Дровяная печь с теплообменником для бани. Особенности работы печи с теплообменником. Методы установки системы.

При наличии в бане хорошей печи не нужно использовать бойлер для нагревания воды, ведь с этой целью отлично справляется теплообменник. Задача этого оборудования состоит в нагревании жидкости, которая затем поступает в навесной бак. Если же банная печь не используется, то жидкость просто сливают.

Описание и разновидности теплообменников

Печи для бани с теплообменником представляют собой сооружение с пространством для холодной воды. Здесь она нагревается, а затем по трубам передается к навесному баку или радиатору. При этом стоит отметить, что подобное устройство помогает не только нагреть воду для моечной, но и обеспечить оптимальный микроклимат в предбаннике.

Все теплообменники для бани делятся на две группы .

Если говорить об экономии тепла, то для печи предпочтительным считается внешний вариант. Так, происходит снижение расхода топлива , поскольку для нагревания используется тепло от дымохода печи. Если говорить о встроенном теплообменнике, то здесь важен нагрев от топки. Соответственно, камни вместе с самим помещением могут недостаточно прогреться.

Стоит отметить тот факт, что любые разновидности теплообменников, предназначенных для бани, обязательно заполняют водой. Также это может быть антифриз. Для подачи жидкости предусмотрен навесной бак, который соединяется при помощи штуцеров. Сам принцип работы очень прост. Функционирование возможно благодаря естественной циркуляции воды. Также не исключено подключение электрического насоса к печи.

Опытные строители рекомендуют использовать в бане открытые системы, то есть те варианты, где нет давления. Наиболее эффективным для банной печи является оборудование с протяженностью труб до 3 м . Этого действительно достаточно в том случае, если бак размещен за стеной парилки. Толщина труб не должна превышать 1 дюйм, иначе из-за сопротивления банная печь не сможет осуществлять перемещение воды.

Основные преимущества

Для любых бань стоит использовать оборудование с теплообменником. Это объясняется множеством преимуществ:

Сооружение теплообменника своими руками

Многие люди предпочитают сооружать такое оборудование для бани самостоятельно. Самый простой вариант - система труб, выполненных из нержавеющей стали. Также при желании можно использовать агрегаты, созданные посредством сварки из швеллеров .

Для кирпичной банной печи оптимальным вариантом станет простая конструкция из листового металла. Так, из материала толщиной в 2 мм создают два резервуара прямоугольной и цилиндрической формы. Эти детали соединяются с помощью труб. Чтобы убедиться в точности расчетов, необходимо сварить подготовленные элементы. Далее нужно заварить нижнюю трубу и наполнить водой теплообменник. После этого агрегат наполняют сжатым воздухом, что может определить, были ли швы действительно качественно обработаны. Поврежденные участки повторно заваривают.

При самостоятельном сооружении конструкции необходимо минимизировать длину труб. Такое требование объясняется тем, что тепло нужно как можно быстрее передать воде.

Если система не предусматривает наличия насоса, стоит организовать систему так, чтоб холодная вода сама поступала к банной печи, а горячая шла к баку. Соответственно, трубы нужно установить под углом примерно в 5° .

Важно помнить о том, что основной недостаток теплообменника - коррозия металла. Это объясняется тем, что любые металлические поверхности недостаточно устойчивы к воздействию воды и различных агрессивных веществ. Соответственно, необходимо защитить оборудование. Для этой цели используются трубы из стали или меди с напылением определенных металлов, что повысит долговечность конструкции.

Чтобы использование теплообменника в бане было действительно эффективным, необходимо помнить о нескольких простых правилах .

Печь с теплообменником считается незаменимым оборудованием для любой бани. Благодаря такому устройству удастся быстро нагреть жидкость, а также воздух в парилке и предбаннике. Главное, чтобы сам теплообменник был выполнен из качественного материала.

Как мылись в бане наши деды? В печь вмуровывался большой чан для воды. Пока каменка топилась, в чане грелась вода, его объема (около 50 литров) хватало для всей семьи. Холодная вода бралась из другой емкости. Люди парились и потом мылись в одном помещении, что было не очень удобно. В перегретой и переполненной паром парилке сложно было мыться.

Не удивительно, что в настоящее время владельцы бань желают повысить комфортность принятия водных процедур и разделить процесс парения и мытья по разным помещениям.

Вопросы с теплой водой решаются двумя способами: при помощи отдельно установленного электрического бойлера и при помощи теплообменника, забирающего тепло от печи. Первый метод рассматривать не будем, в нем нет ничего интересного и сложного. Кроме того, для обогрева большого количества воды расходуется значительное количество электрической энергии, а ее стоимость в настоящее время постоянно возрастает.

Поговорим о теплообменниках, дадим пошаговую инструкцию строительства некоторых из них и практические советы по инженерным проблемам теплообменников.

Второй вариант – бак в душевой. По нашему мнению, самый оптимальный вариант, недостаток – несколько увеличивается длина трубопроводов.

Бак для воды в душевой — схема

Общая проблема для первых двух вариантов – низкий напор воды. Дело в том, что высота бани редко превышает два метра. Если от этого значения вычесть высоту бака для воды (примерно 50 сантиметров), то максимальная высота патрубка для отбора воды понижается до 1,5 метра. Что это значит? Это значит, что стационарный душ установить невозможно, мыться придется только гибким шлангом. И то не поднимать его выше 1,5 метра. Даже еще меньше, более-менее терпимым напор воды будет только при перепаде по высоте не менее 10 сантиметров.

