Нагрев воды в бане через теплообменник

Теплообменник для печи и устройство печи для бани с теплообменником

Если в бане есть хорошая печь, то никакого бойлера для нагрева воды в моечную не нужно – для этого используется теплообменник. Его главная задача в том, чтобы нагреть поступающую воду и отдать ее в навесной бак. А потому пока пылает «сердце» бани – и вода в соседнем помещении будет горячей, а когда баня не топится и не используется – она сливается. Вот так все рационально и продумано.

Банные печи с теплообменником – это печи, в которых есть особое пространство, куда поступает холодная вода, нагревается и выходит по трубам к радиаторам или навесному баку. Причем функция теплообменника банных печей не только в нагревании воды для душевой – те выносные баки, которые находятся в комнате отдыха или предбаннике, еще и прогревают их.

Существует 2 варианта исполнения теплообменников:

• Внутренний теплообменник – это вставленный в бок печной камеры либо пущенный по дну змеевик, или же так называемая «рубашка», которая полностью покрывает топку.
• Внешний теплообменник – модуль дымохода, труба, которая как бы опоясана герметичной емкостью.

Абсолютно все теплообменники, не зависимо от их вида, в обязательном порядке заполняются жидкостью – антифризом или водой. Подает жидкость в них сообщающая емкость – батарея водяного отопления или навесной бак. Для присоединения традиционно используются 2 штуцера: один снизу, другой – сверху. И все схема работы теплообменника предельно проста – все происходит благодаря естественной циркуляции нагреваемых жидкостей, либо путем подключения насоса, работающего от электричества.

Опытные печники советуют отдавать предпочтение открытым системам нагрева воды в бане – то есть без давления. Немаловажен и такой момент – наиболее эффективной системой нагрева воды в бане считается та, общая протяженность труб какой не превышает трех метров. Причем на практике этого оказывается достаточно, чтобы поместить прямо за стеной парилки сам бак.

Также важна и толщина трубы – лучше, если она не будет меньше дюйма, в противном случае току жидкости будет оказано ощутимое сопротивление, и печь банная с теплообменником без насоса не сможет гонять воду.

Как рассчитать площадь теплообменника?

Все расчеты габаритов теплообменника всегда приблизительны. К примеру, на обогрев обычного банного помещения необходимо около 5кВт – то есть именно столько энергии должна дать системе печь с теплообменником. А 1 квадратный метр площади теплообменника – это около 8-9 кВт во время топки.

Конечно, многое зависит от расположения котла в печи и интенсивности горения топлива, но в любом случае мощность котла по окончанию топки быстро падает в 5-10 раз. А потому площадь поверхности печного теплообменника рассчитывать нужно с многократным запасом – только так можно создать систему, которая сможет поддержать комфортную температуру во всех помещениях бани при одноразовой или двухразовой топке.

Форма самого котла печи для бани с теплообменником может быть самой разной. Наиболее распространенный вариант – из нержавеющих труб, но сегодня все более популярными становятся коллекторы из двух швеллеров и образцы пластинчатого типа.

Делаем теплообменник для печи своими руками

Для того, чтобы собственноручно изготовить теплообменник для кирпичной печи, понадобится металл 2,5 мм толщиной. Его конструкция будет такова: цилиндрическая верхняя емкость и прямоугольная нижняя соединены трубами. Самое главное – это сделать все сопрягаемые швы с минимальными зазорами, а уже размер самой печи и диаметр труб нужно рассчитывать исходя из размера самого помещения бани.

Итак, все готовые раскроенные детали нужно прихватить сваркой и проверить, насколько точно были выполнены все расчеты. После этого можно собирать теплообменник.

А вот если такие прорехи окажутся, из системы нужно слить воду и проблемные места снова заварить. Конечно, чем меньшей будет общая длина всех труб, тем лучше.

Теплоизолировать бак для воды или нет – зависит от того, будет ли он использоваться только по прямому назначению, или же им планируются прогреваться и смежные комнаты.

