Водоснабжение бани: выбираем подходящую систему

Если в бане есть хорошая печь, то никакого бойлера для нагрева воды в моечную не нужно – для этого используется теплообменник. Его главная задача в том, чтобы нагреть поступающую воду и отдать ее в навесной бак. А потому пока пылает «сердце» бани – и вода в соседнем помещении будет горячей, а когда баня не топится и не используется – она сливается. Вот так все рационально и продумано.

Теплообменник своими руками

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

(2 голоса, в среднем: 5 из 5)

Змеевик или теплообменник. Для многих людей это совсем непонятные слова, которые ну никак не связаны с окружающими предметами. Батарея и радиатор все знают,кот а вот эти – нет. А ведь это по сути одно и то же.

Что такое теплообменник?

Давайте для начала выясним, что представляет из себя теплообменник, а также как он работает, ведь без этого мы не сможем сделать его самостоятельно или применить у себя дома.

Простыми словами он происходит от слова «тепло», то есть это устройство, которое передает тепло между различными средами. Таким образом и происходит нагрев воздуха в помещении.

Примером самого элементарного теплообменника будет охлаждение пива в контейнере с холодной водой. Вода начнет нагреваться, а пиво остужаться.

Из этого следует сделать вывод по продуктивности:

  • чем выше разница в температурах между средами, тем больше тепла он передаст;
  • чем больше площадь соприкосновения различных сред с теплообменником, тем выше его передача тепла;
  • и, конечно же, от самого материала, чем он более теплопроводен, тем больше теплоты сможет передать.

Теперь переходим к самому главному, к самостоятельному изготовлению теплообменника. Также теплообменники применяются для газового котла.

Простой теплообменник

Простейшим теплообменником так же будет являться обычная водопроводная труба, так как, если по ней течет горячая вода, то часть тепла уходит в окружающую среду этой трубу. Из этого следует, что если мы возьмем несколько метров трубы, свернем ее в форму кольца и установим в бочку, а концы трубы выведем наружу, то у нас получится простейший теплообменник, который в зависимости от ситуации, будет либо греть воду в бочке, либо охлаждать.

Принцип работы

Любой вид таких устройств обязательно должен заполняться жидкостью (это может быть вода или антифриз), поступающей из сообщающейся емкости, функцию которой выполняет либо навесной бак, либо отопительные батареи.

Принцип работы теплообменников достаточно прост: все нужные функции осуществляются за счет циркуляции нагретых жидкостей, которая может быть естественной или принудительной с подключением электронасоса.

Чтобы банная печь функционировала с максимальной отдачей, необходимо учитывать множество нюансов. Например, опытные специалисты советуют применять открытые системы нагрева воды, то есть без давления. Общая протяженность труб не должна быть больше 3 метров, именно такие показатели считаются самыми оптимальными. Такой длины вполне достаточно, чтобы установить бак за стеной парилки. Причем трубы должны быть толщиной не менее 1 дюйма, иначе большое сопротивление не позволит жидкости свободно перемещаться, и без насоса подавать воду будет практически невозможно.

Принцип работы

Теплообменник, находящийся внутри тела печи, способен удерживать максимальную температуру в водяном баке продолжительное время, пока металл или кирпич сохраняет тепло.

Короб теплообменника, расположенный на трубе дымохода, даёт такое преимущество, что не используется получаемое для обогрева печи тепло, а расходуется тепло выбрасываемых горячих газов. Существенный объём устройства позволяет быстро нагревать жидкость в баке и удерживать высокую температуру во время топки бани. Недостаток конструкции – громоздкий внешний вид.

Располагая теплообменник на боковой поверхности возле топки, можно получить удачную модель отопительной системы, обеспечивающей эффективный нагрев воды и имеющей не плохие эстетические качества.

Теплообменники применяются совместно с печами различных конструкций:

  • кирпичных или металлических банных печей ;
  • устройств, рассчитанных на малый объём помещения или большой.

