Теплообменник для бани: зачем нужен, как установить и подключить на банную печь

Сделав правильный выбор отопительного оборудования, можно париться и мыться без покупки и установки бойлера. Надежный, современный, вместительный теплообменник для бани отлично справится с ролью нагревателя: он сможет поставлять в накопительный бак нужный объем горячей воды. В этой статье вы узнаете существующие сегодня варианты и особенности работы технического средства, практические достоинства и наиболее популярные модели.

Что это такое

Устройство служит для нагрева воды в бане. Его принцип работы основан на физических свойствах горячей воды, расширяющейся и поднимающейся вверх, а холодная при этом остается внизу.

Обычно теплообменник небольшого размера, поэтому жидкость в нем быстро нагревается. К нему присоединяются две трубы – снизу и сверху. Таким образом, горячая по верхнему патрубку, замещаемая снизу холодной, поднимается в бак, который может находиться как в парилке, так и в смежном помещении, как правило – в мойке. При этом вода низкой температуры по нижней трубе постоянно без принудительной подачи добавляется в устройство для нагрева.

Варианты нагрева воды в бане от печи

Выделяют следующие модели:

1. Емкость самоварного типа – устанавливается на выходной патрубок дымохода. Нагрев происходит за счет тепла уходящих в трубу дымовых газов. К штуцеру на дне бака подсоединяется кран для разбора горячей воды. Если у вас нет помывочной, то данный вариант будет отличным решением для нагрева. Мы рекомендуем обратить внимание на следующие условия эксплуатации:

• использование бака самоварного типа допускается только с печами для бань;
• запрещается эксплуатировать пустой бак во время работы печи;
• если вы хотите получить «финскую сауну» данный вариант нагрева воды вам не подойдет, так как в случае долгого разогрева парной жидкость начнет кипеть, из-за чего образуется тяжелый пар.

2. Теплообменник самоварного типа (небольшого размера с возможностью подключения к баку), который можно расположить в любом месте. Удобен тем, что при его наличии, бак можно разместить в помывочной. Из очевидных преимуществ перед остальными вариантами – быстро нагревает воду.

3. Теплообменник, который устанавливается на стартовый дымоход.

4. Стартовый дымоотвод + бак-рюкзак – вариант с нахождением в парной и отсутствием регулируемой конвекции для прогрева помещения. Емкость соприкасается со стенкой трубы дымохода, за счет чего происходит нагрев жидкости. Из недостатков также можно отметить, что данная модель не имеет защиты от жесткого инфракрасного излучения, и в случае сильного нагревания, вода начинает кипеть.

5. Дымоход-конвектор со встроенным в него нагревателем.

Особенности: регистр находится внутри трубы, из которой выходят 2 одинаковых штуцера ¾ дюйма с внутренней резьбой. С помощью патрубков устройство соединяется с баком, висящим в удобном месте.

Может быть:

• Вмонтирован в печь – при появлении накипи теряет КПД.
• Расположен возле дымохода (на нем) – медленнее обеспечивает нагрев до необходимой температуры, зато на его внутренней поверхности ничего не оседает, к нему имеется легкий доступ, и его ремонт не составляет труда.

Выбор зависит от пользователя: чему отдать предпочтение, производительности или комфорту в обслуживании, экономии полезной площади или топлива.

Выбор материалов

Выбор материала для нагревательного бака только кажется простым. Самый обычный вариант – сталь. Главное преимущество – дешевизна и простота изготовления с помощью обычных сварочных операций. Однако в условиях русской бани при постоянной высокой температуре, высокой влажности и воздействии перегретого пара этот материал быстро ржавеет, и срок службы его невелик. Кроме того, вода в ржавой емкости может приобрести соответствующий оттенок. Защита с помощью красочных покрытий не пройдет из-за опасности возгорания при контакте с нагретой печью. Окрашенная конструкция может быть применена в системе с теплообменником.

Другой вариант – чугун. В чугунной емкости вода долго разогревается, но зато долго и охлаждается, что дает возможность сохранять тепло и после прекращения топки печи. Недостатки – большой вес, высокая цена и проблемы с коррозией.

Самый хороший вариант – нержавеющая сталь. Конечно, она значительно дороже обычного стального листа, но зато не подвергается коррозии и способна прослужить много лет. Наиболее распространенные марки стали для изготовления банных нагревательных баков – 8-12X18H10 (304) и 08X17 (430). Нержавеющие емкости достаточно легкие, обладают прекрасной теплопроводностью, а коэффициент деформации при резких колебаниях температур ничтожно мал.