Правила безопасной эксплуатации теплообменника

Опытные печники советуют выбирать и эксплуатировать печь для бани с теплообменником ответственно, а потому не лишним будет ознакомиться с такими правилами:

• Трубы от теплообменника нельзя крепить на неподвижные соединения к стенам – от нагрева первые расширяются и изменяют свои линейные размеры.
• Мощность теплообменника не должна негативно влиять на мощность печи – всего отбираемое тепло не может превышать 10%. А потому слишком габаритные теплообменники – не лучший вариант, если сама печь не достаточно сильна.
• Выносной бак для воды подбирать нужно так, чтобы после 2 часов топки бани в вода в системе была уже горячей. Но не раньше – иначе она будет закипать, и парилка будет перенасыщена паром. А вот слишком большой бак греть воду будет долго.
• Если кирпичная печь с теплообменником уже разогрелась до высокой температуры, в нее крайне нежелательно наливать воду.
• Чтобы уплотнить резьбу в месте соединения труб и теплообменника, нужно использовать только тот уплотнитель, который сможет выдержать высокую температуру.

Если система предполагает естественный теплообмен – без насосов – то трубы для подачи в бак воды должны быть расположены так: холодная вода из бака самотоком стекает по трубе к печи, а горячая таким же образом поднимается снова к баку. Но все это будет работать, если трубы и прямой, и обратной подачи воды будут размещены под углом 2-5 градусов.

Современный строительный рынок предлагает достаточно видов банных агрегатов такого вида: это и мощная чугунная печь с теплообменником, и недорогие дровяные печи с теплообменником – цена последнего особо не влияет на стоимость самой печи. Важно только обратить внимание при выборе, чтобы сам теплообменник был изготовлен из качественной жаропрочной и жаростойкой стали.

Источник: https://stroy-banya.com/delaem_pech/teploobmennik-dlya-pechi.html

Горячая вода в бане

Горячая вода в бане – важный аспект обустройства парной. Горячее водоснабжение должно быть достаточным и, желательно, малозатратным. Греть воду можно самыми разными способами, которые нетрудно реализовать собственными силами.  

Как нагреть воду в бане

Греть воду в бане можно несколькими способами, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Чаще всего, выбор нагревателя зависит от конкретных условий, необходимости в том или ином количестве горячей воды, объема банного помещения и финансовых затрат.

Горячую воду можно получить следующим образом:

• греть от кирпичной или металлической печи;
• подогревать электрическим нагревателем;
• греть газовым нагревателем;
• использовать дровяной нагреватель.

Все перечисленные выше способы греть воду – очень эффективные, но для их реализации необходимым условием является обязательная централизованная подача проточной воды, наличие водопровода. 

Электрический водонагреватель для бани

Электрические нагреватели бывают накопительными и проточными. Использование обоих видов приборов в банном помещении приемлемо и обоснованно. Однако отзывы пользователей о них прямо противоположные – кто-то считает, что проточным нагревателем проще греть воду, а кому-то для этой цели больше нравятся накопительные.

Накопительные бойлеры имеют довольно внушительные размеры, особенно если речь идет о приборах с объемом 100 л и более. Поэтому для маленьких бань – это не самый разумный метод греть воду. Есть и еще одна немаловажная проблема с накопительным водонагревателем. В зимний период, когда баня протапливается лишь периодически, вода в бойлере и вся система может промерзнуть.

Эту проблему можно решить тремя способами:

1. Греть воду в бане, используя модель накопительного бойлера с постоянным поддержанием минимальной температуры. Однако и здесь есть свои минусы – нежелательный перерасход электричества и риск его внезапного отключения.
2. Сливать горячую воду с накопительной емкости и всей системы после каждого использования. Мера довольно трудоемкая, но зимой во избежание промерзания водяной системы, вполне оправданная.
3. Использовать накопительные нагреватели только в отапливаемых помещениях или решить проблему отопления всеми возможными способами.

