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.
Устройство котла для бани
Перед тем как планировать сделать котел в баню, необходимо определиться с материалом для печи. Разработчики малогабаритного котла проектировали постройку корпуса топки и каменки из тонкой, всего 0.8 мм, листовой нержавеющей стали марки Х18Н9Т. Если будет использована легированная сталь с большим содержанием титана и марганца, то нужно будет заранее продумать, чем и как сварить котел для бани, подыскать сварочное оборудование типа плазменного резака или аргона. Выполнение сварочных работ на тонких листах нержавейки потребует опыта сварщика.
Совет! Если не удастся отыскать качественную нержавейку, то котел можно сделать и из конструкционной стали толщиной до 2 мм, с последующим нанесением жаростойкого покрытия.
Срок службы котла из нержавейки составляет до 12 лет, корпус из черного металла прогорает за 4-5 лет.
Конструкция котла состоит из следующих деталей:
- Топочная камера представляет собой короб размером 800х350х600 мм, размер корпуса позволяет без ограничений транспортировать печку в багажнике легкового автомобиля;
- Дымоход с пламегасителем. Из-за короткого хода пламени внутри топочной камеры котла из дымовой трубы потоком газов выбрасывает искры и угольки, поэтому для сохранности бани установка на котел промежуточной камеры считается обязательной;
- Металлический двойной бак для горячей воды с трубопроводами и вмонтированным в топку котла теплообменником.
К сведению! В данном варианте для воды предусмотрен резервуар емкостью в 100 л. Этого более чем достаточно для обеспечения горячей водой как моечного отделения бани, так и заполнения системы отопления. В течение летнего периода в бане используют малоразмерный бак на 30-40 л.
Благодаря тонким стенкам котел прогревает помещение небольшой бани за 25-30 мин., при этом вода в баке греется до 70оС больше часа, поэтому зимой разогрев начинают с прогрева водяного запаса на малом огне. Это дает возможность удалить из помещения бани все запахи, оставшиеся от прежней помывки. После того как бак нагреется до температуры, при которой нельзя будет удержать ладонь на его поверхности, можно разводить огонь в печке на полную мощность. Стены из нержавейки не обгорают, поэтому даже при максимальной мощности работы котла запахов горелого металла в помещении бани не бывает.
Устройство котла для бани
Перед тем как планировать сделать котел в баню, необходимо определиться с материалом для печи. Разработчики малогабаритного котла проектировали постройку корпуса топки и каменки из тонкой, всего 0.8 мм, листовой нержавеющей стали марки Х18Н9Т. Если будет использована легированная сталь с большим содержанием титана и марганца, то нужно будет заранее продумать, чем и как сварить котел для бани, подыскать сварочное оборудование типа плазменного резака или аргона. Выполнение сварочных работ на тонких листах нержавейки потребует опыта сварщика.
Совет! Если не удастся отыскать качественную нержавейку, то котел можно сделать и из конструкционной стали толщиной до 2 мм, с последующим нанесением жаростойкого покрытия.
Срок службы котла из нержавейки составляет до 12 лет, корпус из черного металла прогорает за 4-5 лет.
Конструкция котла состоит из следующих деталей:
- Топочная камера представляет собой короб размером 800х350х600 мм, размер корпуса позволяет без ограничений транспортировать печку в багажнике легкового автомобиля;
- Дымоход с пламегасителем. Из-за короткого хода пламени внутри топочной камеры котла из дымовой трубы потоком газов выбрасывает искры и угольки, поэтому для сохранности бани установка на котел промежуточной камеры считается обязательной;
- Металлический двойной бак для горячей воды с трубопроводами и вмонтированным в топку котла теплообменником.
К сведению! В данном варианте для воды предусмотрен резервуар емкостью в 100 л. Этого более чем достаточно для обеспечения горячей водой как моечного отделения бани, так и заполнения системы отопления. В течение летнего периода в бане используют малоразмерный бак на 30-40 л.
