Установка теплообменника на банную печь: пошаговое руководство

Установка теплообменника на банную печь начинается с выбора подходящего места, которое обеспечит максимальный теплоотвод. Теплообменник следует монтировать таким образом, чтобы он был расположен близко к дымоходу, что обеспечит эффективный нагрев воды. Важно также обеспечить надежное соединение между печью и теплообменником, используя качественные крепежные элементы и устойчивые к высоким температурам материалы.

Перед началом монтажа необходимо ознакомить с инструкцией, чтобы учесть все нюансы установки и подключения. Завершив монтаж, следует проверить систему на герметичность и протестировать ее в работе, следя за тем, как вода нагревается и нет ли утечек. Это поможет обеспечить стабильную и безопасную эксплуатацию вашей банной печи с теплообменником.

Подключение бака к теплообменнику

Русская баня – уникальное место, где человек отдыхает телом и душой. Для водных процедур очень важно обеспечить свободный доступ к горячей воде. Для этого используются теплообменники, нагревающие воду благодаря тепловой энергии от банной печи. Специалисты магазина Na-Drovah.ru предлагают рассмотреть, что из себя представляют теплообменники для банных печей, какой принцип работы имеют, как правильно подключать их к бакам с помощью разных схем для эффективной организации горячего водоснабжения в бане.

Конструктивные особенности теплообменников

Главной задачей теплообменников для банных печей является эффективный нагрев воды. Для их установки и накопления воды используются отдельные баки. Для соединения двух конструкций применяются трубы. Такие системы позволяют получать горячую воду в парилке или другом помещении бани.

Простые теплообменные конструкции обеспечивают получение кипятка для принятия душа. Продвинутые устройства интегрируются во внутреннюю банную систему отопления, благодаря чему постройка круглогодично обеспечивается теплом. Уровень производительности системы определяется месторасположением теплообменника. Такой водогрейный контур более эффективен для нагрева воды, нежели потребление тепла от топочной стенки. Теплообменный аппарат в печной конструкции устраняет необходимость использования внешнего нагревательного устройства.

Преимущества печей с теплообменными аппаратами

Порядка 2/3 современных банных печей уже в заводском исполнении имеют в конструкции устройства обмена тепла. Популярность оборудования с теплообменными агрегатами обусловлена небольшим размером, минимальным временем нагрева воды, высоким уровнем безопасности. Благодаря отсутствию открытых раскалённых элементов исключается риск получения ожогов людьми или животными.

Установка печи с теплообменным устройством в бане обеспечивает получение горячей воды в неограниченных количествах. Также это способствует улучшению санитарных условий в парилке. Больше нет необходимости переносить кипяток из соседних помещений и черпать его из раскалённого бака. Теплообменная конструкция позволяет обустроить полноценную душевую комнату с получением горячей воды на большое количество человек.

Принцип функционирования теплообменного оборудования

Теплообменный контур банных печек осуществляет нагрев воды, поступающей самотёком из внешнего бака. Невысокая скорость перемещения способствует прогреву жидкости внутри теплообменной системы до +90 °С. А если на входной или выходной патрубок поставить краны, можно легко регулировать температурный режим и уровень нагрева.

После подключения бака и теплообменника в бане контур ГВС обеспечивается потребление кипятка в необходимых количествах в любое время года. Но чтобы система функционировала бесперебойно, нужно дополнительно выполнять монтаж водопровода с подводом к внешней ёмкости.

Печи с теплообменниками обычно имеют увеличенное топочное отделение, изготовленное из жаростойкого материала. Такие конструкции предусматривают использование только твёрдого топлива (дрова, прессованные пеллеты). Для растопки категорически нельзя брать брикеты из торфа или уголь.

Виды теплообменных устройств

Существует свыше 15 видов печных теплообменников для бани, среди которых наиболее популярными считаются:

• Трубчатые: выполняются как змеевик с медными или стальными трубками. Такие агрегаты просты в монтаже, обладают наибо́льшей эффективностью нагрева воды, а их недостаток – чувствительность к перегревам.
• Каркасные: сварные теплообменники из металлических трубок, имеющие вид регистра. Благодаря высокой прочности и надёжности они выдерживают повышенное давление и длительные перегревы.
• Коробчатые: для изготовления используются листы из жаростойкой стали прямоугольной или тарельчатой формы. Теплообменники представляют собой резервуары с патрубками для подвода и отвода воды.
• Пакетные: данные конструкции изготавливают только на заводах. Это высокоэффективные устройства, стенки которых чувствительно к прогоранию даже при несущественных перегревах.