Мастера, практикующие установку кирпичных печей с использованием теплообменников, предпочитают монтаж бака непосредственно возле топки, внутри кирпичной «рубашки». Такое расположение способствует длительному сохранению температуры воды .

По принципу действия устройства для подогрева воды делятся на 3 типа:

  • змеевик, встраиваемый внутрь отопителя;
  • наружный теплообменник в бане в виде прямоугольного бака, нагреваемого прямо от стенки печи;
  • наружный водяной контур, отбирающий теплоту дымовых газов.
Принцип работы

В первом случае теплообменник представляет собой змеевик из стальной трубы, встроенный прямо в топливник. Его располагают таким образом, чтобы труба не подвергалась прямому воздействию пламени, то есть, находилась вне зоны самой высокой температуры. Желательно, чтобы элемент стоял на пути отходящих продуктов сжигания топлива, тогда он не прогорит и прослужит достаточно долго. Встроенный змеевик для нагрева воды на выходе имеет патрубки для присоединения труб, ведущих к выносной накопительной емкости.

Читайте также:  Монтаж системы отопления: правила и описание

В подобных теплообменниках вода прогревается довольно быстро, но при этом назвать процесс эффективным никак нельзя. Ведь нагреватель отбирает тепло напрямую из топки, тем самым уменьшая мощность отопителя. Парная прогревается дольше, соответственно, дров уходит больше. Раскаленные дымовые газы как вылетали в трубу, так и продолжают беспрепятственно вылетать, КПД агрегата остается очень низким (не более 50%).

Наружный навесной бак из нержавеющей стали – это еще один вариант передачи печного тепла воде. Обычно он подвешивается к одной из боковых стенок топливника и нагревается за счет инфракрасного излучения от нее. Способ привлекает своей доступностью в реализации, но не очень удобен в эксплуатации. Помимо недостатка с прямолинейным отбором теплоты, описанным выше, подвесной бак вдобавок требует постоянного добавления холодной воды.

Дымовая труба металлической печки, установленной в бане, доме или гараже, при топке сильно нагревается. В зависимости от конструкции печи ее температура может быть от 200 до 500 градусов, что делает ее опасной в противопожарном плане, а случайное прикосновение к ней может вызвать сильный ожог.

Тепло от дымовой трубы можно использовать во благо, разместив на ней теплообменник: бак или змеевик. Теплоносителем в этом случае обычно выступает вода, а в некоторых случаях — воздух. При контакте теплоносителя с нагретыми стенками дымовой трубы их температура выравнивается: дымоход охлаждается, а вода или воздух в теплообменнике, напротив, нагреваются.

При нагреве теплая вода поднимается в верхнюю часть теплообменника, а оттуда по выходному штуцеру и трубе в систему или накопительный водяной бак. На место нагретой воды через входной штуцер поступает холодная. По мере нагрева циркуляция продолжается, в результате чего вода в накопителе способна нагреться до высокой температуры.

Воздушные теплообменники действуют по схожему принципу: снизу происходит забор холодного воздуха, после нагревания он поступает по трубопроводу в обогреваемые помещения. Так можно обогреть мансарду в дачном доме или комнату отдыха в бане, которые топятся периодически. Устройство водяного отопления в них невозможно, так как придется регулярно сливать и заливать в систему теплоноситель.

Советы по устройству водоснабжения бань

Чтобы система служила долго и была надежной, планировать строительство бани и водоснабжение нужно тщательно, учитывая все нюансы.

Выбор материалов

Советы по устройству водоснабжения бань

Очень важно правильно подобрать трубы для подачи и распределения воды. Они должны быть долговечными, легко монтироваться и выдерживать значительные перепады температур.

  • Стальные трубы, которым в прежние времена практически не было альтернативы, сегодня практически не применяются из-за неустойчивости к коррозии. Они быстро изнашиваются, а их замена связана с крупными тратами и большим объемом работ.

