Теплообмінники - пристрої, в яких тепло передається від однієї речовини іншому. У лазневих печах енергія гарячого повітря передається воді, яка знаходиться всередині теплообмінника. Друга назва таких пристроїв - водяний контур. Самі ці пристрої можуть бути різних форм і типів. Використовуватися можуть як для організації водяного опалення, так і для отримання гарячої води. Можна вбудовувати в систему два теплообмінника для вирішення цих двох завдань, але при цьому потрібно враховувати потужність печі (чи вистачить її для ефективного нагріву необхідної кількості рідини).

Для нагріву води в лазневих печах частіше зустрічається невеликий бак або металева вигнута труба (змійовик), розташовані всередині топки, але не мають безпосереднього контакту з вогнем. Є ще один вид теплообмінників, які можуть зустрітися в лазнях, - водяні сорочки. Але вони частіше застосовуються на трубі або в саморобних печах. Фірми, що випускають металеві, печі такими пристроями не користуються.

Принцип роботи водяного теплообмінника будується на тому факті, що речовина (в даному випадку вода) більш високої температури піднімається вгору. Так як система являє собою замкнутий контур, то відбувається постійний кругообіг води: гаряча піднімається вгору по одній трубі, на її місце приходить під ругой холодна. Таким чином, поступово відбувається підвищення температури води у всій системі. Час нагріву при цьому залежить від багатьох факторів:
• від вихідної температури (взимку, коли рідина холодна часу потрібно більше);
• об'єму води в системі;
• потужності печі та інтенсивності горіння.

Змійовик для печей
Один з найпростіших у виготовленні теплообмінників - змійовик. Все що потрібно - знайти трубу з досить пластичного металу. Найчастіше використовується мідь або алюміній, так як обидва металу стійкі до корозії і легко гнуться. Потім труба згинається, причому форма в принципі може бути будь-яка, так як довжина труб в змійовику для лазневої печі рідко буває значною: для того щоб вода активно рухалася самопливом (без насоса) загальна протяжність труб не повинна перевищувати 3 метрів (це з урахуванням труб, з'єднують внесений бак). Так що багато не накрутите. Створюючи свій теплообмінник, «приміряються» його до печі: він не повинен стикатися з відкритим полум'ям, а нагріватися повинен розпеченим повітрям. На кінцях труби нарізається зовнішня різьба, до якої потім приєднуються через фітинги труби від виносного бака.

Змійовик може розташовуватися не тільки всередині топки, але і зовні. Обмотувати грубку навряд чи варто, а ось на металевий димохід намотати мідну трубу можна. Грітися буде досить ефективно, адже якщо піч без камери допалювання, температура на виході топки може бути до 500оС. Приклад такого теплообмінника на трубі дивіться на фото.
У найпростішому варіанті змійовик може бути у вигляді підкови. Тоді використовувати можна і нержавійку - так її можна зігнути. Наприклад, на відео ясно видно форма теплообмінника печі для лазні «Вітра» (відео про те як перенести теплообмінник в печі Vitra з лівої бічної панелі на праву шукайте в кінці статті). Такий водяний теплообмінник зробити сам може будь-хто, у кого є в руки.
 

Один з видів змійовика - регістр. Це, як правило, зварна конструкція з труб, яка часто чимось нагадує опалювальні. Регістр для лазневої печі найчастіше варять з нержавіючих труб, так як тільки вони можуть тривалий час переносити подібні умови експлуатації. Регістри встановлюють частіше в цегляних печах: якщо у вас готова залізна піч, не завжди можна знайти місце для розміщення трубки-теплообмінника, не те що громіздкою звареної конструкції. А при проектуванні цегляних лазневих печей можна виділити місце і під регістр.

У деяких печах для лазні теплообмінник виконаний у вигляді невеликої ємності з водою (обсяг до 3-х літрів), який також розташовується усередині топки без безпосереднього контакту з вогнем. Принцип його роботи нічим не відрізняється від інших. Щоб служив такий бачок-теплообмінник довше, при виготовленні своїми руками, постарайтеся зробити конструкцію так, щоб було якомога менше зварних швів. Наприклад, візьміть аркуш нержавійки (товщини 1-2мм достатньо) і на лістогиби надайте необхідну геометрію. На корпусі шов буде всього один, плюс приварені будуть бічні панелі да вхідні патрубки.

Виготовляючи будь-який з теплообмінників, розташованих усередині топки, потрібно пам'ятати, що відбирати без шкоди для обігріву приміщення вони можуть не більше 10% потужності печі. Так що надто великі регістри робити нераціонально. Їх і розмістити складно і вони негативно позначаться на температурі повітря в парній. Краще розрахувати систему так, щоб можна було за весь час відвідування лазні підігріти воду кілька разів: вам адже не потрібні стазу 150 літрів окропу? Вам спочатку треба трохи гарячої води щоб запарити віники, потім трохи більше, щоб помитися перед парилкою, і потім ще деяка кількість, щоб митися і обполіскуватися. В результаті, потрібні, може і 150 літрів гарячої води, але порціями. Так навіщо робити систему на 150 літрів і чекати кілька годин, поки вона буде прийнятною температури, якщо можна зробити бак на 50-70 літрів і кілька разів нагріти в ньому воду, яка буде витрачатися в міру необхідності.