Зачастую теплообменники предусматривают движение теплоносителя по трубкам диаметром 1-2 см со скоростью порядка 3 см/сек.

Места монтажа теплообменников

В банных печах места установки теплообменных агрегатов подбирается индивидуально, в зависимости от материала его изготовления, а также конструктивных особенностей топочных отделений.

В дополнение к кирпичной печке зачастую устанавливается регистр или каркасный теплообменник. В данном случае монтаж осуществляется вверху топки либо в месте печного свода. В данном случае теплообменник должен устанавливаться ещё на стадии строительства банной печи. Патрубки зачастую выводятся к заднему или боковому краю печного агрегата.

Плоские змеевики из меди или нержавеющей стали также размещаются в своде либо на топочной стенке. Витую конструкцию обычно устанавливают на дымоходной линии прямо над печкой. Некоторые медные змеевики размещают под насадными водогрейными резервуарами. При такой схеме вода из верхнего бака используется при обрызгивании каменки, а из нижнего спиралеобразного контура – для принятия горячего душа.

Коробчатый или тарелочный теплообменный аппарат монтируют на стенку печки из металла. Для их установки вырезают всего два отверстия под патрубки, на которые закрепляют распорные втулки. Сам теплообменник размещают в топочной камере. Для закрепления затягивают накидные гайки на стенках с внутренней стороны печной конструкции.

Коробчатые и тарелочные устройства относят к сухим теплообменникам, поскольку их конструкции и схемы монтажа исключают прохождение воды через топку. Их желательно монтировать в таких местах, где будет обеспечено минимальное воздействие открытого огня. Теплообменники нагреваются благодаря инфракрасному излучению, а не при прямом взаимодействии с пламенем. Чтобы уменьшить вероятность перегревов, контуры в печке следует экранировать с помощью нержавеющего листового материала. Благодаря такой схеме монтажа исключается закипание воды.

Выбор схем подключения теплообменников

В любых теплообменных устройствах движение воды осуществляется под действием гравитации и за счёт естественной конвекции. По этой причине при выборе схемы и выполнении подключения важно учитывать два основных правила:

Входное и выходное отверстие из теплообменника следует делать на разных уровнях по высоте. Между патрубками следует выдерживать расстояние не менее 20-25 см. Нижний патрубок используется для поступления воды, а через верхний нагретая жидкость отводится потребителю. Для подключения используются исключительно гибкие шланги, а герметичность соединений обеспечивается с помощью жаростойкого силикона.

Категорически не рекомендуется применять резиновые шланги даже при наличии металлической оплётки и расчёт на горячую воду (указано в маркировке). Резиновые изделия очень быстро прогорают из-за повышенной тепловой нагрузки. Чтобы к теплообменнику подключить бачок, используются гибкие нержавеющие шланги, такие как при подсоединении газового оборудования.

Классическим решением является выносной бак для системы водоподготовки. Накопительную ёмкость можно размещать в парилке или другом помещении бани. Для обеспечения перемещения воды самотёком от бака к теплообменнику, внешний резервуар следует размещать выше уровня печки минимум на 50-70 см. При монтаже плоского змеевика, регистра или коробчатого теплообменника между наружным баком и полом нужно выдержать расстояние 120 см.

Благодаря расположению ёмкости на такой высоте по необходимости можно будет зачёрпывать нагретую воду обычным ковшиком.

При установке медного змеевика на дымоход применяют немного иную монтажную схему. При таком способе расположения теплообменника внешний резервуар должен быть закреплён на высоте 180-200 см. Так как расстояние до пола весьма большое, нужно вмонтировать кран для удобства отбора горячей воды, например, при наливании в ведро или другую тару.

Важно! Кран следует встраивать в днище накопительной ёмкости либо в трубопроводную линию.

От внешнего накопителя к печному теплообменному аппарату трубы всегда прокладываются под наклоном. Между нижним патрубком и наружным резервуаром трубопровод устанавливается под 90-градусным углом для обеспечения наибо́льшего напора. На месте колена устанавливается сливной кран шарового типа. Верхнюю трубу, по которой в накопительный бак поступает горячая вода, прокладывают под углом 25-30°, что способствует эффективному удалению из воды воздушных пузырьков.