Эти проблемы решаются выносом емкости для теплой воды на чердак бани (вариант третий) .

Но в этом случае возникают свои проблемы – увеличивается длина трубопроводов и возрастают тепловые потери, бак обязательно нужно утеплять. Но и это не все – возникает проблема с доливом воды в емкость. Носить ведрами по лестнице не каждому владельцу бани хочется. А водопровод существует не везде. Невозможно дать универсальный совет для всех читателей по месту размещения емкости под воду, каждый должен самостоятельно сориентироваться с учетом собственных индивидуальных особенностей строения, наличия инженерных сетей, климатической зоны проживания и максимального количества одновременно моющихся людей.

По месту расположения теплообменника

Есть два варианта расположения теплообменника – в печи или около дымохода (дымоход в этом случае должен быть из металлических труб). Оба варианта работоспособны, но имеют свои особенности.

Первый вариант, то есть внутренний теплообменник, позволяет относительно быстро нагреть воду, но есть большие риски ее закипания.

С заменой вообще проблема – придется разбирать печь. Что касается техуходов, то их можно сделать, но ценой значительных усилий. Дело в том, что вода образует внутри теплообменников накипь, один миллиметр накипи уменьшает теплоотдачу на 10%, это значительные потери. Во многих регионах нашей страны вода твердая (имеет большое количество ионов Ca), это хорошо для питьевой воды, но плохо для всех типов теплообменников.

Для образования накипи необязательно, чтобы вода кипела по всему объему. Небольшой слой воды постоянно кипит возле перегретых стенок теплообменника, весь объем не закипает из-за непрерывного ее перемешивания конвективными потоками, но на стенках кальций каменеет. В некоторых случаях уже через несколько лет пользования баней накипь достигнет такой толщины, что это заметно отразится на скорости ее нагрева. Очистить теплообменник можно будет только концентрированным раствором соляной кислоты, существующие в реализации специальные средства не отличаются большой эффективностью. Работы с соляной кислотной при нарушении правил техники безопасности негативно влияют на здоровье.

Теплообменник около дымохода не имеет этих недостатков, температура трубы не настолько высока, чтобы вода около стенок теплообменника закипала. Это достоинство стало причиной недостатки – время нагревания воды в емкости значительно увеличивается.

Иногда встречается еще один вариант размещения теплообменника – под камнями каменки . Можно, конечно, и там располагать теплообменник, но зачем тогда камни в парной? Только смотреть на них? Дело в том, что с таким расположением теплообменника температура нагрева камней будет недостаточной для образования пара. А пар в русской бане играет решающую роль, и не только для прогревания тела. Настоящие любители русской бани добавляют в воду для полива камней настой целебных или душистых трав. А если в воду добавить немного натурального кваса или пива (только натурального, а не «болтанки» из спирта и краски), то воздух в парной наполнится непередаваемым ароматом свежего хлеба. Если вы установите под камнями теплообменник, то лишите себя многих удовольствий.

Мы выяснили общие характеристики теплообменников и емкостей для теплой воды, теперь можно перейти к подробному рассмотрению технологии их изготовления и монтажа. Эта тема очень большая, стоит разбить ее на несколько частей. Рассмотрим отдельно варианты изготовления емкостей, теплообменников и способов их монтажа.

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.

Таблица. Расчет объема бака

Этап	Описание	Схема
Найдите объем вашего бака	Перемножьте длину (l), ширину (w) и высоту (h)
Вычислите заполненный объем (d)	Для прямоугольных баков заполненный объем - это те же длина и ширина, но меньшая высота. Новая высота - это высота заполнения бака.

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.

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.

Теплообменники – особенности изготовления

Самые важные элементы, от их правильного устройства и эффективного функционирования во многом зависит комфортность мытья. Мы рассмотрим несколько вариантов теплообменников и выскажем свои замечания, окончательное решение за вами. Одна и главных проблем всех типов теплообменников – невозможность регулировать температуру нагрева воды. Вода в баке может быть или недостаточно теплой, или слишком горячей. Разбавлять горячую воду холодной приходится вручную. Но и это еще не все – очень велики риски закипания воды в теплообменнике. Система не очень пострадает от пара, она открытого типа, но для теплообменника такие ситуации «даром» не обойдутся. А что делать, если вода в теплообменнике закипела? Тушить пламя в печи? А как хоть немного регулировать температуру воды? Постоянно подкладывать в топку по одному полену и вынимать из нее по полполена? На эти вопросы мы дадим ответы в конце статьи.

Начнем с простых теплообменников и закончим более сложными.

Теплообменники около дымохода

Наиболее простой, но очень эффективный теплообменник из медной трубки.

В зависимости от диаметра дымохода нужно приобрести 1,5÷2,0 метра медной трубки диаметром примерно 10 миллиметров. Чем меньше диаметр трубки, тем больше поверхность ее непосредственного соприкосновения с трубой, тем быстрее греется вода. Но, с другой стороны, маленький диаметр трубки значительно уменьшает скорость потока воды, а это может стать причиной ее закипания. С учетом обоих факторов мы рекомендуем брать трубку диаметром 10 мм.

На концы трубки следует надеть переходники и развальцевать их. Для развальцовки имеются специальные приспособления.

