Подключение бака к теплообменнику в бане: установка, типы, материалы

Собственноручное изготовление

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

встраиваемый в агрегат бак;
резервуар для воды;
трубы для соединения емкостей.

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

Предварительно раскроив из металла заготовки, выполняется их сварка. 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. Не менее важна и длина элементов соединения. Чем короче трубы, тем более высоким КПД будет отличаться теплообменник для банной печи.

Окончательная сборка предполагает выполнение следующих действий:

К нижней части аппарата приваривается труба.
Через ее отверстие вода заливается во встраиваемый в печь бак.
Металлопрокатное изделие приваривается к верхней части теплообменника.

Аппарат 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. В противном случае придется избавляться от допущенных при изготовлении 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 требуется позаботиться о качественном утеплении помещения.

И немного о накипи в котлах

Если дача или коттедж с баней находятся в регионе с жесткой водопроводной водой, в котлах образуется накипь. Она откладывается в месте предельного температурного нагрева, снижает скорость согревания воды, существенно снижает проводимость тепла в трубах. Накипь от жесткой воды нарастает постоянно, не равномерным слоем, обладает высоким коэффициентом сопротивления теплу.

От появления накипи внутри труб понижается прочность самоварных отрезков дымохода, падает срок службы всей конструкции, портится теплообменник самоварного типа. Если своевременно не очищать трубы и котлы от накипи, вода заливает топливное отделение печи.

Рецепты народных средств против накипи

Пищевая сода. В баке воду доводят до кипения, всыпают в него пачку соды. Затем дают воде остыть, опять доводят до кипения. Воду с содой сливают, наполняют бак чистой водой, вливают в него полстакана уксусной эссенции. Доводят до кипения, оставляют остыть. Еще раз доводят до кипения, спустя полчаса выливают. От воздействия соды и кислоты накипь разрыхляется, ее удаляют жесткой губкой, ершом.
Лимонная кислота. Не жалея пакетов с лимонкой, ее высыпают в бак с холодной водой, затем доводят до кипения. Дают немного постоять, сливают воду с лимонной кислотой, наполняют бак чистой водой, доводят до кипения. Кислота расщепляет весь налет накипи, бак ополаскивают чистой водой. Метод дешевый, быстро действующий, но имеет существенный недостаток: кислота, воздействуя на накипь, затрагивает материал металла, его поверхность будет шершавой, и свежая накипь опять быстро появится. Очищать лимонкой котлы с каждым разом будет все труднее.
Уксус. Наливают в наполненный бак стакан уксуса, кипятят 20 минут. Кислота действует эффективно, ее минус – в остаточном запахе. Чистить котел надо с открытыми окнами, затем тщательно ополаскивать систему, долго проветривать помещение.

Сегодня широко используются все способы согревания воды в домашних банях. Конструкции разных систем хорошо продуманы, являются удобными в использовании и безопасными

Разновидности, подходящие для банной печи

Все теплообменники в первую очередь делятся на две основные группы:

внутренние, или встроенные. Располагаются над топкой или сбоку от нее, рядом с каменкой. Требуют большого расхода топлива из-за необходимости одновременного нагрева камней и воды;
внешние (самоварного типа). Размещаются на первой секции дымовой трубы (металлической). Это самый удачный и экономный вариант конструкции, так как нижний сегмент дымохода нагревается весьма сильно, но это тепло используется неэффективно.

Кроме этого, теплообменники различаются по типу контактного элемента. Здесь могут быть разные варианты:

змеевик, установленный в емкости с водой и подключенный к подобному элементу в корпусе печи;
конструкция типа «труба в трубе», где по внутренней трубе протекает горячая вода из печи, а по внешней — вода для бани;
проточный экономайзер, установленный на дымоход.

Существуют также комбинированные модели теплообменников, одновременно работающие в двух или трех вариантах конструкции. Поскольку они не мешают друг другу, а нагревать приходится сравнительно небольших объемы воды, комбинированные теплообменники позволяют получить максимальную эффективность работы.

Теплообменник для бани

Кроме этого, есть теплообменники открытого типа. Они обладают несколько упрощенной конструкцией — в корпус печи встраивают небольшой резервуар (не более 5 л), из которого выводятся два патрубка. Горячая вода выводится из бака и поступает напрямую во внешнюю емкость (в нижнюю ее часть, где вода более холодная и нуждается в подогреве). Второй патрубок подключают к верхней части, откуда вода выводится обратно в бачок, встроенный в корпус печи.