Правила расчёта мощности теплообменного устройства

Объём контура теплообмена определяется вместимостью и мощностью печного прибора. При подборе оборудования для непосредственного нагрева воды следует учитывать некоторые правила:

• Тепловая энергия потребляется непосредственно от печного сооружения, поэтому очень большой теплообменник нецелесообразен из-за уменьшения эффективности нагрева воды. В таких случаях получить нужное количество кипятка можно только при расходовании большого количества дров. Оптимально, если теплообменная конструкция отбирает у печки не более 10% тепловой энергии.
• Для соединения внешнего бака и теплообменного агрегата обязательно используется гибкая подводка, устанавливаемая с уклоном, а её общая длина должна составлять максимум 3 метра.
• Нужно исключить закипание воды в основном контуре. Важно, чтобы нагрев был равномерным (не очень быстрым и не очень медленным). При установке слишком маленького бачка жидкость нагревается максимум за 2 часа, из-за чего помещение будет наполнено перенасыщенным паром, что уменьшит оздоровительные свойства бани. Если же установить чрезмерно большую ёмкость, то нагрев воды будет слишком долгим, из-за чего людям придётся начинать водные процедуры несколько позднее. Важно! Оптимальным временем нагрева жидкости в наружном бачке считается 2 часа с момента розжига печи.
• Важно предусмотреть небольшой запас мощности теплообменника, чтобы при окончании горения пламени в топке поддерживалась требуемая температура воды. При расчёте нужно соблюдать соотношение 1 м2 = 10 кВт мощности теплообменного аппарата.

Если вам нужны баки и теплообменники для бани, тогда смело обращайтесь в интернет-магазин Na-Drovah.ru. Мы предлагаем широкий ассортимент качественного банного оборудования отечественных и зарубежных брендов по самым выгодным ценам.

Источник3: 2proraba.com

Теплообменник для банной печи

Хорошо известно, что без запаса горячей воды парилка в бане теряет свою привлекательность. Даже самый простой теплообменник в банной печи обеспечит вдоволь кипятка для обрызга каменки и помывки в душе.

Но не все так просто, от того, насколько удачно выбрана конструкция водогрейного контура, насколько удачно расположен теплообменный аппарат в банной печи, зависит производительность и надежность нагрева. А еще комфорт и настроение посетителей бани. Не говоря уже о том, что нужно соблюдать элементарную санитарию. Поэтому нет смысла бегать с ведрами в соседнее помещение, когда есть более простое решение.

Печь для бани с теплообменником для воды

Греть кипяток для парилки можно самыми разными способами. Существует множество схем отбора тепла через стенку топки, или можно использовать внешний нагрев воды в отдельной печи.

В этой ситуации дополнительный теплообменник для печи оказывается наиболее оптимальным вариантом. Уже даже производители банных печей сообразили, что проще монтировать небольшой дополнительный контур в топку, чем усложнять и увеличивать габариты печной конструкции корпуса за счет приставных емкостей. Поэтому примерно 60% печей для бани выпускаются с теплообменником.

Популярность теплообменного способа объясняется тремя факторами:

• Компактность конструкции с теплообменником;
• Эффективный теплосъем и быстрый нагрев воды;
• Безопасность конструкции теплообменника.

Последний фактор, наверное, имеет решающее значение. Популярные ранее огромные столитровые баки, устанавливаемые на боковой или тыльной стенки печки, наполненные кипятком, всегда были небезопасными и часто приводили к термическим травмам. Кроме того, для того чтобы нагреть такую массу воды, приходилось регулярно отвлекаться на перемешивание водяного запаса или растапливать печь задолго до начала прогрева парилки.

Теплообменник для бани стал настолько популярным, что его стали изготавливать кустарным способом, использовать теплообменные аппараты от систем отопления котельной и специализированной техники, и даже устанавливать хитроумные устройства в чугунные и кирпичные печи.

Использование теплообменника для банной печи позволило существенно улучшить санитарные условия внутри парилки, и, что немаловажно, почти неограниченный нагрев воды дает возможность оборудовать полноценное моечное отделение. Теперь появилась возможность принимать душ практически без оглядки на запасы кипятка в парилке.

Принцип работы

Схема работы теплообменного аппарата была следующей. Внутри печи, обычно в топку или на выходной патрубок, устанавливается теплообменный контур. Чаще всего это медная или стальная трубка длиной 6-7 м или емкость из нержавейки.Для компактности труба может выполняться в виде змеевика, набора регистров или плоской спирали.