Благодаря тонким стенкам котел прогревает помещение небольшой бани за 25-30 мин., при этом вода в баке греется до 70оС больше часа, поэтому зимой разогрев начинают с прогрева водяного запаса на малом огне. Это дает возможность удалить из помещения бани все запахи, оставшиеся от прежней помывки. После того как бак нагреется до температуры, при которой нельзя будет удержать ладонь на его поверхности, можно разводить огонь в печке на полную мощность. Стены из нержавейки не обгорают, поэтому даже при максимальной мощности работы котла запахов горелого металла в помещении бани не бывает.
Как сделать электрический котел для бани своими руками
Комнаты отдыха или душевые в больших банях могут использоваться не только по субботам или воскресеньям, в них можно принимать гостей или мыться в любой день недели. Топить банную печь для таких случаев или не хочется, или нет возможности. Что делать? Изготовить отельное отопление этих помещений при помощи электрического котла. Его, кстати, можно подключить к системе удаленного управления и при выезде из города включать при помощи мобильного телефона или компьютера. За время пребывания в пути помещения прогреются до комфортных температур. Единственное условие – электрические сети и предохранительная арматура должна держать мощность не менее 10 кВт.
Упрощенный электрический котел
Почему мы рекомендуем изготовить котел самостоятельно, а не приобретать готовый? Заводские агрегаты стоят очень дорого, на них установлено большое количество сложного дополнительного оборудования, ремонтировать которое невозможно. Кроме того, большие габариты котлов промышленного изготовления значительно ограничивают варианты их установки. Мы рассмотрим изготовления упрощенного котла, при желании его всегда можно оборудовать электронной аппаратурой для дистанционного управления.
Есть второй вариант – котлы можно увеличивать по мощности. Принципиальной разницы между ними нет. Конструкция позволяет добавлять тэны без больших усилий. Количество нагревателей ограничивается только максимально возможной нагрузкой электрических сетей. Регулирование мощности позволяет регулировать температуру внутренних помещений в более широких пределах.
Регулируемый электрический котел
Тэны устанавливаются каждый в отдельную трубу и последовательно соединяются между собой.
Выбор конструкции самодельной печки
Металлические самодельные печи для бани сваривают не только из труб или баллонов, но и листовой стали — что у кого есть в наличии. Из листов обычно варят корпус прямоугольной формы, уступающий цилиндрическому по таким критериям:
- Сложность изготовления. Железная труба – это практически готовый топливник, а листовой металл еще нужно раскроить, порезать на заготовки и собрать в одно целое посредством сварки.
- По той же причине цена круглого изделия будет меньше, разве что вы все работы выполните самостоятельно.
- Цилиндрическая форма банной печи из трубы лучше в плане теплообмена с окружающим воздухом.
- Круглое сечение всегда предпочтительнее прямоугольного с точки зрения движения дымовых газов.
- Плоская стенка топливной камеры прослужит меньше и прогорит быстрее, чем труба такой же толщины, изготовленная из той же марки стали.
Для корпуса банного отопителя подойдет любой цилиндрический резервуар – пропановый баллон, ж/д ресивер и так далее
Задачу по изготовлению печи из трубы или газового баллона принято решать 2 способами: сделать корпус горизонтальным либо вертикальным. Оба варианта имеют право на жизнь и обладают собственными плюсами и минусами. Вертикальная печка для бани компактнее горизонтальной и уместна в парной маленьких размеров, где каждый квадратный метр на счету
Но она уступает по длительности горения и эффективности теплообмена, что немаловажно
Во время горения наибольшая часть теплоты поднимается кверху, боковые стенки прогреваются не настолько сильно. А вверху площадь поверхности обмена небольшая, зато есть выход наружу через дымоход, куда тепло с радостью и устремляется. Не так идут процессы в горизонтальной конструкции печи, там патрубок дымохода находится далеко и по пути к нему раскаленные газы отдадут часть тепла полукруглому своду корпуса.