Стальная труба после нескольких лет эксплуатации

Советы по устройству водоснабжения бань
  • Полиэтиленовые трубы устойчивы к низким температурам. Они гибкие и прочные, легко соединяются посредством специальных фитингов. Их удобно использовать для прокладки летнего водоснабжения. Трубы ПЭ и ПНД не нуждаются в консервации, достаточно просто слить из них воду на зиму.

Полиэтиленовые трубы и фитинги

  • Полипропиленовые трубы незаменимы для монтажа наружного подземного водопровода и внутренней разводки. Они надежно соединяются при помощи пайки.
Советы по устройству водоснабжения бань

Полипропиленовые трубы для горячей воды, армированные стекловолокном

  • Медные трубы – самые дорогие. Они обладают отличными эксплуатационными характеристиками. Основная сфера их применения – система горячего водоснабжения в бане с выносным баком горячей воды.

Медные трубы в бане

Советы по устройству водоснабжения бань

Особенности монтажа

Трубопровод необходимо защитить от внешних воздействий и давления грунта. Чтобы трубы под землей не получили механических повреждений, инструкция рекомендует укладывать их на песчаную подушку или помещать в гофрированный шланг подходящего сечения.

Это исключит их деформацию и сдавливание слоем грунта, расположенного выше, предохранит от его сезонных подвижек.

Советы по устройству водоснабжения бань

Чтобы на протяжении всего года вам была доступна баня, водоснабжение зимой нуждается в защите от замерзания. И в первую очередь это касается сложного насосного оборудования.

  • Если насос погружной, он находится в воде. Замерзнуть она может только в сильные морозы при условии близкого стояния относительно уровня земли. В этом случае необходимо утепление внешних стенок колодца и оборудование его крышкой.
Читайте также:  Какое давление в трубах отопления нормально и что делать с перепадами?

Теплая крышка для колодца

Советы по устройству водоснабжения бань
  • Наличие насосной станции потребует обустройства кессона или утепленного приямка в бане.

Утепленный кессон

  • В любой системе необходимо предусмотреть сливные краны, чтобы иметь возможность полностью сливать воду из оборудования и труб на время сильных холодов.
Советы по устройству водоснабжения бань

Кран для слива воды на улицу

Советы по эксплуатации

            Разберём несколько полезных советов по эксплуатации теплообменников в бане.

            • Хозяева всегда должны следить за тем, чтобы все крепёжные соединения были крепкими, неподвижными. Только за счёт этого удастся свести к минимуму возможную деформацию узлов рекуператора под действием высоких температурных показателей.
            • Все составляющие должны идеально подходить к основному агрегату.
            • Очень важно соблюдение правил техники безопасности. Трубы ни в коем случае нельзя прикреплять в непосредственной близости от стен – это может привести к печальным последствиям.
            • Необходимо всегда следить за тем, чтоб в ёмкости было достаточно воды. Если этого не делать, вскоре пользователь столкнётся с образовавшейся накипью, а в худшем случае – с пожароопасным случаем.
            • Хозяева должны постоянно проверять, правильно ли работает оборудование, установленное в бане. Если только вы заметили, что техника функционирует с нарушениями и оказалась неисправной, необходимо сразу бить тревогу. «На потом» подобные недостатки откладывать опасно.
            • Следует пользоваться исключительно термостойкими прокладками. Надо регулярно проверять, в каком состоянии они находятся.
            • Если вы завершили все банные процедуры и собрались покинуть баню, надо слить всю воду из имеющейся системы.
            • Приступать к протопке не разрешается, пока хозяин не убедится в том, что накопительный бак наполнен водой.
            • Если в вашей бане стоит добротная кирпичная печка с внутренним водяным контуром, и она затоплена, а воду вы вовремя влить забыли, не следует делать это, пока агрегат разогрет.
            • Настоятельно не рекомендуется монтировать тепловой обменник прямо под каменкой агрегата, поскольку он просто будет забирать себе всё тепло, не позволяя камням прогреться до нужных температур. Из-за этого поддать пару не получится, и весь смысл бани будет утерян.

            О том, как выбрать теплообменник, смотрите далее.

