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.
Для начала рекомендуем изучить, как установить банную печь.
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.
Возможно, вас заинтересует статья: «Фундамент для печи в баню»
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.
Предлагаем ознакомиться со статьёй: «Что такое пеллетный котел»
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.
Возможно, вас заинтересует, как осуществляется монтаж дымохода через стену.
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.