Готовая печка с сеткой для камней и выносной топкой
Похожая ситуация и с прогоранием дров. Внутри вертикального топливника пламя охватывает весь массив топлива, если не прикрывать подачу воздуха дверцей зольника. Но так баню не протопишь, ведь задача источника тепла – выдать много тепла за короткий промежуток времени. В топке, вытянутой в длину, пламя движется от лицевой части к задней, сжигая дрова постепенно и более эффективно. Один нюанс: подобный отопитель занимает больше места и подойдет не для всякой парилки.
Виды теплообменников для котла
Теплообменник — это устройство, выполняющее функцию нагрева воды. Чем больше его КПД, тем котёл лучше обогревает помещение. На уровень теплоотдачи теплообменника оказывает влияние материал изготовления и общая площадь данного устройства.
Самый высокий коэффициент теплоотдачи у меди, но это очень дорогой металл. Для изготовления эффективного теплообменника потребуется большое количество медного трубного проката с толстой стенкой, стоимость которого может сравняться со стоимостью заводского отопительного прибора. К тому же его сварка возможна только в среде инертных газов, организовать этот процесс в бытовых условиях нереально, а паяные соединения в условиях высоких температур имеют слишком низкие показатели прочности.
Оптимальным вариантом будет использовать для теплообменника трубы или листы углеродистой стали толщиной не менее 2,5 мм. Из листовой стали можно изготовить бачок с плоскими стенками и приварить к нему два патрубка, один снизу, а другой сверху. К ним будет подключаться трубы системы циркуляции теплоносителя.
Чтобы котёл работал на обогрев достаточно эффективно объём такой ёмкости придётся максимально увеличить, что скажется и на линейных параметрах топки. Установка отопительного прибора больших габаритов не всегда возможна в банных помещениях и слишком затратна по расходу материалов.
Добиться увеличения площади теплообменника, и соответственно скорости нагрева воды, можно, если использовать для его изготовления трубы из прочной стали или меди. Такое устройство будет компактнее по размерам, просто изготавливается, долго служит и способно работать под давлением.
Трубчатый теплообменник
Конструкция трубчатого теплообменника может иметь разную форму (змеевика, спирали, по типу труба в трубе и др.), но для изготовления своими руками лучше выбирать вариант попроще. Например, изогнуть две трубы в соответствии с внутренним диаметром топки и соединить их в единую каркасную конструкцию вертикальными элементами. С одного конца трубы заглушить, а ко второму торцу приварить штуцера для присоединения отопительной системы, один поставить внизу для входа холодной, второй сверху для выхода горячей воды.
Конструкция самодельного котла для парилки
Чертеж самодельного котла в баню
Банные печи работают при других условиях, нежели дровяные котлы отопления, отсюда и различия в конструкции:
- Любой самодельный котел в баню лишен водяной рубашки, стенки топки отдают тепло непосредственно воздуху помещения.
- Корпус топки изготавливают из стали, поскольку сделать чугунное литье в домашних условиях нереально.
- Внутренние каналы для дымовых газов отсутствуют, а дымоход имеет минимальное число поворотов, так как температура газов на выходе высока. Результат – в месте поворота или соединения металл прогорает.
- Загрузочная дверца расположена в выносном канале. Камера сгорания находится в помещении парной, а загружать ее дровами нужно из предбанника, поэтому для прохода сквозь стену делается такой канал.
Как правило, котлы для бани самодельные изготавливают двух видов: цилиндрической и прямоугольной формы. Конструкция первых более доступна по материалам и проста в изготовлении. На изготовление прямоугольной печи потребуется больше финансовых и трудовых затрат, но в работе такие котлы лучше и более популярны.
Как подключать радиаторы
В бане нужно обогревать максимум два помещения: комнату отдыха и душевую. Советуем использовать однотрубную байпасную систему, она в полной мере удовлетворяет технические условия, проста в монтаже и эффективна в пользовании, требует немного материалов и времени.
Однотрубная байпасная система отопления
Байпас в системе отопления
На схеме указано диагональное подключение радиаторов, но вы можете их подключать и в нижнем варианте: вход и выход располагаются на одном уровне у пола.