Шаг 2. Из листовой стали вырежьте два круга с диаметром большей трубы. В этих кругах точно посредине вырежьте отверстия с диаметром меньшей трубы.

Шаг 3. Вставьте в отверстия отрезки труб и приварите их. Сваривайте внимательно, не допускайте пропусков шва.

Шаг 4. Вверху и внизу конструкции вварите металлические патрубки с резьбой на концах, для каждого патрубка нужно сделать отверстие. Проверьте теплообменник на герметичность.

С помощью таких теплообменников вода будет нагреваться значительно быстрее. Теплообменники в печи могут изготавливаться из трубок в виде различных геометрических конструкций или быть обыкновенными плоскими. Эффективность плоских теплообменников ниже. Но зато они значительно долговечнее и проще в изготовлении.

Теплообменники нужно устанавливать одновременно с кладкой печи. С учетом параметров топки подбираются размеры теплообменников. Выводы труб могут быть как с одной стороны печи, так и с двух. Допускается вариант входа холодной воды снизу, а выхода сверху плоскости печи. Одним словом, вариантов как по материалу изготовления теплообменника, так и по типу, геометрии, линейным размерам и конструктивным особенностям великое множество. Однозначного универсального совета дать невозможно, вы должны принять самостоятельное решение с учетом особенностей банной печи и режимов пользования душевой и парилкой.

Для изготовления теплообменника выбирайте прочные качественные материалы, сварочные швы нужно делать в соответствии с правилами и характеристиками материалов. Имейте в виду, что исправить поврежденный теплообменник в печи во многих случаях без ее разборки невозможно. А что такое разобрать и заново собрать печь объяснять не стоит.

Самый легкий вариант – приобрести заводскую металлическую печь для бани с встроенным теплообменником. Но такие печи имеют один недостаток – низкая эффективность теплообменника.

Монтаж трубопроводов

Мы уже упоминали, что для трубопроводов лучше использовать трубы диаметром 3/4″, такой диаметр наиболее часто используется во всех отопительных системах и подходит по всем показателям для теплообменника бани.

Трубы могут быть металлическими или пластиковыми. Можно пользоваться и гибкими гофрированными шлангами, но нужно иметь в виду, что у них значительно меньше диаметр условного прохода, а это негативно сказывается на скорости водяного потока.

Нужно «ловить» момент, когда она будет приемлемой, но такой «момент» поймать почти невозможно. Дело в том, что во время приема душа печь продолжает гореть, соответственно, температура воды постоянно повышается. Что делать? Тушить огонь в печи? Это, конечно, не выход.

Мы предлагаем решить проблему при помощи смесителя. Если в бане есть водовод – отлично, он поможет не только создавать комфортную температуру, но и с помощью простейшей автоматики сделать наполнение емкости под воду автоматическим. Можно будет мыться без экономии воды, несколько уменьшаются риски ее закипания в теплообменнике. Если подвод воды отсутствует, то рекомендуем установить дополнительную емкость для холодной воды рядом с баком для теплой воды. Подсоединять его к душу нужно через смеситель.

Особенно часто такое случается во время монтажа теплообменника непосредственно в топке печи. Мы гарантируем, что вам никогда не удастся рассчитать параметры теплообменника таким образом, чтобы полностью исключить такое явление. Слишком сложные это расчеты и слишком много есть неизвестных и нерегулируемых показателей. Расчеты по скорости движения водного потока может выполнить только квалифицированный инженер-конструктор, отлично знающий законы теплотехники, гидротехники и монтажа. Но самая главная неизвестная величина – пламя в печи.

Никто и никогда не сможет точно сказать, сколько тепла дает печь в каждую отдельно взятую единицу времени. Оперативно увеличивать или уменьшать интенсивность горения пламени в зависимости от температуры воды невозможно. Решить проблему закипания воды предлагаем при помощи обыкновенных однофазных водяных насосов для отопительных систем. Встраиваются они непосредственно в трубопровод, мощность устройств 100÷300 Вт. Установка циркуляционного насоса не только устраняет риски закипания, но и значительно ускоряет время нагрева воды.

Надеемся, что наша информация будет полезной для владельцев бань и даст возможность не решать проблемы с теплообменниками, а предупреждать их возникновение еще на этапе изготовления и монтажа.

Видео — Как устроен универсальный теплообменник в банной печи

Хорошая печь в бане не требует использования дополнительных нагревательных систем для подогрева воды в помещении моечной. Эта функция будет возложена на теплообменник, основным предназначением которого является подогрев поступающей жидкости с последующей её передачей в навесную ёмкость. Системы с качественным теплообменником выполняют сразу несколько функций – обеспечивают наличие горячей воды, а также подогрев не только парилки, но и помещения предбанника.

Основные критерии выбора теплообменника

Выбирая твердотопливную систему на дровах для подогрева воды, следует определиться с типом теплообменника , оптимально подходящим в конкретно взятом случае. Одним из конструктивно простых является змеевик, который выполнен из трубы согнутой кольцом и размещённой в баке.

Однако в качественной банной печи чаще всего используют более сложную систему, которая состоит из двух ёмкостей соединённых между собой трубами. Горящее топливо нагревает нижнюю ёмкость и тепло поступает в верхний цилиндрический бак. Такая конструкция печи не только нагревает воду, но и отапливает помещения парилки и предбанника .