Теплообменник для открытого огня

Мнение эксперта
Ловкачев Борис Петрович
Банных дел мастер знающий всё о парении

Такая схема обеспечивает активное перемещение воды за счет естественной конвекции жидкости. Кроме этого, во внешней емкости происходит перемешивание воды, не позволяющее ей расслоиться на уровни с разной температурой.

Установка

Монтаж теплообменника в баню зависит от выбранной модели. Перед монтажными работами необходимо учитывать некоторые тонкости:

Протяженность водопроводной трубы до устройства не должна быть более 3 м. Большая длина приводит к теплопотерям.
Если отверстие выходного штуцера от 1 дюйма, то не нужно монтировать насос. Вода будет циркулировать под воздействием высоких температур.
Потребление тепла от печи теплообменником не должно превышать 10%. Иначе печь теряет свои КПД, баня будет долго прогреваться.
Трубы монтируются под углом, чтобы циркуляция воды осуществлялась самотеком. Подача укладывается под углом в 25 градусов, и 30 градусов — обратка.
Запас мощности берется так, чтобы после протопки печи вода быстро не остыла.
Для каждой модели берется разный объем жидкости. Если воды будет недостаточно, то на стенках образуется накипь.

Подключение теплообменника с банной печкой

Установка банной печи начинается с заливки фундамента. Для массивной модели делается усиленный монолитный фундамент. Предварительно снимается грунт на 60 см. Сверху делается песчаная подушка 20 см. Песок после укладки проливается водой, трамбуется. Заливается фундамент. Уровень подушки не должен превышать поверхности полов бани. Фундаменту дают отстояться 1-2 недели.

Установка осуществляется в несколько этапов:

По кругу печи монтируется кирпичная кладка на глиняный раствор.
В смежном помещении или парилке устанавливается накопитель для горячей воды.
В смежном помещении монтируется емкость с холодной водой. Высота должна превышать уровень выхода нижнего штуцера на 40-50 см. Если возможности установить бак на такую высоту нет, то монтируется насос. Монтаж емкости осуществляется при помощи деревянного бруса или металлических труб. Материал берется прочный, так как бак с горячей водой будет весить от 40 кг.
В стене проделываются отверстия для труб. Чтобы уменьшить теплопотери, на трубу надевается защитная теплоизоляция. Для отапливаемой бани теплоизоляцию можно не использовать. Также не нужно утепление, если накопитель находится внутри парилки.
Система соединяется при помощи труб. Все соединительные элементы уплотняются герметиком.
В собранную систему заливается вода. Проверяется герметичность соединений.
На банную печь монтируется дымоходная труба, которая выводится через потолок. Место соединения защищается металлическим листом.
Выполняется подключение.

Все крепежные элементы, которые имеют контакт с печью, должны быть выполнены из нержавеющей стали. Чугунные соединительные не подходят, так как со временем они поддаются коррозии. Трубы используются из металлопластика. Можно использовать толстый силиконовый шланг, но при нагревании он будет терять свою прочность.

В качестве уплотнителя используется тангит, фитинги и прокладки из паронита. Можно заменять заводские крепежные элементы на более качественные. Можно наварить на накопитель кран, он обеспечит простоту слива в зимнее время. Если в системе останется вода, а баня не отапливаемая, то трубы порвутся.

Обзор печей с теплообменником

Существуют встраиваемые модели теплообменников. Ниже мы рассмотрим популярные из них.

Банная печь с бойлером

Начнем с того, насколько такое решение обосновано с экономической точки зрения. Монтаж данного устройства повышает КПД используемого оборудования. С ним отработанные газы не просто бесполезно улетают в атмосферу, но и попутно нагревает воду, которую затем можно использовать для купания или других бытовых нужд. Поэтому он многократно оправдывает факт своей установки в долгосрочной перспективе.

Везувий Скиф 16 ВЧТ

Мощная и скоростная, с право- или левосторонним расположением нагревателя воды, оборудованная сеткой. Может похвастать стальной топкой с толстыми стенками (8 мм), благодаря которым не боится даже постоянного воздействия высоких температур.

Торнадо 20М2

Производительная, тяжелая (125 кг). Оснащена чугунной дверцей, встроенным теплообменником и вместительным боковым кожухом, рассчитанным на 240 кг камней. Должна устанавливаться на усиленный фундамент. Зато и КПД впечатляющее.

Harvia 20 SL Boiler

Каменка от финского производителя, весящая 75 кг, с 40 кг камней. Современная, с рекуператором в виде бака, с выносной конструкцией и вмонтированным конденсатором, рассчитана на парилку площадью до 20 м3. Обладает устойчивыми ножками и нержавеющей рамкой, отличается плавными формами и привлекательным дизайном.

На трубу

Такой бак имеет цилиндрическую форму и располагается вокруг трубы. Его преимущество — возможность использования, как банной печи, так и газового котла, причем конструкцию самого бака можно, практически, не менять.

Бак для воды на трубу для бани не занимает в ней места и подходит для компактных строений.

Располагают его на трубе высоко, поэтому насос для горячей воды в баню использовать не нужно. Вся вода поступает самотеком.

Основной недостаток, который имеет бак на трубу для бани — низкий КПД.

Много горячих газов печи выходят, так и не отдав свое тепло короткому участку дымохода, где расположен бак.

Именно поэтому редко можно видеть баки большой емкости. Обычно их ограничивают до 80 л.

Этого вполне хватает, даже если это средняя по размерам баня.

Бак для горячей воды на трубу требует прочной конструкции дымохода и печи.

Внизу дымоход крепится на кирпичную кладку.

Вверху креплению нужно уделить особое внимание, так как там обычно используется непрочное «мягкое» соединение с потолком через теплоизолятор. Для жесткого соединения теплоизоляторов нужно больше

Жесткие конструкционные материалы очень хорошо проводят тепло, что обязательно нужно учитывать

Для жесткого соединения теплоизоляторов нужно больше. Жесткие конструкционные материалы очень хорошо проводят тепло, что обязательно нужно учитывать.

Хороших результатов можно достичь, используя готовые комплекты с кронштейнами для дымоходов.

Информация. Система нагрева воды в бане с баком на трубу требует только металлического дымохода. Он обеспечивает отличную теплопередачу. Для самой печи металл необязателен.

По материалу исполнения бак на трубу для бани может иметь только два варианта. Это обычная сталь с антикоррозийной защитой (эмалированная) и нержавеющая. Вторая — предпочтительнее, хотя и значительно дороже.

Водонагреватель на трубе для бани обычно покрывают эмалью в заводских условиях. Оцинковка с покраской не имеют такой термостойкости. Для металлических листов, постоянно находящихся под действием воды и нагрева именно эмаль является лучшей защитой.

Постепенное разрушение эмали связано с тем, что коэффициент теплового расширения стали и стеклянной эмали неодинаков. Из-за этого она постепенно растрескивается, причем, даже если к баку не прилагать механических воздействий.

Важно! Топить печь с установленным баком, когда в нём нет воды, нельзя. В противном случае происходит перегрев стенок пустого бака, и эмаль необратимо портится

Воды необязательно заливать доверху.

Бак на трубу для бани из нержавейки не имеет недостатков недолговечности эмали. Это очень надежное решение. Нержавейка, даже если использована техническая, а не пищевая, все равно имеет высокую гигиеничность и безопасность для человека. Не требуется обработка бака для горячей воды в бане.

Единственный недостаток нержавейки — её высокая стоимость. Для баков она дополнительно увеличивается сложностью их сварки из листов, но, при покупке, нужно помнить, что постепенно она окупается за счет долгого срока службы.

Нержавеющие баки практически вечные и выходят из строя только по причине механических воздействий или из-за некачественной сварки. Приобретать их нужно только у надежных src=»https://rubanya.com/wp-content/uploads/2017/08/bak-trubu.jpg» class=»aligncenter» width=»400″ height=»375″

Бак для воды самоварного типа для бани берется готовым.

Самостоятельное его изготовление возможно только при наличии хороших сварочных аппаратов и опыта сварки.

Внутренняя труба в самодельных и заводских баках должна быть толстостенной, так как она подвергается действию высокой температуры и пламени.

Кроме того, внутренний просвет трубы дымохода бака не защищается антикоррозийными покрытиями.

Водонагреватель на трубу называют еще баком самоварного типа для бани. Соединение с дымоходом должно быть герметичным. Преимущественно используется фланцевое соединение.

Как выбрать

Выбор подходящего теплообменника основан на анализе конструкции имеющейся (или строящейся) печи. Если нужен небольшой встроенный бак, надо сначала найти порядовку, рассчитанную на установку дополнительных емкостей.

Если планируется монтаж на дымоход, надо выбирать модель одинакового диаметра. Это важный момент, так как использование переходников здесь крайне нежелательно. Кроме того, важен объем емкости — если он слишком мал, вода может закипеть. Если слишком велик — нагрев будет продолжаться слишком долго, особенно, если внешний накопитель достаточно велик.