            Виды теплообменников

            Теплообменники в зависимости от своего назначения бывают охладительными и нагревательными:

            1. Охладительное устройство контактирует с жидкостью или холодным газом, остужая при этом горячий теплоноситель.
            2. Нагревательное устройство с разогретым газом, или жидкостью отдает тепло циркулирующим потокам холодной жидкости, газа, происходит обмен.

            Конструктивно теплообменники бывают:

            • поверхностными, при контактах сред через промежуточную поверхность;
            • регенеративными, при подаче к насадке то холодной, то горячей воды за счет нагревания и охлаждения регулируется и поддерживается температурный режим;
            • смесительными, подача сред из одной в другую путем их смешивания.

            Поверхностные теплообменники могут иметь разную форму, бывают:

            • пластинчатыми, состоящими из множества пластин с проходящей жидкостью через их лабиринты;
            • в виде змеевиков, тонких трубок, закрученных в спираль;
            • труба в трубе, состоящих из двух трубок разных по диаметру и размещенных одна в другой.

            Печи-камины с теплообменником

            Невозможность газификации частного дома приводит к поиску альтернативного отопления. Не всегда есть возможность использовать для этого электроэнергию, и часто единственным выходом остается дровяное отопление.

            Сжигать дрова можно в печах разной конструкции, но их строительство занимает немало времени, а иногда требует перепланировки дома. Избежать этого можно, если установить печь камин с теплообменником, которая эффективно обогреет дом и придаст интерьеру уют.

            Функцию настоящей печи и возможность наблюдать за огнем, как у камина, объединил в себе данный агрегат.

            Что такое печь камин?

            Металлический корпус с встроенной топкой и прозрачная дверь – такой внешний вид имеют данные изделия.

            При этом производители постоянно усовершенствуют декоративные качества, функциональность, способность быстро и качественно обогревать большое помещение.

            Данные агрегаты отличает простой монтаж, который можно произвести за 1 день. Комплектация включает в себя плиту для готовки пищи, духовку, но есть и более простые модели без этих функций.

            Важно

            Существуют кирпичные печи камины. Они представляют собой единый блок с одним дымоотводящим каналом. Однако лучшей считается чугунная печь камин, так как этот металл является самым долговечным в условиях термонагрузок.

            Преимущества чугуна состоят также в его долгом остывании после прекращения топки. Все модели оснащаются дверью со стеклянной жаропрочной вставкой, которая позволяет наблюдать за огнем и не бояться искр.

            Именно они часто приводят к пожару, если используется открытая топка.

            Как работает печь камин?

            Дрова сжигаются в топке закрытого типа. Через специальные отверстия в нее поступает воздух, а продукты сгорания выводятся через дымоход. Повышает эффективность агрегата и позволяет обогреть большую площадь теплообменник. Все камины с теплообменником позволяют распределять тепло равномерно по всему дому, а не нагревать одну комнату.

            Читайте также:  Газовый котел Navien Ace. Характеристики. Стоит ли покупать?

            Теплообменник не портит внешний вид агрегата, так как скрыт во многих моделях внутри облицовки. Накопление тепла осуществляется в бойлере, из которого горячая вода подается на радиаторы отопления. Циркулируя по кругу, вода остывает и снова поступает в теплообменник печи для подогрева. Таким образом, принцип работы данного агрегата схож с работой отопительного котла.

            Печи-камины с теплообменником

            Однако он располагается, например, в гостиной, и выглядит, как камин, придавая комнате уют очага и возможность домочадцам проводить вечера возле живого огня. Со стороны нельзя догадаться, что это – полноценная система обогрева дома. Существуют также модели без теплообменника, подходящие для обогрева небольшого дома, дачи.

            Производители печей каминов

            Среди европейских производителей хорошо зарекомендовали себя немецкие и итальянские фирмы. Среди отечественных производителей известна высоким качеством печей компания Экокамин. Она имеет производственные линии и собственные салоны-магазины.