Особенности работы печи с теплообменником

Большинство разновидностей печей с теплообменником, заполняются водой или антифризом. Принцип функционирования таких устройств основан на естественной циркуляции жидкости за счёт разницы температур. Однако существуют системы, которые для циркуляции воды обустраиваются электрическим насосом. При этом эффективность работы любых печей будет зависеть от определённых нюансов.

• По советам профессионалов в бане лучше использовать открытую систему подогрева воды, в которой не нагнетается высокое давление.
• Наиболее эффективными в плане эксплуатации считаются системы подогрева, при обустройстве которых протяжённость проложенных труб не превышает 3-х метров . Такого расстояния вполне достаточно чтобы разместить бак в предбаннике.
• Также очень много зависит от диаметра труб, который должен быть минимум 1 дюйм. В противном случае циркуляция жидкости в системе будет сильно затруднена и без использования дополнительного электронасоса печь для бани с теплообменником не будет справляться со своими прямыми обязанностями.

Монтаж печи с теплообменником – особенности проведения работ

Чтобы монтаж печи с теплообменником для бани прошёл без особых проблем нужно следовать определённой последовательности действий.

Изготовление теплообменника своими руками

Чтобы своими руками изготовить теплообменник для печи в бане, нужно использовать листовой металл , толщина которого составляет 2,5 мм. Верхнюю ёмкость в виде цилиндра присоединяют к нижней прямоугольной ёмкости с помощью труб. В данном процессе самое основное, чтобы швы в месте стыков отдельных элементов имели минимальные зазоры. Непосредственные размеры печи, а также толщина труб должны рассчитываться в соответствии с площадью бани.

Подготовленные металлические заготовки прихватываются друг к другу с помощью сварки и только после проверки, что все детали на своих местах, производится окончательное сваривание теплообменника. По окончании сварочных работ проводится проверка качества швов для этого:

• заваривается нижняя труба теплообменника.
• в систему заливают воду.
• к выходному отверстию присоединяется ёмкость.
• для проверки в систему подают воздух под давлением.
• в случае если сварка выполнена качественно, то в местах швов течи быть не должно.

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.

Как безопасно эксплуатировать банную печь с теплообменником

Наверное, безопасность для каждого человека находится на первом месте, поэтому нужно правильно уметь эксплуатировать систему:

1. Трубы, соединяющие части системы с баком нельзя неподвижно прикреплять к поверхности стены, так как они изменяют линейные параметры в процессе нагрева.
2. Характеристики мощности теплообменника не должны быть больше 10% мощности печи.
3. Выбор объёма бака для воды должен, проводится в соответствии с тем, что время прогрева последнего должно происходить на протяжении 2-х часов после розжига топлива в топке. В противном случае вода превратиться в пар.
4. Нельзя заполнять систему водой, когда она разогрета до высоких температур.
5. Для уплотнения резьбовых соединений системы нужно использовать прокладки способные выдержать высокую температуру.

На строительном рынке существует огромный ассортимент отопительных систем для бани с теплообменником и без него. Однако и самостоятельно можно соорудить теплообменник для банной печи при наличии необходимых инструментов и навыков проведения сварочных работ.

Эффективность банной или отопительной печи можно повысить, оснастив ее водяным или воздушным теплообменником . Установка теплообменника на дымоходе позволит решить сразу две задачи: нагреть воду для отопительной системы или контура ГВС и выполнить .

Металлической печки, установленной в бане, доме или гараже, при топке сильно нагревается. В зависимости от конструкции печи ее температура может быть от 200 до 500 градусов, что делает ее опасной в противопожарном плане, а случайное прикосновение к ней может вызвать сильный ожог.

Тепло от дымовой трубы можно использовать во благо, разместив на ней теплообменник: бак или змеевик . Теплоносителем в этом случае обычно выступает вода, а в некоторых случаях - воздух. При контакте теплоносителя с нагретыми стенками дымовой трубы их температура выравнивается: дымоход охлаждается, а вода или воздух в теплообменнике, напротив, нагреваются.

При нагреве теплая вода поднимается в верхнюю часть теплообменника, а оттуда по выходному штуцеру и трубе в систему или накопительный водяной бак. На место нагретой воды через входной штуцер поступает холодная. По мере нагрева циркуляция продолжается, в результате чего вода в накопителе способна нагреться до высокой температуры.

Воздушные теплообменники действуют по схожему принципу: снизу происходит забор холодного воздуха, после нагревания он поступает по трубопроводу в обогреваемые помещения. Так можно обогреть мансарду в дачном доме или комнату отдыха в бане, которые топятся периодически. Устройство водяного отопления в них невозможно, так как придется регулярно сливать и заливать в систему теплоноситель.

Бак с подключением водяного контура

Теплообменник в виде бака , расположенного вокруг дымохода, делают из нержавейки или оцинкованной жести . При этом следует учесть конструкцию печи. Если в ней предусмотрен режим дожигания дымовых газов, и температура дыма на выходе из печи не превышает 200 градусов, можно использовать любой материал для изготовления теплообменника.

В простых печах без дымооборота значение температуры дыма на выходе может достигать 500 градусов Цельсия. В этом случае необходимо использовать нержавейку, так как цинковое покрытие при сильном нагреве выделяет вредные вещества.