Водяна сорочка на димар і на піч
Просто реалізується ще один теплообмінник - водяна сорочка (водяний контур) на трубу. На ділянку димоходу наварюєш труба більшого діаметру з двома патрубками для подачі / відведення води. Принцип роботи все той же: гаряча вода піднімається нагору по трубі, вниз надходить з виносного бака більш холодна вода.

Цей спосіб більш привабливий з кількох причин:
• нагрів відбувається за рахунок тепла, яке раніше просто відлітав в трубу (цього разу вираз застосовано буквально), а не відбирається у топки, як відбувалося в попередньому варіанті;
• зробити такий теплообмінник досить легко самостійно, але є і фабричні варіанти;
• ставити можна на будь-який металевий димар і для цього не потрібно розбирати піч і робити в ній отвори;
• теплообмінник на трубі попереджає проникнення газів з димоходу в приміщення.

Всі ці плюси роблять такий пристрій досить привабливим. Але є у такого рішення і мінуси. По-перше, потрібно добитися повної герметичності і високої надійності швів. По-друге, при установці теплообмінника на трубу печі тривалого горіння при затоці в систему холодної води може утворюватися конденсат. Заливати воду в розігріту систему не можна - може через різницю температур порвати, а якщо в холодну піч тривалого горіння залити холодну з морозу воду, то, швидше за все, ви отримаєте стікають по трубі крапельки. Не смертельно, але неприємно. Боротися з таким явищем можна тільки заливаючи невелику кількість води для швидкого її розігрівання, а потім, коли піч буде вже гарячою додавати в систему ще воду.

Водяний контур на піч робиться аналогічно, але в цьому випадку в ємність з водою будується навколо корпуса. Практично завжди такий теплообмінник роблять на круглі печі. По-перше, можна підібрати трубу більшого розміру і приварити дно і верх, що навряд чи вдасться з прямокутними печами, і по-друге, по колу вода рухається легко і система ефективна, чого важко добитися при квадратному кожусі. І з водяним контуром на піч стоїть возитися, якщо ви збираєтеся організовувати водяне опалення. Для того щоб нагріти воду для прийняття лазневих процедур більш ніж достатньо теплообмінника на трубі.

Теплообмінник відкритого сифонного типу
Дуже цікавий і ефективний варіант нагрівати воду на печі, але, на жаль, не дуже поширений. У піч вваривают похила труба, запаяна на кінці. Її другий кінець - відкритий зріз - приварений в нижній частині бака з водою. Коли вода налита в бак, частина її потрапляє в трубу, розташовану в печі, де вона нагрівається аж до кипіння. Виділяється при кипінні пар бульбашками піднімається по похилій трубі. Потрапивши в холодну середу пухирець лопається, передаючи значну частину тепла навколишнього воді. Крім того перенос тепла відбувається за рахунок все тієї ж конвекції (руху гарячої води вгору, а холодний вниз).

У цьому варіанті бак розташовується на підставці в сусідній кімнаті. У стіні і в одному боці печі зроблено отвір (піч стоїть боком). Довжина труби така, що вона мало не дістає до протилежної стінки топки. Труба на кінці запаяна, отвір в печі трохи більшого розміру, ніж діаметр патрубка, що не заізольований і не ущільнений. Вхідний отвір розташоване досить низько - прямо на цей незвичайний теплообмінник накладаються дрова, а потім після прогорання при необхідності на неї нагортають вугілля.

Власник такого водяного теплообмінника сифонного типу вже більше 6 років використовує даний агрегат. Каже, що дим не потрапляє в приміщення. Іноді, якщо в парилку надто різко закрити двері, може невелика порція диму вирватися, але це трапляється дуже рідко і не приносить будь-яких неприємностей. Бак не рекомендує робити більшим - зручніше кілька разів заливати воду, ніж чекати, поки нагріється великий її обсяг. Бак на фото має об'єм близько 50 літрів.
Чим і як з'єднувати внесений бак і теплообмінник

Хоча температура води в теплообміннику при будь-якій його конструкції не піднімається вище 100оС, патрубки можуть нагріватися до більш значних температур - вони контактують зі стінкою печі. Тому бажано приблизно 40-50см від них встановлювати металеві труби. Напевно, все та ж нержавейка буде переважно: чорний метал буде іржавіти, мідь і алюміній - можливо, але досить проблематично. Далі можна використовувати металопластикові труби для гарячої води, можливе використання гофрованих труб або гнучких шлангів в обмотці (якими підключають бойлери). Труби можна брати дюймові або ¾ дюйма. Меншого діаметру небажано - вода буде погано циркулювати: в теплообміннику буде кипіти, а в баку залишиться холодною.

Для ущільнення різьбових з'єднань застосовуйте спеціальні засоби, які витримують високі температури (наприклад, танго). При використанні фітингів стандартні прокладки замінюйте саморобними з пароніту.
Під'єднуючи теплообмінник на трубі або в печі з виносним баком, обов'язково зробіть в самій нижній точці системи кран для зливу. Він стане в нагоді, коли будете консервувати систему на зиму: щоб труби не розірвало від замерзлої води, її (води) не повинно залишитися жодної краплі. Якщо ж лазня у вас опалювальна, кран все одно потрібен - якщо вода залишається довго при плюсових температурах, вона набуває неприємного запаху.

Ще один нюанс: труби на горизонтальних ділянках повинні мати невеликий ухил у бік печі. Нюанс невеликий, але на працездатності системи позначається дуже сильно. Тому забезпечте невеликий нахил (1-5 градусів).