В процессе прогрева помещения банная печка примерно половину тепла отправляет в воздух, точнее, в дымоход, поэтому идея построить печь для бани с водяным контуром не просто выглядит привлекательно, это замечательный способ решить одновременно массу проблем. Если, конечно, печь для бани с контуром отопления выполнена на мало-мальски приемлемом качественном уровне.
Печь для бани с теплообменником: что это такое
Идея использовать как можно полнее тепло, вырабатываемое печью, не нова. Хорошим применением становится использование его для подогрева теплоносителя.К сведению! Принцип любого теплообменника состоит в том, чтобы обеспечить максимальный контакт изолированного жидкого носителя с разогретой поверхностью для увеличения теплопередачи между ними.
Изобретено немало конструкций для реализации этого. Давайте разберемся в них, согласно предназначению нагреваемой жидкости.
Область применения
Даром пропадающее тепло можно использовать в двух целях:
- для нагрева воды, которая будет использоваться при мытье;
- для обогрева помещений.
Разумеется, подобные цели вполне можно совмещать, если печка достаточно мощная. Ведь мы, фактически, будем отбирать часть тепла, которая в противном случае шла бы на обогрев парилки (или атмосферы)).
Схема подогрева воды в выносном баке с теплообменником самоварного типа (видео с разъяснением см. ниже)
Печь для бани с теплообменником для воды
Это первый случай. Речь идет исключительно о воде (никаких антифризов), расход которой зависит от количества людей, которые могут одновременно мыться в бане и других факторов. В любом случае без вместительного бака не обойтись. И тут у вас снова есть варианты того, где его разместить:
- одни помещают бак прямо на печь, которая должна иметь для этого соответствующую конструкцию. Вода подается в моечную из парилки;
- другие используют теплообменник, а сам бак выставляют в соседнее помещение, откуда он сообщается двумя трубами с теплообменником.
Обе конструкции печей с баком имеют право на существование, а выбор остается за вами.
Печь для бани с теплообменником для отопления
Если вместо бака соединить теплообменник с радиатором, то получится система автономного отопления.
И тут у вас снова есть два варианта):
- либо создать конструкцию, которая основана на таких явлениях, как конвекция и гравитация;
- либо заставить теплоноситель принудительно двигаться в системе — для этого понадобится насос, а значит, и электричество (!электрическим печкам посвящена отдельный раздел).
Если банька небольшая, то нет нужды заморачиваться даже с простейшей системой, потому что обычно печи хватает на обогрев смежных помещений. Но тут важно то, какие у вас зимы. Бывает, что и маленькая баня нуждается в дополнительном отоплении.
Выше уже упоминалось о том, что возможно совмещение нагрева воды для мытья и отопления. На самом деле можно сделать две параллельные системы, причем для отопления пустить не воду, а антифриз. C этой целью один теплообменник нужно будет поместить внутрь печи, а второй — на дымоход. С точки зрения повышения КПД печи — вариант просто отличный.
На заметку! Создавая отопительную систему, не забывайте о расширительном бачке, который примет на себя избыток теплоносителя.
Кирпичная или металлическая
Выбор материала печи имеет значение только с точки зрения индивидуальных предпочтений и условий:
- Стоимость. Если исходить из стоимости конечного продукта, то покупка металлической печи обойдется дешевле, чем закупить материал и оплатить труд рабочих при устройстве кирпичной печи. При самостоятельной кладке окончательная стоимость снизится из-за вычета оплаты наемным рабочим, что существенно повлияет на цену.
- Площадь бани. Металлические печи занимают меньше места, поэтому при маленькой площади выбор однозначно в пользу металлического изделия.
- Сложность установки. Для кирпичной печи нужен отдельный фундамент, что удлиняет срок монтажа, металлическая печка устанавливается на более легкое основание. Достаточно популярна печка для бани на дровах, которая отличается практичностью.
- Иногда решающим фактором становится фото металлической печи заводского исполнения — ассортимент современных производителей отличается функциональностью и привлекательным дизайном.
Из какого бы материала ни была выбрана печь, монтаж контура отопления сделает выбор более удачным.
Разновидности устройств
Печь предоставляет несколько вариантов размещения теплообменников:
Змеевик или водяной контур — стальная конструкция, которая может располагаться как внутри печи, так и снаружи, например, между стенкой печи и кожухом. Применение его не ограничено металлическими печами — водяные контуры можно встраивать и в кирпичные.
Форма и размер могут существенно варьироваться от простой С-образной, единожды изогнутой трубки со штуцерами, которая располагается внутри топливника, до водяной рубашки вокруг всего корпуса.