Чаще всего теплообменники такого типа устанавливают на банную печь и используют в качестве нагревателя воды для ГВС. Бачок оснащают штуцерами в верхней и нижней его части, к ним подключают трубы, выведенные в систему. Бак для горячей воды при этом устанавливают в душевой или парилке. Возможно использовать такую систему и для отопления подсобного помещения или гаража.

Изготовление бака: пошаговая инструкция и видео

Теплообменники для промышленных печей продаются в комплекте с некоторыми модификациями, при установке новой печки можно подобрать подходящую модель с уже готовым водяным контуром. Также можно сделать теплообменник на дымоход своими руками. Для его изготовления необходимы следующие материалы:

• отрезки трубы из нержавеющей стали разного диаметра с толщиной стенок 1,5-2 мм, листовая сталь;
• 2 штуцера на 1 дюйм или ¾ дюйма для подключения к системе;
• бак-накопитель из нержавейки или оцинкованной стали объемом от 50 до 100 литров;
• медные или стальные трубы или гибкая подводка для ГВС;
• шаровый вентиль для слива теплоносителя.

Последовательность изготовления для банной печи или буржуйки:

1. Работы начинают с подготовки чертежа. Размеры бака, устанавливаемого на дымоход, зависят от диаметра трубы и типа печи. Печи простой конструкции с прямым дымоходом отличаются высокой температурой дымовых газов на выходе, поэтому размеры теплообменника могут быть достаточно большими: до 0,5 м высотой.

1. Диаметр внутренних стенок бака должен обеспечивать плотную посадку теплообменника на дымовой патрубок. Диаметр внешних стенок бака может превышать диаметр внутренних в 1,5-2,5 раза. Такие размеры обеспечат быстрый прогрев и хорошую циркуляцию теплоносителя. Печи с низкой температурой дымовых газов лучше комплектовать баком, имеющим небольшие размеры, чтобы ускорит его прогрев и избежать образования конденсата и ухудшения тяги.
2. С помощью сварочного инвертора соединяют детали заготовки, следя за герметичностью швов. В нижней и верхней части бака приваривают штуцера для подачи и отбора воды.
3. Бак устанавливают на дымовой штуцер печи внатяг, промазывая соединительный шов жаропрочным силикатным герметиком. Сверху на бак-теплообменник аналогичным образом ставят переходник с неутепленной трубы на утепленную и выводят дымоход из помещения через потолок или стену.
4. Подключают теплообменник к системе и баку-накопителю. При этом выдерживают необходимый градус наклона: труба подачи холодной воды, подсоединяемая к нижнему штуцеру, должна иметь угол не менее 1-2 градусов относительно горизонтальной плоскости, трубу подачи нагретой воду подсоединяют к верхнему штуцеру и с уклоном не менее 30 градусов выводят к накопительной емкости. Накопитель должен располагаться выше уровня теплообменника.
5. В нижней точке системы устанавливают сливной кран. В бане его можно совместить с краном забора теплой воды для парилки.
6. Перед началом эксплуатации систему необходимо заполнить водой, в противном случае металл перегреется, и его поведет, что может привести к нарушению герметичности сварных швов и утечкам.
7. Подачу воды в бак-накопитель можно сделать как ручную, так и автоматическую с помощью поплавкового крана. При ручном заполнении рекомендуется вывести на его внешнюю стенку прозрачную трубку для контроля уровня воды в баке, чтобы не запустить систему на сухую.

Для хорошей циркуляции теплоносителя необходимо использовать трубы с диаметром не менее ¾ дюйма, а их общая протяженность до накопительного бака не должна превышать 3 метра!

Теплообменник-водонагреватель, сделанный своими руками, показан на видео.

Простая конструкция: змеевик

Установка бака-теплообменника на дымоход связана с проведением сварочных работ, что по силам далеко не каждому. Более простая конструкция - змеевик , обернутый в виде спирали вокруг дымовой трубы. Змеевик можно изготовить из медной или алюминиевой трубки - эти металлы легко гнутся, имеют высокую теплопроводность и не подвержены коррозии.

Диаметр трубки выбирают так, чтобы было удобно ее подключать к штуцерам водяного бака-накопителя. Для гибки удобнее трубы с диаметром не более 28 мм. Длина в любом случае не должна превышать 3 метров - это обязательное условие для естественной циркуляции теплоносителя . Для подключения нагревательного змеевика к баку используют гибкую подводку для горячей воды.

Такую конструкцию теплообменника можно использовать для получения горячей воды, реже - для отопления небольших помещений. Максимальная эффективность нагрева достигается, если установить змеевик на дымоход простой печи типа с высокой температурой дымовых газов.

Змеевик на дымоход своими руками

Теплообменник из трубы обычно устанавливают на дымоход металлической или мастерской, для получения теплой воды или отопления. Возможна также установка змеевика на банную печь.

Необходимые материалы:

• труба из меди, алюминия или стали - около 3 метров;
• гибкая подводка для ГВС диаметром ¾ дюйма - 2 штуки необходимой длины;
• накопительный бак, оснащенный поплавковым краном для подачи воды и сливным краном для ее потребления;
• шаровый вентиль для слива системы.