В принципе возможно применение готовых эмалированных баков. Однако такие емкости хороши пока цело эмалированное защитное покрытие. При появлении малейших сколов начинается активная коррозия

Значит, эмалированные баки требуют повышенной осторожности при эксплуатации, что обеспечить весьма сложно

Вопрос, как нагреть воду в бане, решается самостоятельно, исходя из конкретных условий. Самый простой вариант – установить стандартный бак с нагревом ТЭНами и ручным образом в небольших емкостях доставлять до точки назначения.

Различие по видам

Простейшие конструкции теплообменников представляют собой змеевики с выведенными из резервуара концами: один забирает жидкость комнатной температуры, другой – выпускает уже горячую.

Более сложные являются системой, состоящей из двух металлических резервуаров с антикоррозионными свойствами – цилиндрической и прямоугольной формы с соединительными трубами.

По месту расположения бака с водой

Выделяют два способа:

1. На этой фотографии представлен вариант монтажа теплообменника в парной, а бака в помывочной.
2. Второй вариант – это монтаж теплообменника с баком внутри парной.

Преимущества установки теплообменника в парной

• высокая скорость нагрева воды;
• экономия свободного пространства парной;
• широта вариантов установки бака – в парилке или в душевой.

Газовая система обогрева

При подключении к газовой магистрали отопление бани газом – самый быстрый и эффективный вариант системы.

Система имеет два варианта реализации:

• традиционная каменка, оснащенная газовой горелкой;
• газовый котел с установкой отопительных радиаторов и водяных труб.

Безусловным преимуществом подобного отопления является отсутствие неприятных запахов, образования сажи и копоти. При этом газовое оборудование обладает компактным корпусом, незначительным весом и при установке не требует много места. Мощность стандартного котла достигает 45 кВт, чего достаточно для нагрева помещения площадью до 280 кв. м.

Особенности установки и работы теплообменника

Устанавливается между топкой и конвектором:

• встраивается в печь;
• крепится на дымоход;
• или встраивается в него.

Производительности устройства емкостью в 5 л хватит для быстрого наполнения горячей водой 120-литрового бака. Пользоваться просто – достаточно организовать своевременную подачу жидкости (бесперебойность можно обеспечить использованием циркуляционного насоса) и «кормить» топку дровами.

При монтаже теплообменника (рекуператора) для бани необходимо учесть следующие моменты:

• суммарная протяженность труб для подачи воды должна укладывается в 3 м, что минимизирует теплопотери;
• при диаметре соединительных труб в 1 дюйм, допускается не применять циркуляционный насос.

Чем дольше эксплуатируется теплообменник, тем более оправданной с экономической точки зрения оказывается установка.

Как увеличить эффективность водяного контура?

При соблюдении некоторых рекомендаций, систему нагрева жидкости можно оптимизировать для получения наибольшей эффективности. Покупая систему теплообмена или конструируя ее своими руками, следует придерживаться следующих правил:

• Трубопровод должен иметь протяженность не более трех метров – это максимальная длина. Труба большей длины будет способствовать остыванию горячей воды еще до того, как она попадет в душ или радиаторы
• Диаметр трубопровода должен быть более одного дюйма: циркуляция жидкости по системе будет происходить тем лучше, чем больше будет диаметр трубы. К тому же, большая площадь самой трубы, нагреваясь, будет способствовать поступлению дополнительного тепла в помещение
• Расширительный бак системы рекомендуется покупать или делать открытым. Доступ воздуха требуется для нормализации процесса циркуляции теплоносителя, нагрева воды

Правила установки теплообменника на банную печь

Необходимо руководствоваться следующими правилами:

• Теплообменник обязан потреблять не более 10% от общей энергии, производимой печью, тогда последняя будет функционировать с хорошим КПД.
• Трубы нужно прокладывать так, чтобы вода шла самотеком, то есть под 250-градусным уклоном на прямой подаче и 30-градусным – на обратной.
• Важно заложить запас мощности на остывание после прогорания топлива.
• Требуется обеспечить достаточный объем воды для каждой отдельной модели, ведь если ее будет слишком мало, она быстро закипит, что чревато образованием отложений на стенках и возникновением пожароопасной ситуации, а если чересчур много, придется долго ждать, прежде чем принять душ.

Как подключить теплообменник, если бак находится в парной:

• Вход в бак горячей воды должен быть как min на 5 см выше, чем верхний штуцер регистра. Это нужно для лучшей циркуляции.
• Верхний регистр от 1,4-1,5 м от пола, это при том, что подиум под печь составляет 15 см. Низ бака в парной должен быть не ниже 1,5 м, а лучше выше.
• Если бак высотой 0,5 м, то тогда мы имеем в сумме установку 2,0 м. Значит до потолка еще полметра. И тут возникает вопрос: как заливать жидкость. Если есть водопровод, то вода будет поступать без проблем.