Варианты подключения

Еще одним важным моментом станет стоимость теплообменника. Рекомендуется отдавать предпочтение отечественным моделям — они на порядок дешевле, а изготовлены из металла лучшего качества.

Материалы для изготовления баков

От типа материала, который используется для изготовления банного бака, зависит долговечность и надежность конструкции, скорость подогрева и остывания жидкости. Устройства для подогрева воды изготавливаются из нержавеющей стали, чугуна и металла.

Из нержавеющей стали

Самым востребованным материалом для изготовления резервуаров для нагрева воды в бане является нержавеющая сталь. Она устойчива к коррозии, возгоранию, повышенной влажности, деформациям и повреждениям.

Кроме того, изделия из нержавейки обладают высокой теплопроводностью, гигиеничностью и стойкостью к температурным перепадам.

Нержавеющий бак может быть представлен в цилиндрической и прямоугольной форме.

Правильный уход за изделиями из нержавеющей стали гарантирует эффективную работу и длительный срок эксплуатации.

Из чугуна

Традиционным материалом для изготовления водяных резервуаров остается чугун. Он обладает хорошими эксплуатационными характеристиками – низкой тепловой проводимостью, стойкостью к коррозии, деформациям, образованию плесени и перегреву.

К недостаткам чугунных изделий можно отнести внушительный вес и сложность монтажа.

В чугунных баках вода нагревается медленно, но и остывает продолжительное время. Поэтому одного объема достаточно для удовлетворения потребностей в горячей воде на целый день.

Из металла

Самый дешевый вариант – металлические резервуары, восприимчивые к коррозии, гниению и деформациям. Подобные характеристики способны негативно сказаться на качестве воды и долговечности изделия.

Металлические устройства категорически запрещается окрашивать влагостойкой краской, которая при нагреве способна выделять токсичные вещества.

Менее востребованными являются эмалированные баки, которые чувствительны к механическим повреждениям. При наличии сколов эмали подобные устройства использовать не рекомендуется. Чтобы защитить нагреватели от возможной коррозии, их поверхность обрабатывается специальным термостойким составом.

Самыми практичными и надежными считаются нержавеющие баки выносного типа. Подобные конструкции отличаются привлекательным внешним видом и безопасностью эксплуатации.

Как правильно установить и подключить бак

В зависимости от условий в бане, схемы подключения емкости могут быть разными. К примеру, если в моечную проведен водопровод, т.е. вода будет подаваться под постоянным давлением, то нужна закрытая система водоснабжения.

На фото – пример монтажа бака в моечной

В таком случае идеальным вариантом является печь со змеевиком внутри, который подключается к баку. Можно, конечно, реализовать и другой способ – подвесить емкость на саму печь. Для этого подойдет самая простая конструкция бака на 50-120 литров, которую можно сварить самостоятельно, в таком случае цена на изделие будет формироваться исключительно стоимостью материала.

Если подключение было выполнено верно, то схема нагрева воды выглядит следующим образом – вода подогревается в регистре и по закону физики поднимается вверх. Там она постепенно остывает и вновь опускается в регистр. Таким образом, получается естественная циркуляция.

Инструкция по подключению выглядит следующим образом:

Емкость устанавливается в парилке бани под потолками и подключается к змеевику при помощи труб.
Для нормальной циркуляции верхний отвод бака необходимо соединить с верхним отводом змеевика, а нижний подсоединить к отводу снизу. Таким образом, отвод горячей воды происходит сверху, а холодная вода будет идти снизу.
При входе холодной воды монтируются обратный и предохранительные клапана, последний еще называют взрывником.
Затем задается пороговое давление согласно инструкции бака-накопителя, при котором срабатывает предохранительный клапан.

Работать данная система будет следующим образом так:

Заполненный бак греется через змеевик и при спуске горячей воды он автоматически станет заполняться через подвод холодной.
Если горячая вода не будет использоваться, то по мере нагревания давление в баке будет расти. При достижении критической точки сработает взрывник и выпустит давление.

Если система будет выполнена правильно, то горячая вода в бане будет в том количестве, в котором нужно, и при этом напора будет достаточно, чтобы комфортно помыться.

Выбор оборудования для теплоснабжения бани

Конструкция банной печи

Современная печь для бани и отопления может быть нескольких видов. Но независимо от этого конструкция должна выполнять свои основные функции – нагрев парилки и теплоносителя в системе теплоснабжения.

Есть несколько возможностей на практике реализовать эту систему. Если в бане уже стоит кирпичная печь – можно выполнить ее модификацию. Для этого понадобится следующее:

Адаптированный к топке теплообменник. Чаще всего это самодельная конструкция, изготавливаемая по заказу согласно расчетным размерам. Для этого применяют жаропрочную сталь толщиной не менее 2 мм;
Газовая горелка. Ее размеры должны быть адаптированы к габаритам камеры сгорания печи для бани и отопления. В противном случае придется перестраивать конструкцию топки.

Лучше всего выбирать модели с модуляцией пламени, так как они могут плавно изменять мощность работы, тем самым регулируя степень нагрева каменки и теплоносителя.

Для полноценного отопления мансарды бани или второго этажа здания рекомендуется приобрести заводской газовый котел с теплообменным устройством. Такие модели характеризуются надежной работой, высоким показателем КПД и безопасностью.

Перед установкой газового отопления в бане предварительно рассчитывается мощность котла. Производители обычно указывают максимальный и минимальный объем парилки для каждой модели. Однако помимо этого нужно сделать водяное отопление в предбаннике и других помещениях. Поэтому к номинальной мощности следует дополнительно учитывать площадь всей бани. Учитывая хорошую теплоизоляцию можно воспользоваться формулой:

Где W – дополнительная мощность, Вт, Qб – общий объем бани, м³, Qп – объем парилки, м³.

Для примера рассчитаем дополнительную мощность комбинированной печи для отопления и парилки. Общий объем здания составляет 162 м³. Этот же показатель парилки равен 24 м³. Тогда требуемая дополнительная мощность будет следующей:

W=(162-24)*41=5658 Вт или 6 кВт.

Кроме этого при установке газового отопления бани нужно учитывать стоимость оборудования. Все зависит от выбранной схемы, мощности и бюджета.

Для зимнего отопления бани рекомендуется установка полноценной системы теплоснабжения. В особенности это актуально для регионов с низкой температурой в зимний период. Но кроме этого учитывают специфику монтажа отопительной системы.

Длина дымохода должна быть не менее 4 м. Только такой минимальный показатель может обеспечить нужный уровень тяги.

Печь для бани с емкостью для воды

Это решение надежное и долговечное. КПД бака, установленного внутри печи, при правильном изготовлении будет выше, чем для бака на трубе. В местах, где нет дров, можно установить газовый котел в баню с баком для воды.

Модель просто приобретается готовой и устанавливается по инструкции. Также популярны газовые бойлеры. Печь может быть как самодельной, так и готовой, заводского производства.

Каменка для бани с баком для воды хороша в классической компоновке. Такая печь делается из кирпича или керамики с металлом. Бак для воды располагают в верхней части печки, которая, при установке, будет обращена к стене.

На лицевой стороне остается пространство для камней. Горячая вода в бане по такой схеме будет нагреваться намного эффективнее и быстрее, чем если использовать бак на трубе.

При отсутствии готового решения организуется горячая вода в бане своими руками. Схемы тут могут быть самыми различными, но главное — необходимо обеспечить максимально эффективную теплопередачу от печи к воде. Металлические баки с тонкими стенками подходят лучше всего.

Эффективно комбинированное решение: бачок для горячей воды в баню устанавливается наполовину над топливником каменки и на трубу. В металлический бак вваривается колено дымохода. Выход дымохода из топки делается горизонтальным. Передняя часть топливника необходима для нагрева камней.

Выносной с теплообменником

Нагрев воды в бане с помощью теплообменника отличается высокой эффективностью. Именно этот способ используется в котельных любого масштаба. Теплообменник расположен в пламени печи. По нему циркулирует вода, такой нагрев воды — самый эффективный их всех возможных. Единственное, что ограничивает использование этой системы для бань, это ее сложность и вытекающая отсюда дороговизна.

Преимущества

Выносной бак для горячей воды в баню ставится в любом удобном месте. Тепло к нему передается по циркуляционным трубам, если используется печь или котел. Выносные баки оптимально подходят и для электрических нагревателей.

В сравнении с баком прямо на печи, тепло к выносному баку передается более сложным путем. Длина труб может составлять несколько метров. Конечно, это вызывает дополнительные теплопотери, но и обеспечивает многие преимущества:

Если бак выносной, то для нагрева воды обязательно используется высокоэффективный теплообменник;
Место для монтажа может быть любым, можно установить емкости большого объема;
Монтаж удобно проводить на высоте, например, на чердаке бани для потолочного душа.

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.

Как подключить теплообменник к банному баку

Собственноручное изготовление