Последовательность выполнения работ:

1. Самое сложное при выполнении такого теплообменника - согнуть трубу в виде спирали, не уменьшив ее сечения. Медные трубы диаметром меньше 28 мм можно согнуть с помощью трубогиба без нагрева. Стальные и алюминиевые, а также трубы большего диаметра перед формовкой необходимо разогреть паяльной лампой.
2. Также можно использовать такой способ: трубу заполняют сухим песком и плотно затыкают ее концы деревянными заглушками. Гнут трубу по шаблону - трубе, имеющей диаметр дымохода, после чего убирают заглушки и высыпают песок, трубу промывают под большим напором воды.
3. На концах трубы нарезают резьбу и устанавливают переходники для подключения к системе.
4. Трубу устанавливают на дымоход. Для улучшения теплопередачи можно произвести пайку змеевика на дымовую трубу оловом, предварительно обезжирив места пайки и удалив окислы ортофосфорной кислотой.
5. Бак вешают на стену или устанавливают на опору выше уровня размещения змеевика. Подключают нагреватель к бачку с помощью гибких шлангов. В нижней точке системы устанавливают сливной кран.

При использовании теплообменника-змеевика в закрытых системах отопления необходима установка циркуляционного насоса! Теплоноситель может закипеть, и при плохой циркуляции возможен гидроудар с разрушением элементов системы!

Видео: получение горячей воды от теплообменника-змеевика, установленного на дымоходе

Воздушный бак

Усовершенствовать обычную буржуйку или банную печь с прямым дымоходом можно, если установить на воздушный теплообменник на дымоход . Он представляет собой цилиндрический корпус, по которому проходят несколько полых труб. Подсос воздуха происходит снизу, нагреваясь в трубе, он выходит из теплообменника, увеличивая КПД печи на 15-20%. Воздуховоды можно вывести в соседнее помещение, обогрев таким образом от одной печи несколько комнат или секций гаража.

Видео: как сделать воздушный теплообменник на дымоход

Еще одна оригинальная конструкция печи с воздушным теплообменником на дымоходе для отопления гаража показана в видео-ролике. С помощью такой печки можно отопить не только гараж, но и любой хозяйственное помещение, включая сельскохозяйственные постройки и теплицы.

Из гофротрубы

Дешевый и простой способ устройства воздушного теплообменника - использование для этой цели гофрированных вентиляционных труб . Их оборачивают вокруг неутепленной части дымохода, в результате воздух в гофре прогревается и за счет тепловой конвекции поступает в соседние комнаты. Чтобы гофротруба прогревалась эффективнее, можно обернуть ее вместе с дымоходом несколькими слоями фольги.

Система с гофротрубой удобна для отопления гаража, в котором установлена простая буржуйка из чернового металла. Такая печь быстро нагревает воздух, но он поднимается к потолку, из-за чего на уровне пола температура остается низкой. Если вывести воздуховоды ближе к полу, можно создать естественную циркуляцию нагретого воздуха, и во всем объеме гаража температура станет примерно одинаковой.

Теплообменник колпакового типа

Теплообменники в виде колпака обычно используют для отопления мансарды или второго этажа . Принцип его действия заключается в том, что нагретый от дымохода воздух поднимается под потолок, где задерживается колпаком и, постепенно остывая, опускается вниз, в комнату.

Колпак можно выполнить или оцинкованного металла или огнестойкого гипсокартона и вывести воздуховоды в нужном месте. Иногда колпак декорируют камнями, которые, нагреваясь, служат дополнительным теплоаккумулятором.

Недостатки

Несмотря на множество плюсов, устройство нагревательного элемента на трубе дымохода имеет и недостатки . Один из них, наиболее важный - резкое снижение температуры дыма в месте установки теплообменника. Это может грозить и образованием конденсата, повышенным отложением сажи внутри трубы.

Кроме того, при подключении системы отопления, например, гаража нужно просчитать объем теплоносителя, чтобы избежать закипания воды и разрыва труб . Сварные швы должны быть полностью герметичными.

Любая конструкция теплообменника существенно увеличивает КПД печи . Для безотказной работы системы необходимо не реже двух раз в год проводить визуальный осмотр всех ее элементов , а при необходимости - своевременный ремонт, чистку от накипи, замену прокладок и другие необходимые работы по обслуживанию. В этом случае системы нагрева воды и отопления будут безотказно работать в течение долгого времени.

Если в бане изначально планируют установить хорошую печь, тогда не нужно задумываться о приобретении бойлера для нагревания воды, идущей на помывку. Ведь в отопительном агрегате уже имеется теплообменник, выполняющий роль нагревателя , от которого вода поступает в предназначенный для ее накопления бак. Рациональное решение конструкции такой печи предполагает постоянное наполнение резервуара горячей водой. В случае ненадобности жидкости для купания ее можно просто слить. Таким образом, функциональность печи для бани с теплообменником для воды обусловлена необходимостью в создании тепла для всего помещения бани и обеспечении моющихся людей горячей водой.

Существует несколько для оснащения банных печей. Они распределяются:

• по конструкции;
• по местоположению.

В зависимости от особенностей конструкции выделяют:

• змеевик , являющийся достаточно простым вариантом. Оба конца теплообменника выведены из резервуара для забора холодной и выпуска нагретой воды;
• соединение двух металлических емкостей : цилиндра и параллелепипеда. Нагреваясь, вода из такого теплообменника посредством труб поступает в место своего назначения.

Наиболее распространенным считается второй вариант нагревателя, ведь с его помощью не только вода становится горячей, но и отапливаются все помещения бани. Таким образом, происходит экономия топлива и, соответственно, средств.

Месторасположение определяет также два вида теплообменников:

• навесной , то есть располагающийся на дымоходе;
• встроенный в конструкцию печи.

Устройство навесного типа получает необходимое тепло не от самой печки, а от дымохода за счет нагревания выбрасываемых газов. За счет существенной вместительности короба жидкость быстро нагревается в баке и остается горячей на протяжении всего времени топки бани. Как недостаток стоит отметить массивность внешнего вида устройства. Порой при обустройстве дымохода вначале устанавливают теплообменник так называемого самоварного типа , а затем уже дымоотводную трубу.

Обязательно нужно следить за заполненностью теплообменника водой, поскольку в сухом состоянии он может перегреться и потерять свои герметические свойства.

Собирая систему для циркуляции воды, следует отказаться от использования пластиковых труб в парилке. Высокая температура такого помещения воздействует на пластик, в результате чего этот материал начинает выделять вещества, вредящие здоровью человека.

Встроенный в конструкцию печи теплообменник имеет вид герметичного плоского бака емкостью до 5 литров. В этот резервуар вварены два патрубка с нарезанной на их концах резьбой. К ним присоединяются водопроводные трубы, ведущие к выносному баку большого объема (до 100 л)

В печи теплообменнику отведено место промеж кожуха конвектора и топки. При этом устройство совершенно не соприкасается с огнем.

Необходимо именно перед началом топки печки заполнять систему водой, поскольку разогретый сухой теплообменник под воздействием холодной воды теряет свою герметичность и начинает просто протекать. С целью предотвращения появления воздушных пробок в системе воду нужно закачивать снизу с помощью насоса.

Теплообменники для печи указанных видов заслуживают большое внимание из-за возможности экономить на топливе, ведь для их нормального функционирования требуется тепло, аккумулирующееся от сгорания дров. Так, аппарат встроенного типа нагревается за счет тепловой энергии, идущей на обогрев парилки и камней. Теплообменник же, размещенный на дымоходе , питается теплом, которое просто выходит в трубу. Его эффективность и скорость нагревания значительно выше по причине большей вместительности устройства. При этом бак, в который сливается горячая вода, может быть удален на существенное расстояние от печки.

Достоинства банных печей с теплообменником

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

1. срок службы определяется 25 годами;
2. значительно экономится пространство парилки за счет идеального сочетания отопительного прибора и нагревателя воды;
3. в теплообменнике вода нагревается быстрее, чем даже воздух в помещении;
4. накопительный бак можно устанавливать в моечной на отдалении от печи.

Особенности работы устройства

Как уже упоминалось, теплообменник встроенного типа находится в печи между кожухом конвектора и топкой. При этом исключено воздействие открытого огня. Аппарат емкостью в 5 л способен быстро заполнить бак объемом до 120 л. Эффективность и правильность эксплуатации устройства обеспечивается за счет предварительного наполнения бака водой. Только затем уже можно приступить к растапливанию печки. Если не выполнить это основное условие, со временем теплоноситель потеряет герметичность и просто выйдет из строя.

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

1. открытые системы нагревания воды, которые без давления, считаются наиболее приемлемыми для отопления такой бани;
2. наиболее эффективной считается система нагрева воды, сумма протяженности труб которой не превышает 3 метра . Именно такой длины в суммарном исчислении вполне хватит, чтобы обеспечить сообщение между теплообменником и баком, размещенным в смежном с парилкой помещении;
3. для обустройства системы нужно использовать однодюймовую трубу. Именно такой размер соединяющего элемента способен обеспечить нормальное течение воды по трубопроводу даже без задействования циркуляционного насоса.

Как рассчитать площадь теплообменника

Нередки случаи, когда домашние умельцы берутся за изготовление печи для бани с теплообменником своими руками. В таком случае им нужно научиться вычислять необходимые параметры, касающиеся обеспечения банного помещения достаточным количеством тепла и объемом горячей воды для помывки.

При расчете габаритов теплообменника допускаются округления. Так, если вы устанавливаете в своей бане систему обогрева мощностью в 5 кВт , вам понадобится устройство, полезная площадь которого определена приблизительно в 1 кв. м . Такой пример довольно приблизительный, поскольку устройство с подобной площадью будет также обеспечено теплом при участии печки с мощностью в 9 кВт. При этом все же лучше рассчитывать величину площади, оставляя солидный запас. Во время охлаждения агрегата мощность значительно снижается, а оставленный запас позволит поддерживать температуру в помещении до следующей растопки печи.

При выборе теплообменника самое последнее, на что стоит обращать внимание – это форма устройства. К этому параметру не предъявляется особых требований при установке печи для бани. Поэтому можно смело полагаться на свою фантазию. Зачастую теплообменники, как и система труб, изготавливаются из нержавеющей стали . Это достаточно долговечный и эффективный при эксплуатации материал. Единственный минус – могут возникнуть сложности при проведении сварочных работ, поскольку потребуется специальный сварочный аппарат с электродами и определенный опыт сварщика.

Представленные в продаже готовые печи с теплообменником

Традиционные модели банных печей, выполняемые из кирпича, понемногу вытесняются более современными , отличающимися доступной ценой, высоким качеством, компактностью и совершенством дизайна. При выборе достойной модели потребитель должен знать объемы парилки и бака для воды, а также мощность отопительного агрегата . Предлагаем рассмотреть наиболее популярные модели печей для бань, оснащенные теплообменником.

Печь с теплообменником Везувий модель Скиф 16 ВЧТ

Этот агрегат обладает достаточной мощностью для того, чтобы обеспечить высокую температуру в парилке, объем которой достигает 18 куб. м. В корпус печи встроен теплообменник, быстро нагревающий воду в баке, вынесенном в смежное с парилкой помещение. В зависимости от особенностей монтажа печи в своей бане, покупатель сам выбирает агрегат с левосторонним либо правосторонним размещением теплообменника. Этот представитель модельного ряда печей Везувий примечателен тем, что вокруг его корпуса в специальном кожухе располагаются камни, создающие эффект кирпичной кладки. Практически все остальные модели оснащаются каменкой, установленной сверху агрегата.
Топка печи изготовлена из высокопрочной качественной стали, толщина которой составляет 8 мм. Такой материал сохраняет свои характеристики и пропорции изделия даже при самых высоких температурах.

Распределение цен на печи Везувий Скиф можно посмотреть в таблице:

Печь Торнадо 20М2

Модель с чугунной дверцей благодаря своей мощности способна обогреть помещение парилки объемом 20 куб. м. Отличительными чертами печки являются:

Последний из списка элемент конструкции выполняет сразу две функции : предохраняет печь для бани с теплообменником от перегрева и эффективно разогревает наполнение боковой каменки.

Из-за того, что вес агрегата составляет 125 кг, а это достаточно солидный показатель, перед проведением монтажных работ нужно выполнить закладку фундамента, предварительно рассчитав его требуемую прочность.

Стоимость печей данной торговой марки определена в пределах 22–38 тысяч рублей.

Печь-каменка Harvia 20 SL Boiler – это разработка . Модель весом 75 кг прекрасно подходит для обогрева парилки, объем которой доходит до 20 куб. м. Оптимальная температура в помещении создается также за счет равномерного нагревания и плавной отдачи тепла от 40 кг камней. Каменка, работающая на дровах, пользуется большой популярностью среди потребителей в основном за счет современных технологий, заложенных в ее конструкцию.

В корпус печи встроен теплообменник в виде бака, заполненного водой. Образцовое устройство обеспечивает постепенный нагрев жидкости, не доводя ее до кипения. Только при очень длительном использовании печи вода может стать кипятком. Благодаря выносной конструкции топку можно размещать в смежном с парной помещении, таким образом, в парной постоянно будет поддерживаться тепло и порядок.

Плавность форм агрегата, рамка из нержавеющей стали, устойчивые ножки придают привлекательность внешнему виду каменки. Печь для бани с теплообменником для воды стоит в среднем 37,5 тысячи рублей.

Установка банной печи с теплообменником

Собственноручное изготовление

Чтобы создать теплообменник для печи своими руками, нужно запастись металлическими листами толщиной от 2,5 мм. Для обустройства банной печи таким агрегатом используется следующий набор:

• встраиваемый в печь бак;
• резервуар для воды;
• трубы для соединения емкостей.

Отсюда следует, что теплообменник для банной печи состоит из двух частей : верхнего цилиндра и нижнего прямоугольника.

Предварительно раскроив из металла заготовки, выполняют их сварку. При этом нужно постараться соединить детали с наименьшим зазором. После изготовления резервуаров проводится сборка системы. Выбор диаметра труб зависит от площади помещения, которое будет отапливаться. Также важна и длина элементов соединения. Чем короче трубы, тем более высоким КПД будет отличаться теплообменник для банной печи.

Окончательная сборка предполагает выполнение следующих действий:

1. к нижней части теплообменника приваривается труба;
2. через отверстие трубы вода заливается во встраиваемый в печь бак;
3. труба приваривается к верхней части теплообменника.

Работа выполнена. Теплообменник для печи своими руками готов. Насколько качественно выполнены все сварочные работы, можно проверить с помощью высокого давления. Для этого нужен источник сжатого воздуха, подключенный к сооруженной системе. Если протечек не возникает, значит, все сделано правильно. Иначе придется избавляться от допущенных при работе дефектов.

Теплообменник – это устройство, которое можно подключать в работу, если оно осуществляет только нагрев воды в бане. В случае полноценного введения агрегата в отопительную систему, нужно выполнить качественное утепление помещения бани.

Что нужно знать об эксплуатации теплообменника

Достаточно ответственным делом является выбор печи, оснащенной таким устройством. Рассматривая различные модели, нужно 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 теплообменника во время их нагрева.
2. Полезная мощность является важным показателем, который должен учитываться при проведении всех необходимых расчетов.
3. Габариты теплообменника должны соответствовать характеристикам печки. На выполнение функций устройства должна отдаваться лишь десятая часть всего тепла, вырабатываемого печью.
4. выносной бак должен вмещать в себя столько воды, сколько может нагреться буквально за 2 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 обязательно нужно соблюсти при установке и эксплуатации теплообменника. Это значительно увеличит долговечность устройства.

Выводы

Печи, в конструкции которых имеются теплообменники, можно устанавливать в банях, где планируется поддерживаться режим как русской бани, так и финской сауны. С приобретением такого агрегата вам не потребуется установка бойлеров или других подобных устройств, осуществляющих нагрев воды в бане. Совершенство новых технологий, применяемых при производстве банных печей с теплообменниками, позволяет значительно продлить срок службы таких отопительных агрегатов. Главное – правильный монтаж и ответственная эксплуатация системы.