Второй вариант подключения: бак ставим ниже, а штуцер для подводящего контура ставим сбоку. Но есть нюанс, если уровень воды будет ниже верхнего штуцера, циркулирования не будет. В теплообменнике она будет стоять и периодически доходить до кипения, а в баке она так и будет прохладной.

Если требуется разместить бак в помывочной, следует соблюдать те же принципы, что и при его расположении в парной.

Обогрев газом

Реализация такой системы отопления имеет несколько вариантов.

• Во-первых, как я писал выше, есть возможность установки «классической» каменки, в которой вместо дров будет использоваться газовая горелка.
• Во-вторых, можно использовать стандартный газовый котёл (такой же, как и в жилых домах). Но в таком случае Вам придётся позаботиться об оборудовании систем обогрева (установка радиаторов отопления, укладка труб, подведение к бане газонесущей трубы или системы подключения к баллону).
• В-третьих, существует возможность устройства отопления от дома. По сути это такой же вариант, как и предыдущий, но со своими особенностями и недостатками. От котла, используемого для отопления дома, прокладывается отдельная теплотрасса к бане. Такой вариант очень удобен в случае, если Ваша парная примыкает к дому или находится очень близко от него.

Газовое отопление бани

Если же расстояние до бани относительно велико, то для того чтобы использовать эту систему и зимой необходимо заглубить теплотрассу ниже уровня промерзания грунта и хорошо утеплить её. Это предотвратит возможность её размораживания и поможет сократить теплопотери.

Правда, несомненным плюсом такого варианта считается полное устранение проблемы поддержки постоянной плюсовой температуры в помещении бани. Кроме того, все необходимые работы (при наличии определённой сноровки) Вы сможете сделать своими руками.

Одним из удобнейших и эффективных способов обогрева, по праву, считается обустройство водяного отопления. В подобной ситуации также существует несколько вариантов изготовления системы, которая в любом случае будет запитываться от печи с водяным контуром.

К счастью, сегодня в специализированных магазинах можно без труда подобрать уже готовые к установке печи, укомплектованные теплообменником. Это значительно облегчает задачу любому строителю собственной бани. А теперь непосредственно о вариантах.

Водяные тёплые полы

1. Внешнее отопление. Делается весьма просто и, по сути, обустраивается таким же образом, как и домовое. К печи подключаются трубы, располагающиеся вдоль стен. К трубам в зависимости от площади вашей бани присоединяется определённое количество радиаторов отопления. Горячая вода, проходя через них нагревает конструкцию и, остывая возвращается обратно в котёл.
2. Водяной тёплый пол. Принцип его работы такой же, как и в первом варианте. Разница заключается лишь в том, что трубы прячутся в пол, который был предварительно утеплён (об утеплении полов в бане я писал более подробно в других статьях). Такая конструкция считается неразборной (хотя, конечно, было бы желание разломать всё можно), а потому требует весьма тщательного подхода к процедуре его изготовления. В данном случае, я бы рекомендовал обращаться за помощью к специалистам .

Чем и как соединять внешний бак с теплообменником

Помните, что элементы, контактирующие с печкой, накаляются, температура их поверхности превышает 100 0С. Поэтому патрубки должны быть из нержавейки (чугун не подойдет, так как он подвержен коррозии). А вот обычные трубы допускаются из металлопластика, их даже можно заменить гибкими шлангами. Главное, чтобы диаметр был 1 дюйм или 3/4, иначе циркуляция будет плохой.

Уплотнители используйте из тангита, прокладки для фитингов – из паронита. Не стесняйтесь заменять заводские элементы нестандартными, но выполненными из термостойкого материала. Не забудьте о сливном кране – он просто необходим, чтобы законсервировать систему на сезон холодов или для быстрого удаления застоявшейся жидкости. В обратном случае, во время морозов оставшаяся вода замерзнет и разорвет трубы.

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.