Вода поступает внутрь трубы из внешнего бака, обычно самотёком или под небольшим напором водяной башни. Скорость потока невелика, поэтому жидкость успевает прогреться до относительно высокой температуры в 90 о С.

Важно! Температуру и интенсивность нагрева можно легко регулировать с помощью крана, установленного на входе или на выходе из печи. Поэтому теплообменник, встроенный в банную печь, одинаково эффективно греет воду, как зимой, так и в летний период.

Гибкость и эффективность теплообменного аппарата привела к тому, что банная печь с вмонтированным теплообменником превратилась в основной источник горячей воды загородного или дачного отдыха. Мало того, в зимнее время печь с теплообменником может использоваться для отопления помещения.

Понятно, что в этом случае размеры топки и теплообменного контура должны быть минимум вдвое больше и изготавливаться из жаростойких материалов. Существуют также ограничения и по используемому топливу. В данном случае речь идет о теплообменнике для дровяной печи. Даже торфяной брикет, не говоря уже об угольном топливе, для рассматриваемых типов печей не используется.

Виды теплообменников

Конструкции теплообменных аппаратов не ограничиваются только традиционным змеевиком из медной трубы. Общее число моделей теплообменных агрегатов, по самым скромным оценкам, составляет не менее полутора десятков штук.

К наиболее популярным и востребованным видам печных теплообменников относят следующие конструкции:

• Трубчатые теплообменники, изготовленные из медной или стальной трубы в виде кольцевой или плоской змейки. Такие системы обладают самой высокой водогреющей эффективностью, они просты в изготовлении и установке на банную печь. К недостаткам конструкции можно отнести высокую чувствительность к перегреву;
• Коробчатые теплообменники изготавливают из жаростойкой листовой стали в виде тарельчатой емкости или прямоугольного бачка. В общем случае это просто емкость из жаростойкого материала, с приваренными патрубками для подключения, подвода и отвода воды;
• Каркасные теплообменники представляют собой достаточно сложную конструкцию из стальных труб, сваренных в виде набора из нескольких регистров. Конструктивно данный тип просто копирует устройство паровозного котла. Поэтому сама конструкция получается очень надежной и прочной, способной выдерживать длительный перегрев и высокое давление пара;
• Пакетные теплообменники изготавливают для банных печей специализированными предприятиями. Кустарным способом не изготавливаются. Обладают высокой эффективностью, но при этом склонны к прогоранию стенок даже при небольшом перегреве.

Если сравнивать приведеные конструкции, то все три модели, за исключением пакетного варианта, обладают достаточной эффективностью, чтобы греть воду в проточном состоянии. Скорость нагрева для обычного стандартного теплообменника, диаметром канала 10-20 мм, составляет 10 мл/ о С. При скорости движения воды 20-30 мм/с на выходе из печи вода успевает нагреться до 70-80 о С.

Преимущества и недостатки конструкций

Если делаешь теплообменный аппарат собственными руками, то наибольший интерес представляют собой виды и конструкции. Чаще всего проточную часть изготавливают из медной трубы диаметром 15-20 мм. Заготовку наматывают на деревянную болванку, на концы напрессовывают муфты или сгоны, с помощью которых можно подсоединить теплообменник к баку, питающему банную печь.

С тарельчатым или коробчатым теплообменником сложнее. Для изготовления собственными руками потребуется сварочный углекислотный полуавтомат или аргоновая сварка. По эффективности отбора тепла в банной печи тарелка теплообменника немного уступает змеевику, но обходится дешевле.

Регистровые теплообменники сваривают из труб на основе жаропрочной стали, по эффективности они несколько хуже тарельчатых, но зато прекрасно переносят перегрев. Даже если в банной печи остановилась подача воды, как правило, это не ведет к повреждению теплообменного контура. Данный тип теплообменника может изготавливаться также из медной трубы, КПД аппарата увеличивается в полтора-два раза, но при этом значительно уменьшается стойкость к перегреву.

Установка теплообменника на банную печь

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

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

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

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

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

Важно! Коробчатые и регистровые теплообменники устанавливают внутри банной печи так, чтобы уменьшить контакт поверхности металла с наиболее горячей частью фронта горения.

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

Схема подключения теплообменника для бани

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

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

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

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

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

Как подключить теплообменник к банному баку

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

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

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

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

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

Источник4: 2proraba.com