Каждый радиатор имеет запорную арматуру, что дает возможность регулировать температуру его нагрева. Если одна из батарей полностью отключена, то теплоноситель ко второй поступает через байпас. Практика показывает, что для душевой достаточно одной батареи, а в комнате отдыха желательно установить две. Холодно в душевой – и там поставьте два радиатора.
Байпас в радиаторе отопления
Закрытые расширительные бачки
Объем расширительного бачка следует подбирать с учетом объема теплоносителя. На сто литров теплоносителя нужен бачок объемом три литра. Используя эти данные, можете выбрать оптимальный вариант для своего конкретного случая.
Данная таблица поможет вам вычислить нужный объем бака
Расширительный бачок закрытого типа
Для того чтобы облегчить замену отопительных батарей, советуем установить запорную арматуру на входе и выходе. Закрыв два крана, вы полностью отключите радиатор от системы и можете заниматься его ремонтом, все остальные будут работать в обычном режиме. Воздух из системы удаляется при помощи кранов Маевского или обыкновенных спускных клапанов.
Кран Маевского
Монтажно-сборочные работы
Для изготовления котла для обогрева и отопления бани потребуется заготовка из стальной водопроводной трубы большого давления, размерами 50 см в диаметре и 1200 см в длину. Первым делом в стенке корпуса будущего котла необходимо вырезать монтажные окна. Всего потребуется вырезать болгаркой четыре проема:
- Самое большое окно, 60х40 см, используется для установки вспомогательного водяного бака;
- Второе по размеру окно предназначено для топочной камеры размером 40х22 см;
- Загрузочный проем для закладки камней во второй отсек имеет параметры 21х20 см;
- Самый маленький — люк для чистки зольника, размер — 10х20 см.
Следующим этапом внутрь корпуса вваривают круглые поперечные стенки-перегородки. Для выкройки днища используют листовой металл толщиной 4-5 мм. Вставки в корпус вваривают электросваркой сразу после нарезки окон.
Внутри будущей топочной камеры укладывают напиленные блоки из шамотного кирпича. Для нормальной работы котла в бане достаточно, чтобы объем топки составлял не менее 10 л. Одна закладка дров в котел греет помещение бани 40 мин.
Следующим этапом в верхнюю стенку камеры горения вваривают дымовую трубу. Сделать это непросто, но приварить дымоход необходимо сразу и полностью по всей длине стыка, иначе дымовые газы через каменку будут попадать в помещение бани.
На последнем этапе навешиваются дверцы на топку и зольник, устанавливается крышка на верней емкости под кипяток, приваривается основание котла. Специалисты рекомендуют устанавливать печку на футерованную кирпичом площадку, но в условиях парилки и повышенной влажности бани шамот и динас быстро разрушаются. Поэтому владельцы бань приваривают к нижнему торцу котла отрезанную половину колесного диска от грузового автомобиля и заделывают всю конструкцию в бетон.
После того как корпус был окончательно собран, все швы дополнительно проварены электросваркой, можно ставить вспомогательный бак с горячей водой. Накопительную емкость для бани лучше всего купить в готовом виде, например, выбрать модель за 50 долл. из нержавейки. Такой бак не прогорит и не проржавеет, даже если в нем простоит вода всю зиму и лето.
Виды и характеристики банных котлов
Котлы для бани делятся на две основные категории: агрегаты, предназначенные для отопления парилки, и модели для обогрева всей бани. Различают твердотопливные, жидкотопливные, газовые, электрические, а также комбинированные котлы. По типу теплообменника агрегаты бывают:
- одноконтурными – они отапливают только парную;
- двухконтурными – обогревают помещения и нагревают воду в моечной;
- трехконтурными – греют полы в бане и в бассейнах.
Банный котел состоит из топки, на дне которой расположен колосник. Под ним размещается зольник: через него нагнетается воздух, необходимый для горения топлива. Еще одним важным элементом является каменка, которая обогревает парную. Встречаются модели и без нее, но париться в бане без каменки будет некомфортно. Котлы для бани на дровах с баком для воды дают очень плотный и тяжелый пар. Через дымоход печки выводятся наружу продукты сгорания.