Установка и подключение теплообменника и бака в бане

• Найдите подходящее место для монтажа выносного резервуара. Если все детали конструкции располагаются в одном помещении, его чаще всего вешают на ближайшую к нагревательному агрегату стену, выше рекуператора на 200-300 мм.
• Закрепите дюбелями деревянные плашки – это те направляющие, на которые вы навесите бак. Это нужно, чтобы емкость не прикасалась своей горячей поверхностью к элементам интерьера.
• Укрепите сборку кронштейнами – для большей надежности.
• Оснастите выносной бак 4 патрубками, после чего, используя фитинги, два первых соедините с соответствующими у бака (для прямой и обратной подачи воды), третий закройте клапаном, к четвертому подключите душ (кран).
• Установите (в нижней точке) вентиль на реверсной линии – для слива воды.
• Подключите все элементы и проверьте систему на отсутствие протечек.

Что нужно знать об эксплуатации

Если вы ознакомились с инструкцией, купили теплообменник в баню, убедитесь, что выполняются следующие условия:

• Крепежные соединения должны быть подвижными – это поможет минимизировать деформацию узлов рекуператора под влиянием высоких температур.
• Уплотнители обязаны быть изготовлены из термостойких материалов.
• Емкость выносного резервуара выбирается из такого расчета, чтобы он вмещал объем воды, нагреваемый за 2 часа.
• Важно, чтобы соблюдалась полная совместимость с отопительным агрегатом.
• Устройство должно потреблять не более 10% энергии, вырабатываемой печью.

Безопасность при эксплуатации

Чтобы предупредить возникновение аварийных ситуаций, соблюдайте следующие меры предосторожности:

• не крепите трубы непосредственно к стенам;
• следите, чтобы в баке всегда хватало воды, иначе быстро столкнетесь с проблемой накипи или даже с пожароопасной ситуацией;
• постоянно проверяйте работу аппарата и бейте тревогу при ее резком нарушении;
• используйте только термостойкие прокладки и регулярно обращайте внимание на то, в каком они состоянии.

Поговорим о правилах монтажа и эксплуатации

Расчет системы

Если вы решили смонтировать систему своими руками, вам придется произвести определенные расчеты. Абсолютно точно рассчитать габариты и объем системы будет затруднительно, да в этом и нет острой необходимости.

К примеру, для обогрева помещения средних размеров достаточно 5 кВт. Такую мощность может обеспечить теплообменник площадью 1 м². Но температура в топке постоянно колеблется, при полном нагреве 1м² обеспечивает до 9 кВт, а уже когда печь затухает, мощность начинает стремительно падать и может опуститься в 5 – 10 раз. Поэтому площадь агрегата берется со значительным запасом, что позволяет выровнять нагрев жидкости.

Конфигурация самого теплообменника может быть различной, среди специалистов здесь нет единого мнения. Одни утверждают, что трубы из нержавеющей стали являются самым оптимальным вариантом, другие отдают предпочтение пластинам или коллекторам состоящих из 2 сопряженных швеллеров.

Подключение системы к душевой кабине.

Советы мо монтажу

Если вы решили собрать систему своими руками, то следует учесть несколько обязательных требований.

• Баки следует сваривать из металла толщиной минимум 2,5 мм. Требования к верхнему, большому баку предъявляются минимальные, основное это чтобы он не ржавел и не протекал.
• Требования к трубной разводке и самому теплообменнику несколько выше, в прошлом самым популярным материалом для теплообменника был чугун. Действительно материал очень долговечный, не поддается коррозии и долго держит температуру. Но у чугуна есть и серьезные недостатки, он имеет большой вес, что требует обеспечения серьезных креплений. И чугун достаточно долго нагревается.
• В данное время большинство специалистов предпочитают собирать систему из нержавеющей стали, цена у нее конечно выше, нежели у чугуна или обычных марок стали поддающихся коррозии, но экономия здесь дороже обойдется в дальнейшем. Для теплообменника самыми оптимальными будут нержавеющие стали марок 08Х17 (430); или 8-12Х18Н10 (304) они обладают оптимальными параметрами теплоотдачи и проходят по всем гигиеническим нормам.
• Что касается соединительных труб, то естественно они также должны быть из нержавеющей стали. Приводная труба, с холодной водой, должна изначально выходя из большого бака опускаться несколько ниже уровня теплообменника, в нижней точке монтируется сливной кран и далее под углом от 2˚, до 5˚ поднимается до входа в теплообменник.
• Выводная труба, по которой будет горячая вода поступать в большой бак для бани с подогревом, должна выходить из теплообменника, под углом не менее 30˚ проходить через стену и стыковаться с баком.

Простейший теплообменник самоварного типа.

Важно: обратите внимание сечение труб в системе должно быть не менее 1 дюйма, в противном случае система будет работать не стабильно, может перегреваться и потребует принудительной циркуляции жидкости. Оптимальная длинна всей трубной разводки, не должна превышать 3 м

Система рассчитанная исключительно на обогрев помещения.