            Следует обратить внимание на популярную модель Бавария, под этим брендом выпускается несколько разнообразных модификаций данных агрегатов тепла (пример на видео ниже). Среди них печи камины с теплообменником, духовкой, плитой и просто недорогие агрегаты без дополнительных модификаций.

            Внешнее оформление позволяет установить его в любой части комнаты, так как выпускаются следующие модели:

            • угловые,
            • пристенные,
            • пристенно-угловые.

            Любоваться живым пламенем можно не только через дверцу, но также через боковые стенки. Компания создала модель Бавария Три стекла, в которой все стенки, кроме задней – стеклянные. Все печи камины отличаются компактностью и лаконичным дизайном, который подойдет для многих стилей интерьера: классика, минимализм, хай-тек, авангард, техно, лофт.

            Как рассчитать мощность?

            Все модели отличаются мощностью, от которой зависит обогрев конкретной площади помещения.

            Стандартно считается, что на 10 м2 надо 1 кВт мощности агрегата при средней высоте потолков (не превышающей 2,8 м).

            Таким образом, для обогрева площади 60 м2 рекомендуется выбирать печь камин мощностью 6 кВт. Если модель имеет дополнительные функции, расчет осуществляют, исходя из следующих данных:

            • на теплообменник идет 10 кВт,
            • на конвекцию требуется 4 кВт мощности,
            • на приготовление пищи тратится 1 кВт,
            • на отопление дома 160 м2 требуется 8 кВт.

            Итак, чугунная печь камин является универсальным устройством для обогрева дома, получения горячей воды, приготовления пищи или обустройства простого камина. Функционально различающиеся модели позволяют выбрать оптимальный для своего дома вариант. Конструкция украшает интерьер, при этом живой огонь заключен в закрытой топке, что сделало эксплуатацию максимально безопасной.

            Монтаж теплообменника и его проверка

            Специалисты знают, что обменник лучше всего монтировать одновременно со строительством печи. Таким образом владелец жилья избежит необходимости разбирать старую печь или разрушать часть ее кладки.

            Монтаж теплообменника и его проверка

            Для монтажа данного устройства необходимо:

            Монтаж теплообменника и его проверка
            • подготовить фундамент печи и установить на него змеевик обменника;
            • при кладке печи оставить входные и выходные отверстия для труб радиатора;
            • после окончания кладки дать раствору высохнуть, после чего произвести проверку получившейся отопительной системы.
            Монтаж теплообменника и его проверка

            Если не циркулирует жидкость или вы обнаружили течь, нужно перебрать всю систему. Чтобы этого не произошло, при изготовлении резервуара обменника необходимо использовать сталь толщиной 2,5 мм, а швы должны быть минимальной ширины.

            Монтаж теплообменника и его проверка

            Стоит обратить внимание на обеспечение пожаробезопасности изготовленного теплообменника. Нельзя допускать появления открытого огня или утечек газа или электричества. Если владелец самостоятельно изготовил теплообменный элемент отопительной системы, то для ввода ее в эксплуатацию следует пригласить опытного сантехника, который заметит дефекты и даст рекомендации по устранению.

            Монтаж теплообменника и его проверка

            Если монтаж отопления проводит специализированная компания, то ее специалисты самостоятельно составят необходимую схему, произведут расчеты теплообменника и системы отопления.

            Монтаж теплообменника и его проверка

            Рекомендации по установке теплообменника на дымоход газового котла

            Патрубком в процессе работы будет прокачиваться воздух. Дымоходы для котлов снабжаются теплообменниками, шаг трубы которых определяется таким образом, чтобы расстояние между осями витков составило 5 диаметров трубы. Если это значение увеличить, то можно столкнуться с потерями тепла, при уменьшении данного параметра увеличится расход трубы и появится эффект экранирования. Если дымоходы для котлов снабжаются теплообменниками, изготовленными с шагом, который меньше рекомендуемого, то можно столкнуться с проблемой перегрева трубопровода. Приваривание можно осуществить аргоновой сваркой, а вот от пайки некоторые специалисты рекомендуют отказаться, так как трубы эксплуатируются при повышенных температурах.