Содержание
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.
Выделяют два способа:
- На этой фотографии представлен вариант монтажа теплообменника в парной, а бака в помывочной.
- Второй вариант – это монтаж теплообменника с баком внутри парной.
- высокая скорость нагрева воды;
- экономия свободного пространства парной;
- широта вариантов установки бака – в парилке или в душевой.
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.
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:
- 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.
- Сливать горячую воду с накопительной емкости и всей системы после каждого использования. Мера довольно трудоемкая, но зимой во избежание промерзания водяной системы, вполне оправданная.
- 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Прикрепленный сбоку к печи водяной бак – менее энергозатратный способ греть воду. Он часто используется в банях с металлическими печами, которые комплектуются вместе с водяными баками. Так как стальной или чугунный корпус печи обладает хорошей теплопроводностью, вода в емкости быстро греется, а при необходимости бак легко пополнить заново (централизованно или вручную).
Горячая вода в бане от печки (схема расположения водяного бака представлена ниже) – несложная задача для хорошего хозяина.
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.
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.
Обеспечение горячей водой из проточного водонагревателя
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 организации горячей и холодной воды в бане с металлическим котлом и теплообменником.
Схема системы горячего водоснабжения в бане с теплообменником «регистр» и выносным баком.
Существует несколько проверенных на практике способов проточного подогрева воды. К ним не относятся разного рода электрические бойлеры и теплоаккумуляторы. Как правило, такая техника греет воду довольно долго, и за один раз может выдать 30-35 литров горячей воды. Более мощные наливные водонагреватели стоят немалых денег, и для бани, которую посещают один-два раза в неделю, устанавливать такой бойлер нецелесообразно.
Проще и дешевле установить проточный водонагреватель в баню. Наиболее удобных вариантов подогрева воды проточным способом несколько:
- Использовать фирменный проточный водонагреватель для бани;
- Получать кипяток, пропуская поток воды через змеевик–теплообменник, установленный в печи бани;
- Нагревать воду проточным способом в баке, вваренном в емкость частью трубы дымохода;
- Изготовить самодельный разрядный проточный водонагреватель.
Важно! Первый и последний варианты проточного водонагревателя удобны тем, что электрические устройства не зависят от работы печки в бане и дают наиболее стабильный по температуре объем воды.
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.
Заключение
Из перечисленных схем самым надежным проточным водонагревателем можно назвать систему, оснащенную автоматикой контроля работы. Даже при повышенном расходе электроэнергии такой вариант выглядит более привлекательным для использования в бане.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.