Не забывайте, что как трубная разводка бани, так и сам теплообменник во всех местах сопряжения должны быть оборудованы специальными термостойкими прокладками, обеспечивающими достаточный демпферный зазор при тепловом расширении металла.

Рекомендации по безопасной эксплуатации системы

• Трубную разводку категорически нельзя жестко крепить, все крепления должны быть плавающего типа, иначе она деформируется или сорвется с креплений.
• Не стоит увлекаться излишне мощными теплообменниками, данная система должна отбирать не более 10% мощности топки, ведь основная цель попарится, а не нагреть воду.
• Основной бак для подогрева воды в бане следует подбирать внимательно, оптимальный вариант, когда вода в нем становится горячей спустя 2 часа после розжига печи. Если меньше вода будет закипать и вы получите избыток пара. Если больше, у вас будет уходить много топлива и печь будет долго греется.
• Везде где есть резьбовое соединение, уплотнители должны быть исключительно термостойкие, как правило, это асбестовый шнур.

Приобретать готовую печь, или собирать самостоятельно, решать конечно вам. Но абсолютно все специалисты сходятся во мнении, если вы не имеете достаточных навыков в строительном и слесарном деле, даже самая лучшая инструкция вам не поможет и в таком случае разумнее будет купить уже готовую, заводскую систему и при желании по прилагающейся инструкции собрать ее.

На видео в этой статье показаны некоторые тонкости подбора системы.

Простейшие теплообменники

Для облегчения выбора агрегата предлагаем вам ознакомиться со следующими вариантами.

Змеевик для печей

Простейший вариант теплообменника – труба (из алюминия, меди или другого пластичного и антикоррозионного металла), загнутая в спираль или, реже, иной формы. Носитель по нему эффективно движется самотеком, если общая его длина менее 3 м. Нагревается за счет раскаленного воздуха, а не контакта с огнем. На концах такой конструкции производят резьбу (наружную) – для фитингового соединения с баком.

Располагать змеевик можно как прямо в топке, внутри, так и вне ее. Форма его бывает самой разной, начиная от простейших U-образных подков, продолжая уже упомянутыми спиралями с различным количеством витков и заканчивая сложными сварными регистрами. Последние делают ради повышения надежности и уменьшения энергопотерь, но так как они получаются крупногабаритными, то их, как правило, ставят в просторные каменки.

Прямоугольный бак на трубе

Это еще один тип – уже не внутренняя цилиндрическая емкость, а конструкция, состоящая из воздухонепроницаемого корпуса, выполненного из нержавеющей стали.

Принцип действия остается таким же – нагреваемая жидкость поднимается в резервуар, охлажденная идет обратно. В реализации для него подойдет дымоход диаметром Ф115мм (без применения переходника) или 110мм (с использованием), а попадание отработанного пара в комнату почти исключено. Правда, система должна быть герметичной, важно своевременно пополнять конструкцию водой.

Рекомендации опытных мастеров

Вот еще несколько советов, подсказывающих, как установить теплообменник в бане максимально рационально:

• Если не планируете использовать циркуляционный насос, делайте трубопровод под уклоном в 50, чтобы жидкость смещалась за счет самотека.
• Не берите слишком большой бак и/или не заливайте в него чересчур много воды, она ведь просто не успеет дойти до комфортной температуры за нужное вам время.
• Уделяйте максимум внимания герметизации – при сборке не стесняйтесь по несколько раз проверить качество каждого соединения.

Выбирайте долговечные материалы и подходящую конструкцию, верно производите расчеты, строго следуйте инструкциям и рекомендациям. Грамотный мастер знает, как сделать и подключить теплообменник в бане, ведь правильная установка будет залогом безопасной эксплуатации оборудования, а значит и комфортного купания после парилки.

Напоследок видео о том, как устроена универсальная модель теплообменника:

Наше мнение о баках для воды

По нашему мнению, наиболее удобным в использовании является . Однажды потратившись с его покупкой и потрудившись с его установкой, вы долго будете получать удовольствие от комфорта, который способен обеспечить данный вид водонагревателя.

С другой стороны, баки навесные и наставные привлекательны простотой своей установки. Если же говорить о баках на трубу, то они позволяют экономить тепловую энергию, не давая теплу улетучиваться вместе с выходящим дымом.

Таким образом, у всех разновидностей баков имеются свои достоинства и свои недостатки. Решать же, какой из них наиболее приемлем, следует только вам, исходя из существующих в вашей бане условий.

О некоторых подробностях установки выносного бака можно узнать из следующего видео: