеспечивает нагрев до необходимой температуры, зато на его внутренней поверхности ничего не оседает, к нему имеется легкий доступ, и его ремонт не составляет труда.

Выбор зависит от пользователя: чему отдать предпочтение, производительности или комфорту в обслуживании, экономии полезной площади или топлива.