Многие банные агрегаты изготавливаются из стали, но выпускаются изделия и из чугуна. Они устойчивы к воздействию высоких температур и имеют более длительный срок службы. Но у таких моделей есть один существенный недостаток: они становятся очень хрупкими, когда на их раскаленную поверхность попадает вода. Поэтому чугунные котлы обкладывают кирпичом или камнем.
Банная печь длительного горения
Печи длительного горения сжигают топливо очень медленно. Из-за того, что воздушные потоки в них регулируются, дрова в них не горят, а только тлеют. Камера сгорания в таких печах полностью герметизирована, а воздух в нее поступает принудительно. К преимуществам данных печей можно отнести:
- высокий уровень КПД – 75-80%;
- время сгорания одной заправки дров – около 10 часов;
- возможность применения любого твердого топлива;
- увеличенная загрузка дров;
- обладают регулирующей автоматикой;
- срок эксплуатации – до 30 лет.
К недостаткам банных печей длительного горения относят:
- не работает на жидком топливе;
- дымоход должен быть только прямым (без изгибов) из-за небольшой тяги;
- образует большое количество сажи и конденсат в трубе, поэтому требует регулярной чистки.
Чтобы выжечь конденсат, агрегат необходимо один раз в неделю сильно протопить на большой мощности. Эта мера позволит предупредить зашлаковывание печи.
Пиролизные отопительные приборы
Пиролизный агрегат отличается от других печей длительного сгорания большей эффективностью. Термин «пиролиз» означает разложение твердого топлива на горючие элементы под воздействием высоких температур при недостатке кислорода. Увеличенный КПД пиролизных котлов обеспечивается за счёт того, что древесный газ, который выделяется при разложении топлива, всегда дожигается. Поэтому в таких печках не образуется сажи. Но для обогрева парилки применять данные котлы не рекомендуются из-за недостаточной отдачи тепла в инфракрасном диапазоне.
Электрические банные котлы
Данные агрегаты считаются самыми экологичными. Они занимают мало места в помещении и не требуют установки дымохода. Электрокотлы изготавливаются из металлического корпуса, внутри которого установлены нагревательные элементы. Они нагревают камни, которые потом отдают тепло в помещение. Такие модели называют еще электрокаменками. Они нередко используются в саунах. Работают они в автоматическом режиме и легко управляемы. Но для таких агрегатов необходимо трехфазное питание от электрических сетей. Встречаются котлы, которые используют 220 В.
Газовые котлы
Газовый агрегат является альтернативой дровяным печам. Установка потребует дополнительного разрешения в специальных организациях. Оборудования этой категории отличаются компактными размерами и экономичной работой. Внутри корпуса печи вмонтирована горелка, которая рассчитана на определенное значение расхода газа.
Духовка, где сжигается топливо, располагается под каменкой. В результате камни быстро разогреваются и обеспечивают нужную температуру в парной. В процессе работы газового отопительного прибора не выделяется никаких неприятных запахов. Если огонь неожиданно потухнет, то вмонтированный предохранитель автоматически прекратит подачу газа. Такие котлы так же, как и дровяные, требуют наличия дымоходной трубы.
Другие виды котлов
Эффективными и удобными в использовании считаются агрегаты, работающие на дизельном топливе или отработанном масле. Но они имеют весьма существенный недостаток: при работе выделяют резкий и стойкий запах. Поэтому для установки жидкотопливных печек необходимо оборудовать отдельное помещение.
Установка дровяного котла в бане своими руками
Если вы приобрели готовый котел, установка дровяного котла в бане своими руками происходит по схеме, вложенной в комплект с печью. Производители стараются максимально упростить монтаж банной печи, изготавливая различные модели, но со схожим принципом установки.
Помните, что многие производители котлов для бань снимают гарантийные обязательства из-за «не профессиональной» установки.
Если вы монтируете самодельные котлы для бани, то монтаж такого обогревательного оборудования производится по принципу «подстраивай под самодельные котлы». Т.е. монтаж производится исходя из конструктивных особенностей печи.Основные правила для качественной установки дровяного котла в бане
Правила касаются пожарной безопасности и улучшения эксплуатации печи.
Разделим эти правила для:
- Фундамента
- Потолка
- Дымохода
- Расположения котла в парилке
- Общей безопасности
Фундамент очень важен для качественной установки твердотопливного котла в бане, поэтому этот момент лучше всего предусмотреть при строительстве бани. Но, если этого не предусмотрели на стадии строительства, то можно его соорудить при установке печи:
- Из бетонного раствора;
- Из шамотного кирпича;
- Из стального листа (3-5 мм толщины).
Фундамент делается абсолютно ровным и должен выступать за края печи.
Установка дровяного котла для бани своими руками не должна производиться на деревянном основании!
Потолок в парилке, над котлом и выходом дымохода, закрывается листом металла или металлическим коробом. Рекомендуется металлические элементы крепить с прослойкой жаропрочного материала, а металлический короб наполнить керамзитом.
Дымоход требует особенного внимания
Обратим внимание на правила для дымоходов дровяных котлов:
- Наружный монтаж дымохода производиться только на негорючие материалы и крепится на стену;
- Теплоизолируются элементы подверженные отрицательным температурам, толщина защиты – 5 см;
- Стыки дымохода и котла делаются разборными, но при проявлении больших зазоров производится герметизация стыков;
- Над кровлей высота дымохода не более 50 см.
Признанным лидером в материале дымоходной системы – керамика. Но данный материал имеет 2 очень важных минуса: дороговизна и проблематичность монтажа угловых элементов. Самый распространенный материал – жаростойкая нержавеющая сталь. Практичный и надежный материал для дымохода в бане.
Расположение котла в парилке происходит таким образом, чтобы можно было дополнительно отопить комнату отдыха или предбанник. Это достигается путем установки обогревательного оборудования топочной частью в комнату отдыха или предбанник, а основная часть в парилке. Печь в парилке располагается в безопасном месте, чтобы не мешать проходу по парилке и приему банной терапии.
Правила для расположения банной печи:
- Не менее 0,5 метров от легковоспламеняющихся материалов, около топочной дверцы – не менее 1,5 метров, либо защитить изолирующим материалом;
- В центре помещения.
Общая безопасность подразумевает собой:
- Наличие средств пожаротушения в доступном месте;
- Монтаж защитного экрана для котла;
- Расположение электропроводки и выключателей вне парилки;
- Защищайте лампочки водонепроницательными плафонами;
- Прогрев парилки не выше 300 градусов;
- Располагайте горючие вещества и запас дров вдали печи;
- Пол в парилке должен быть устелен трапом или покрыт антискользящим материалом (покрытием).
Теперь можем переходить к установке дровяного котла в бане своими руками.
Сооружается фундамент для обогревательного оборудования.
- Бетонный фундамент для котла заливается из бетонного раствора высотой 10 см.
- Кирпичный фундамент делается из шамотного кирпича и цементно-глиняного раствора. Высота – толщина шамотного кирпича.
Выкладывается первые ряды кладочного кирпича, после чего устанавливается котел на фундамент. Продолжается кладка кирпича высотой 1,5 метра от пола, ширина – 30 см с обоих сторон от топки.
Далее монтируется дымоход, выбираем оптимальный – жаростойкую нержавеющую стальную трубу. Большие зазоры в местах стыковки каждого элемента герметизируются.
В потолке в месте выхода дымохода делается отверстие большего диаметра и закрывается металлическим листом или металлическим коробом с керамзитом. Зазоры герметизируются.
В крыше, так же, делается отверстие для дымохода большего диаметра, чтобы избежать пожароопасной ситуации. Монтируется либо сэндвич панель, либо металлический короб с керамзитом от потолка до кровельного материала. Зазоры герметизируются. Устанавливается колпак от осадков.
Делается защитный экран для котла в парилке. Можно сделать экран из кирпича или дерева. Данный экран защитит от случайных ожогов при посещении бани.
Это тоже интересно