ВАЖНО! Правильное расположение металлической трубы внутри печи всегда таково, что открытое пламя ее не касается ни на одном участке. Следует помнить, что даже нержавейка подвергается окислению в пламени.
Большой бак, который касается стенок печи стенкой или днищем (или тем и другим) тоже можно счесть разновидностью теплообменника.
К сведению! Отбирая у корпуса печи тепло для нагрева воды, вы сокращаете рабочую мощность печки.
А ведь в конструкции всех печей есть элемент, который в большинстве случаев (но не во всех!) становится причиной существенных теплопотерь — это дымоход, куда отправляются еще очень горячие печные газы (если в печи нет системы дымооборота).
Вторая разновидность теплообменников как раз пытается исправить этот недостаток. С этой целью вокруг трубы навешивается либо небольшой проточный бачок на 5-10 литров, сообщающийся с большим баком вне парилки, либо полноценный бак, откуда в моечную подается уже горячая вода. (В последнем случае возникает больше сложностей с креплением.)
Фото: теплообменник самоварного типа
Фото: бак-теплообменник на трубу
Кстати! Внешний бак, помимо прочего выполняет еще и функции обогревателя помещения, в котором он установлен (предбанника или моечной).
Создание буржуйки
Первоначально необходимо составить схему-чертеж, с указанием всех размеров деталей и подготовить необходимые инструментыдля выполнения работ по металлу (сварка, болгарка, плоскогубцы) и материалы.
После раскройки металла производятся следующие действия:
Под прямым углом привариваются основные элементы: дно и стенки. За исключением передней.
Важно знать! Низ отопительной конструкции рекомендуется устанавливать на расстоянии не менее 30 см от уровня пола. Установленные металлические ножки помогут снизить сильное температурное воздействие на покрытие пола
Печное пространство подлежит зонированию, а именно, между топкой и поддувалом приваривается колосниковая решетка или лист металла, в котором высверливаются люфты для удаления пепла.
- Спереди на стенке необходимо проделать проем для монтирования дверок. Теперь переднюю часть можно приваривать к остальным элементам.
- По бокам добавляют навесные петли, после чего, дверцы можно устанавливать, согласно схеме месторасположения.
Вверху печной конструкции необходимо приварить дымоотводную трубу. После окончания работ все швы зачищаются и проходят проверку на наличие дефектов. Следующий этап – монтаж водяной рубашки.
Как это работает
Несложно догадаться, что в случае с проточным водяным контуром или бачком, навешенным на дымоход, нужно обеспечить постоянную циркуляцию жидкости между ним и накопительной емкостью за пределами парилки.
Сделать это можно либо за счет естественных законов, которым подчиняется вода (и такая система считается открытой), либо с помощью насоса, обеспечивающего циркуляцию принудительную.
ВАЖНО! Естественная циркуляция, основанная на гравитации и конвекции, предпочтительнее. Соединительные трубы должны иметь диаметр не менее одного дюйма и длину не более 3 метров.
Посмотрите на схему выше, где наглядно показано, как надо располагать трубы, чтобы вода беспрепятственно поднималась и опускалась. Ниже есть разъясняющее схему видео.
ОПАСНО! Перед растопкой печи убедитесь в том, что в системе есть вода!
Видео
Посмотрите небольшой ролик, где разъясняется данная выше схема печи для бани с теплообменником для воды (по этому принципу можно и для отопления) и показан пример бюджетной ее реализации:
Установка змеевика на дымовую трубу
Для печей небольших парилок можно устанавливать теплообменники непосредственно на дымовую трубу. Конструкция водогрейного змеевика практически ничем не отличается от встроенных теплообменников, единственным неудобством является потребность в установке дополнительной аккумулирующей емкости под горячую воду.
Многие владельцы парилок устанавливают на печку каменку оба типа теплообменников, внутренний из легированной стали и наружный – из меди или медного сплава. Первый водяной контур используется для получения горячей воды и кипятка, второй – постоянно заполнен жидкостью и закольцован на систему отопления.
Печи с теплообменниками, пользующиеся популярностью
Чугунные печи пользуются заслуженной популярностью у любителей русской бани, но как они совмещаются с теплообменниками? Как выясняется — прекрасно совмещаются.
Чугунная печь
Для начала советуем посетить сайт петрозаводского производителя печей «Карелия». Среди продукции, предлагаемой вниманию посетителей есть комплектующие, среди которых найдется и теплообменник дисковой формы, крепящийся, судя по всему к одной из стенок печи. Таким образом, можно разом приобрести и печь, и обменник. Как вариант там же продаются навесные баки на дымоход.
Чугунная печь с теплообменником для бани. Источник фото
Печь «Везувий»
Печь «Везувий» с теплообменником для бани
Производитель печей «Везувий» также предоставляет возможность одновременной покупки печи (а в его каталоге вы найдете как стальные, так и чугунные печки) и теплообменника. Покупателю предоставляется выбор из трех моделей — два «самовара» на дымоход, отличающиеся емкостью и один прямоугольный теплообменник, который забирает тепло от стенки печи.
фото теплообменников на сайте «Везувия»
Печи для бани «Термофор»
На сайте «Термофора» есть сообщение, что производитель учел предпочтения клиентов и выпускает наиболее популярные модели — «Тунгуска 16» и «Тунгуска 24» — с уже установленными теплообменниками, предполагающими внешнее расположение накопительного бака. Материал обменников — качественная пищевая нержавейка толщиной 2 мм. В зависимости от выбора покупателя размещение можно варьировать, устанавливая его либо на правой, либо на левой стенке печки.
Полезное видео
Печи для бани «Термофор» с теплообменником устроены, может, и неплохо, но имеются отрицательные отзывы. Посмотрите ролик и увидите наглядно, как это выглядит:
Несколько альтернативных вариантов
Не смотря на то, что варианты, описанные выше, наиболее популярны и считаются оптимальными, я решил кратко упомянуть о некоторых альтернативах. По сути, они являются разновидностями печного подогрева, но имеют свои особенности.
Например, если у Вас есть такие возможности, то Вы можете установить в своей бане котёл на дизельном топливе. Но для такого варианта необходимо отдельное помещение (солярка пахнет не слабо), да и о хранении топлива необходимо подумать.
Существуют и пиролизные котлы отопления. Несомненным преимуществом такого котла можно считать очень длительное, практически полное сгорание топлива. А недостатком — высокую стоимость и сложность эксплуатации (например, сырая древесина в нём не горит).
Также возможно применение котлов длительного сгорания, способных сжигать отдельную партию топлива до 5 дней, поддерживая нужную температуру. Бывают даже варианты для качественного сортового угля. Но это скорее «промышленный» вариант, который для хорошей традиционной бани не подходит.
Изготовление своими руками
Несмотря на доступность в продаже разных вариантов можно попробовать свои силы в самостоятельном изготовлении теплообменника. Это не так уж сложно, если есть опыт сварочных работ. Во всяком случае, проще, чем делать печку с нуля.
Но прежде чем приступать к работе, нужно проделать небольшой расчет.
Расчет мощности и площади теплообменника
Выше уже говорилось о том, что теплообменники, связанные с корпусом, забирают часть мощности печи. Поэтому первым правилом будет следующее:
ВАЖНО! Мощность теплообменника не должна составлять больше 1/10 от мощности печи.
Второе правило связано с длиной труб: если система самотечная, то не стоит тянуть трубы дальше трех метров. Насос в системе избавляет от подобных ограничений. Но насос ставится чаще в случае, когда теплоноситель используется для обогрева помещений. Впрочем, если накопительный бак расположен не слишком высоко, мыться получится только со шланга. Если это неудобно, то надо либо бак выносить на чердак и утеплять, либо ставить тот же насос.
Третье правило касается объема теплообменника (если это небольшой проточный бак, а не змеевик). Нагреваться вода в нем должна за пару часов. Если дольше, то объем великоват. Если быстрее, то это лучше только на первый взгляд — вода не должна закипать, от этого будет накипь, пар, испытание расширительного бачка и др. проблемы.
Теперь, собственно, сам расчет:
Мощность теплообменника зависит от его площади: 9 кВт на каждый квадратный метр обменника. Площадь рассчитать довольно просто: если это змеевик, то длину окружности (3,14*диаметр) умножаем на длину трубы. Если это теплообменник-«самовар», то берем диаметр внутренней трубы, умножаем на число Пи, еще раз умножаем на высоту «самовара».
Мощность = полученная площадь в кв. метрах * 9 кВт.
Если обменник висит на дымоходе, можно не считаться с правилом вычета его мощности из мощности печи. Только если он на или в ее корпусе.
Рассчитать мощность, которая требуется для обогрева помещения, можно по тому же принципу, что для парилки, то есть, исходя из объема помещения. В парилке берется киловатт на кубометр, но в смежных не нужна высокая температура, поэтому ориентируйтесь на половинную величину.
Зная, сколько киловатт нужно на обогрев моечной, вы получаете площадь теплообменника, а из нее — длину трубы для «самовара» или змеевика.
Рассмотрим пару вариантов самостоятельного изготовления теплообменников.
Предположим, что вы решили повысить КПД печи за счет установки теплообменника на дымоход.
- Толщина требуемой для этого стали 2,5 мм.
- Помимо листового материала понадобятся две трубы с разным диаметром.
- Меньшая должна прилегать к трубе дымохода, большая — быть на 5-10 см шире первой.
- Из листового металла вырезаются два круга под диаметру большей трубы, потом по центру вырезается отверстие под диаметр меньшей и все аккуратно заваривается.
- Еще нужно проделать отверстия под патрубки, через которые будет приходить и уходить вода.
- Патрубки делаются с резьбой и должны подходить под диаметр соединительных труб.
СОВЕТ! После проверки герметичности швов, монтажа на дымоход и разводки труб рекомендуется изолировать теплообменник с помощью минеральной ваты и фольги — это резко увеличит скорость нагрева воды.
Другой вариант теплообменника на дымоход — змеевик из медной трубки диаметром 10 мм, который делается с расчетом плотного обвивания трубы дымохода. Достаточно 1,5-2 метров трубы. Концы змеевика вставляются в гайки, развальцовываются под штуцеры, к гайкам потом прикручиваются штуцеры.
Обратите внимание! Развальцовывать медную трубку нужно точно под конус штуцера, чтобы они в итоге плотно прилегали друг к другу. Будьте аккуратны, потому что именно здесь в будущем возможны протечки, если развальцуете с неровной толщиной.
Вот пара видеороликов в тему:
Видео
Как самостоятельно согнуть медную трубку с трубогибом.
Без трубогиба.
Принципы монтажа, подключения и безопасной эксплуатации
- Варианты монтажа зависят только от выбора расположения обменника. Сложнее всего придется в том случае, если решено ставить его внутрь готовой печи, где он не планировался изначально. Под это придется разбирать корпус, делать отверстия. Гораздо проще воспользоваться навесной конструкцией или надеть змеевик, либо же «самовар» на дымоходную трубу.
- Что касается труб, которые соединяют теплообменник с баком, то для самотечной конструкции важно соблюдать уклоны, а также помнить о том, что крепление труб не должно быть жестким — позвольте им свободно «ходить» при тепловом расширении.
- Материал для труб — лучше всего медь, а соединения — латунь. Приобретая уплотнители, обращайте внимание на их способность выдерживать большие температуры.
Безопасность эксплуатации зависит от вашей памятливости. Главное не забывать о двух вещах:
- покидая баню, нужно сливать всю воду из системы;
- протопку не стоит начинать, не убедившись в том, что накопительный бак полон воды.
Если кирпичная печь с внутренним водяным контуром затоплена, а воду вовремя залить забыли, лучше не делать это, когда печь нагрета.
Важно также не допускать закипания жидкости в системе.
Печи для бани с теплообменником: отзывы
Отзывы потребителей, чьи моечные получают горячую воду от теплообменника в парилке или помещения бани отапливаются с его же помощью обычно положительные.
По словам одного из пользователей, он некоторое время держал в бане бойлер для нагрева воды, но ради экономии решил перейти на более дешевую конструкцию. А подумав еще немного, и вовсе не стал покупать готовую, а своими силами скрутил змеевик и установил его внутри печи. Результатом доволен.
Также не жалуются те, кто приобрел печь с уже встроенным водяным контуром, потому что вода становится горячей за полтора часа, а парилка доходит за два.
С отопительными системами тоже нет проблем — радиаторы, выведенные в холодный предбанник еще одним владельцем бани, решили проблему холода, печка хорошо справляется и с обогревом совмещенной моечной и парилки, и с отоплением предбанника.
***
Убедились, что печь для бани с теплообменником лучше и выгоднее бойлера? Она вам и смежные помещения обогреет, и воду горячую для мытья сделает. А заодно и КПД печки повысит, если повесить обменник на трубу дымохода. Стоят обменники недорого, но их и сами сделать просто. В общем, рекомендуем, доступное по цене решение.
Итог
Для обеспечения обогрева дома обычно рассматривается несколько вариантов. Популярное газовое или электрическое оборудование работает на дорогостоящих энергоносителях. Самой экономичной разновидностью являются отопительно варочные печи с водяным контуром. Их несложно соорудить самостоятельно, что выливается в заметную экономию финансов. Такой тип отопления предполагает комбинацию традиционной кирпичной конструкции и современных технологий. В результате жилище получает необходимое тепло и уют. Кроме кирпичных, нередко изготовляют своими руками металлические печи с водяным контуром. Обеспечив надлежащее обслуживание отопительной системы, можно на долгие годы гарантировать подходящий микроклимат в своем доме.