Предупреждение! Все электрические приборы должны быть подключены к сети через устройство экстренного отключения УЗО. Кроме того, в помещении обязательно должно быть заземление. В среде повышенной влажности использование электроприборов небезопасно.

Проточные нагреватели быстро греют воду и компактны по размеру. Мощные модели подают горячую воду с высокой температурой и такие приборы хороши для местности с развитой стабильной электропередачей. На дачных участках мощность сети, как правило, ограничена до 5 кВт, поэтому приходится использовать электроприборы малой и средней мощности.

Для продуктивной работы проточных водонагревателей немалое значение имеет давление (напор) воды. Все модели проточных нагревателей рассчитаны на определенное количество Па (это оговаривается в паспорте к электроприбору).

В использовании проточных приборов есть небольшие сложности, которые нужно учитывать при монтаже оборудования. В зимнее время жидкость в бойлер подается очень холодная и, зачастую он просто не успевает греть воду до оптимальной температуры. Эту проблему можно разрешить, если установить запорные краны перед входом и после выхода воды из нагревателя. При помощи такого регулирования в нагревателе создается достаточное давление, а автоматика устройства помогает разрешить вопрос с температурой нагрева горячей воды.

Газовый водонагреватель

Самый простой способ греть воду в бане – использование газового нагревателя, проще говоря, обычной проточной колонки. С ней не будет недостатка в количестве горячей воды, она имеет режим работы «лето-зима» и очень экономична.

Однако с газовыми нагревателями тоже есть свои «но». Подвод газовой магистрали к бане – дело весьма хлопотное и дорогостоящее. Для владельцев садовых участков и дач возможность проведения газовых коммуникаций вообще сводится к нулю. Для коттеджных поселков и местности с уже имеющимся газопроводом – это возможно, но слишком затратно.

Дровяные водонагреватели

Дровяной водонагреватель (титан) может быть единственным способом греть воду для бани, где нет электричества. По сути – это тот же котел для кипячения, как в вагоне поезда дальнего следования. Конструкция нагревателя проста: снизу прибора находится топка, а верхняя часть – емкость для горячей воды.

Титан имеет стальную топку с чугунным колосником. Форма водонагревателя – высокий цилиндр, но бывают модели вытянутого прямоугольника. Сверху дровяного титана находится труба дымохода, через которую дым и продукты горения из топки попадают наружу.

Такие нагреватели топят древесными отходами, щепой, обрезками, стружкой, опилками. Углем дровяные водогрейки топить не рекомендуется, так как продолжительность горения у него совсем иная. Объем подогреваемой в титане жидкости – от 80 до 90 л.

Современные дровяные титаны имеют входные клапаны набора холодной воды, смесители и выходы горячей воды через душ. При использовании таких нагревателей зимой, если баня никак не отапливается, водяную емкость нужно обязательно сливать после каждого использования. А летом, при среднесуточной плюсовой температуре, бак всегда должен быть заполнен.

Важно! Современные промышленные водонагреватели снабжены особыми смесителями, поэтому их замена на обычные краны, термостатические и каскадные душевые комплекты, нецелесообразна и небезопасна.

Как нагреть воду в бане от печи

Организовать нагрев воды в бане с кирпичной печью можно с помощью чугунной плиты над ней. Емкость для горячей воды устанавливают непосредственно на саму плиту, она может быть круглой или квадратной, с подачей воды для заполнения бака от входящей водяной трубы и забором горячей воды через кран.

Можно греть воду и без подвода к ней водяных труб. В этом случае для каждой протопки парной следует сделать запасы холодной воды в предбаннике, и заполнить водяной бак ручным способом до розжига печи.

Этот способ греть воду достаточно прост, но в нем есть существенные недостатки:

• трудоемкость подготовки;
• повышенная влажность от кипения при продолжительной топке;
• риск обжечься о нагретые стенки печи и бака.

Греть воду от печи можно разными способами. Это зависит от вида самой печи, наличия подведенных к бане водяных труб, финансовых возможностей хозяина и его желания приложить те или иные усилия.

Нагрев воды в бане через теплообменник

Оптимальным вариантом подогрева воды в бане является способ нагрева с помощью теплообменника. Сделать конструкцию для нагрева через теплообменник можно несколькими способами.

В кирпичной печи теплообменником может стать многосекционная чугунная батарея или регистр, сваренный из стальной толстостенной трубы. Теплообменник монтируется в специальную полость печи с раздельными входными и выходными клапанами. При разогреве печи вода в обменнике становится горячей и выдается через водяной кран по мере необходимости.

В случае с металлической печью все гораздо проще. Для того чтобы греть воду такой печью, используют несколько видов теплообменников:

• внешний теплообменник (располагается в непосредственной близости к топке или над ней);
• внутренний теплообменник (располагается в самой топке);
• теплообменник на дымовыводящей трубе (располагается на трубе дымохода над резервуаром с камнями).

Совет! Водяная емкость с теплообменником и навесной бак можно использовать одновременно. Такая комбинация дает возможность греть практически неограниченное количество горячей воды.

Водонагреватель для бани на трубу

Для нагрева воды в бане используются баки, расположенные на трубе. Они могут иметь прямоугольную, квадратную или цилиндрическую форму и жестко крепиться на трубе дымохода печи. Водонагреватели на трубу универсальны, их используют в дровяных печах и в газовых котлах. Водяные баки на трубе небольшие (в оптимальном варианте до 80 л) и могут вписаться даже в маленькую по размеру баню.

Баки на трубе дымохода располагают над печью достаточно высоко, поэтому отпадает надобность подкачивать горячую воду насосом – она просто идет самотеком. Водяная емкость может занимать всю длину трубы, от самой каменки до потолка. Это увеличивает площадь получения горячей воды и КПД теплообменника.

Конструкция водяного бака на трубе должна иметь усиленное крепление на печи и выводящем дымоходе на потолке, так как заполненный горячей водой бак имеет большой вес. Обычное мягкое крепление дымохода в области потолочного перекрытия здесь не подходит, поэтому для крепежа лучше всего использовать специальные кронштейны для дымохода.

Встроенный или прикрепленный к печи водный бак

Еще один вариант греть воду – водяной бак, вмонтированный в конструкцию печи или расположенный сбоку от нее.

Встроенный бак – это довольно сложная конструкция, которая должна быть продумана до осуществления кладки кирпичной печи. Оптимальным решением здесь может стать специальная ниша или углубление в печи для расположения водяного бака с входными и выходными клапанами заборами горячей воды. Следует отметить, что для такой конструкции бак должен быть долговечным (желательно из нержавеющей стали), с толстыми стенками и двойными проварами швов. В противном случае, при обнаружении течи, нужно будет разбирать всю конструкцию печи.

Горячая вода в бане от печки (схема расположения водяного бака представлена ниже) – несложная задача для хорошего хозяина.

Горячая вода в бане своими руками: схемы

Греть воду в бане не представляет особых хлопот. Однако, чтобы все хорошо функционировало и горячей воды было достаточно, нужно придерживаться правильной организации системы нагревания и подачи воды.

Схема водоснабжения бани через теплообменник с баками холодной и горячей воды на крыше бани помещена ниже.

Схема нагрева воды в бане – водяной бак на трубе плюс выносной бак, а также водяной бак «самоварного» типа.

Схема самодельного дровяного водонагревателя.

Схема системы горячего водоснабжения в бане с теплообменником «регистр» и выносным баком.

Заключение

Горячая вода в бане – самая первая задача для любого хозяина. Процесс водоснабжения и нагрева воды можно наладить собственными руками. Это несложно, если с умом вникнуть в суть вопроса и руководствоваться вышеуказанными рекомендациями и проверенными схемами.

Источник: https://2proraba.com/banya/goryachaya-voda-v-bane-cherez-teploobmennik.html

Всё о теплообменниках

08.08.2016, автор Александр Бутаков

Теплообменник служит для нагрева воды в бане. Его принцип работы основан на физических свойствах горячей воды расширяться и подниматься вверх, а холодной воды оставаться внизу.

Обычно теплообменники небольшого размера, вода в них быстро нагревается. К теплообменнику присоединяется две трубы – снизу и сверху. Таким образом, горячая вода по верхней трубе, вымещаемая снизу холодной водой, поднимается в бак для воды, который может находиться как в парилке, так и в смежном помещении, как правило – в мойке.  При этом холодная вода по нижней трубе постоянно самостоятельно добавляется в теплообменник для нагрева в нём. Никаких  дополнительных механизмов и насосов, двигателей и моторчиков – голая физика!

Компания Термофор выпускает два вида теплообменников для нагрева воды в бане:

1. Встроенный теплообменник, устанавливаемый внутри банной печи Термофор;

2. Теплообменник «самоварного» типа Костакан, устанавливаемый на дымоход печи и использующий для нагрева воды тепло выходящих в трубу газов (приобретается отдельно от печи).

Все теплообменники Термофор изготавливаются из высоколегированной жаростойкой стали с содержанием хрома не менее 13%.

Банные печи Термофор с встроенным теплообменником

Сокращение ТО в названии банной печи Термофор означает наличие встроенного теплообменника. Благодаря новой конструкции вода в теплообменнике нагревается непосредственно пламенем, а не через стенку печи, что значительно сокращает теплопотери, расход топлива и время нагрева воды.

Банные печи Термофор с встроенным теплообменником имеют на боковых стенках симметричные отверстия. С одной из сторон печи внутри топки устанавливается теплообменник, отверстия на противоположной стенке закрываются термостойкими заглушками.

Для монтажа системы нагрева воды по этой схеме Вам понадобятся:

1. Банная печь Термофор с встроенным теплообменником, например, печь Ангара 2012 Inox Витра ЗК ТО Антрацит.

3. Бак Термофор «Байкал» выносного типа выпускается объемом 42/52/68/75/80л.

4. Три крана: для разбора горячей воды (6), для слива воды из системы (9) и трехходовой кран (7). Трехходовой кран присоединяется к трубе горячей линии и служит для разбора горячей воды до её попадания в бак, т.е. тогда, когда в баке вода ещё не нагрелась, а срочно надо кипяточку, например, чтобы венички залить.

Банные печи Термофор с встроенными теплообменниками

Посмотреть все банные печи Термофор с встроенными теплообменниками можно здесь. На этой же странице в фильтре слева Вы можете выбрать необходимый объём парилки, дровяные или газовые банные печи, материал топки — это может быть конструкционная сталь Carbon или хромсодержащая сталь Inox, конструктивную возможность топить печь непосредственно из парилки (короткий топливный канал) или печи, оснащённые удлинённым топливным каналом для топки из смежного помещения, а также цвет печи и дизайн дверцы — стальная дверца или дверца со светопрозрачным стеклом Витра.

Теплообменник для банной печи Термофор на дымоход

Если Вы хотите увеличить КПД своей банной печи и использовать для нагрева воды тепло уходящих в дымовую трубу газов, Вам подойдёт теплообменник «самоварного» типа «Костакан». Названный в честь озера на Камчатке, он имеет увеличенный объём и позволяет быстро нагревать воду в баках большого литража. Теплообменник «Костакан» устанавливается обычно первым элементом дымохода, чтобы снять тепло с самых первых горячих газов, а также для соблюдения разницы высот между теплообменником и баком.

Теплообменник «Костакан» выпускается в 4 модификациях для разного диаметра дымохода: Ø115 – 8л, Ø120 – 8л, Ø140 – 9л, Ø150 – 9л; присоединительная резьба у всех стандартная – G ¾.

Как видите, монтаж системы нагрева воды с выносным теплообменником идентичен монтажу системы нагрева воды с использованием банной печи с встроенным теплообменником. 

Для эффективной работы системы нагрева воды, разница высоты между теплообменником и баком должна быть существенной — минимум 30см между верхним штуцером теплообменника и дном бака. Бывает, что соблюсти это требование не просто, так как потолки в банях невысокие, теплообменник установлен на печи достаточно высоко, а большинство баков для воды вертикальные.

Для таких случаев компания Термофор производит горизонтально ориентированный выносной бак «Цеппелин», формой и блеском напоминающий немецкие дирижабли жёсткой конструкции прошлого века, в честь которых и был назван. Греется он лучше, а обслуживать его гораздо удобнее. Большая длинная горловина позволяет легко залить в бак воду, почистить бак и обслужить штуцеры. 

Меры предосторожности

Обращаем Ваше внимание, что любая система нагрева воды, как и сама банная печь, являются пожароопасными и требуют ответственного подхода во время эксплуатации, поэтому настоятельно рекомендуем внимательно ознакомиться с инструкциями к продукции Термофор и строго соблюдать все меры предосторожности!

Вот основные требования по монтажу и эксплуатации систем нагрева воды в бане с использованием теплообменников:

• Запрещается эксплуатировать печь с пустым теплообменником и баком для горячей воды или неподключенной системой нагрева воды.
• Запрещается наливать воду в пустой бак, теплообменник или систему нагрева воды после растопки печи – необходимо дождаться полного остывания печи и бака.
• Запрещается подключать к теплообменнику систему отопления. Для этого компанией Термофор выпускаются натрубные отопители, по принципу действия идентичные теплообменнику «самоварного» типа, только предназначенные не для воды, а для горячего воздуха.
• Дно выносного бака для горячей воды должно находиться выше уровня верхнего штуцера теплообменника не менее чем на 30 см.
• При монтаже трубопроводов не допускается использование труб с рабочей температурой эксплуатации менее +95°С. Рекомендуется устанавливать трубы для горячей воды под углом вверх не менее 30°, а для холодной – 1-2°. Не допускается провисание труб на горизонтальных участках. Соединительные трубы расширяются при повышении температуры воды, поэтому нельзя крепить их к стенам неподвижно.
• Максимальная длина трубопровода для горячей воды – 3м.
• Резьбовые соединения труб необходимо уплотнить сантехническим герметиком.
• Заливайте в систему нагрева воды только чистую воду. Она должна соответствовать требованиям качества с точки зрения содержания солей, железа, извести и др. Запрещается попадание в бак разъедающих веществ.
• Необходимо обеспечить максимально надёжное крепление бака для горячей воды к стене во избежание ожогов и травм. Стена должна выдерживать вес полностью заполненного бака.
• Не наливайте в бак воду под самую крышку, иначе при закипании вода может выплеснуться наружу. При закипании необходимо слить горячую и добавить холодную воду.
• Запрещается эксплуатировать бак для горячей воды под избыточным давлением, отличным от атмосферного. Не допускается при эксплуатации печи с встроенным теплообменником превышать рабочее давление в системе нагрева воды более 0,05 Мпа (0,5 кгс/кв.см). Опрессовка системы более высоким давлением должна производиться при отключенном теплообменнике.
• Запрещается использовать теплообменник и неисправный бак, имеющие видимые повреждения и/или протечки. Запрещается использовать систему нагрева воды, если нарушена возможность для циркуляции воды.

Итак…

Итак, использование теплообменника для нагрева воды в бане — отличный вариант. Выбор между встроенным в печь теплообменником и теплообменником «самоварного» типа на дымоходной трубе может быть обусловлен лично Вашими предпочтениями, размерами и конструкцией бани, желанием использовать для нагрева воды вместо тепла внутри топки тепло газов, «выходящих в трубу». 

Источник: https://tmf-shop.ru/blogs/blog/vsyo-o-teploobmennikah