En af fordelene ved at opvarme med træ er, at kun én brændeovn kan bruges til ethvert behov. Udover at holde os varme, kan brændeovne lave mad, tørre tøj og riste kolde tæer. Men ville det ikke være smart, hvis den sorte boks også kunne tage et varmt brusebad?
Faktisk er husholdningsvandvarmere til brændeovne ikke noget nyt ... for over et århundrede siden havde mange brændeovne tanktilbehør. Fremkomsten af ​​"lukkede" brændeovne og trykvandssystemer har dog sat de fleste af de gamle batchopvarmningsteknikker på hylden, og nye metoder baseret på lukkede kredsløb er blevet udviklet.
Det meste tilbehør til vandopvarmning bruger varmevekslere installeret i brændkammeret eller skorstenen. Det bedste kommercielle eksempel på denne tilgang fungerer rigtig godt. Hvis fyret kører det meste af dagen, kan de levere varmt vand til hele hjemmet. Af sikkerhedsmæssige årsager er disse apparater dog ofte lavet af rustfrit stål (en dyr vare) og skal tryktestes for at sikre, at de kan modstå de meget høje temperaturer, der kan forekomme i varmesystemet. Som sådan kommer en god intern varmeveksler med en ret høj pris. Hjemmelavede interne dele er derimod berygtede for skoldningsfarlige dampeksplosioner.
Derudover kan udvinding af varme fra en brændeovns eller brændeovns skorsten have en uheldig bivirkning: direkte udvinding af Btu fra ilden (ved hjælp af en brændeovnsveksler) reducerer forbrændingseffektiviteten ... hvis produkterne fra ufuldstændig forbrænding afkøles til under den temperatur, hvor de kondenserer (enten gennem et forbrændingskammer eller en skorstensvarmeveksler), kan der forekomme en stor ophobning af kreosot. Tag ikke fejl, kombinationen af ​​en skorstensbrand og en vandfyldt varmeveksler kan betyde katastrofe.
I erkendelse af, at der ikke er noget ubetalt middagsmåltid, valgte vi en konservativ tilgang til at designe vores eget brændeovnsvandvarmertilbehør. I stedet for at placere en varmeveksler inde i varmelegemet eller skorstenen, fastgjorde vi en på ydersiden af ​​brændkammeret. Ved at anvende denne strategi undgik vi større ændringer af varmelegemet, som fortsat er Underwriters Laboratories-akkrediteret. Endnu vigtigere er det, at flere af de sikkerhedskriterier, vi allerede har nævnt, er opfyldt: temperaturen uden for varmelegemets kabinet vil ikke koge vandet (så længe væsken forbliver i omløb), og den varme, der bruges til at opvarme vandet, udstråles alligevel af varmelegemet, så der slipper ingen overskydende varme ud fra brændkammeret.
Vores vandvarmertilbehør består af kun omkring 15 meter 6 mm kobberrør, der er viklet ind i en gipsvæg fyldt med Paris-materiale. Det gipsbaserede materiale hjælper med at fordele varmen jævnt til spolerne og giver varmeveksleren mulighed for at være i direkte kontakt med ovnhuset uden at overophede. (Vi vil gerne takke Ed Walkinstik for forslaget.) Samlingen boltes fast på den ene side af varmelegemet og tilsluttes en genbrugt 180 liters vandvarmer (vi brugte en vandvarmer med et burnout-element, men en lydisoleret boks). Ligesom en solforvarmer.
En pumpe på 4,5 liter pr. minut, monteret på varmelegemets afløb, cirkulerer vand gennem spolen og tilbage til "T'et" lige under overtryksventilen øverst på tanken (denne ventil er reserveret som en sikkerhedsforanstaltning). Koldt vand kommer ind i beholderen gennem det normale indløb, og træopvarmet vand kommer ind i den konventionelle elektriske varmeovn gennem standardvarmeudløbet. Alle ledninger er godt isoleret med 2,5 cm tykt skum med høj densitet.
Hvis vandet cirkulerer konstant, kan der selvfølgelig gå varmetab til ovnen, når der ikke brænder ild. For at forhindre dette installerede forsker Dennis Burkholder automatiske tænd/sluk-kontroller på en netspændingstermostat til klimaanlægget, der er tilsluttet pumpens netledning. (Du kan også bruge den mere almindelige kombinerede varme-/klimaanlægskontrol, indstillet til køletilstand.) Termostaten er monteret på en væg en meter væk fra varmelegemet, cirka 30 cm fra toppen af ​​det. Når lufttemperaturen når 27°C, tænder 120-volts controlleren pumpen, og vandet begynder at varme op. Når temperaturen falder til 24°C, slukker den indbyggede differentialafbryder for cirkulationspumpen igen.
Komponenterne i varmevekslersystemet er vist på de vedhæftede tegninger, men hver installation kræver naturligvis nogle ændringer af de grundlæggende dimensioner. Hvis din ovn f.eks. er større end vores, kan du udvide panelet nok til at få en fuld 60-fods spole af 1/4″ blødt kobberrør inden for den større vekslerramme. Dem med mindre varmelegemer skal dog bruge en mindre mængde ledninger.
Under alle omstændigheder er det nemmest at bruge slangen, da den er viklet op til transport. Vi sætter bare den krympede tråd ind i rammen og bøjer forsigtigt røret for at fylde rektanglet. Det fleksible materiale kan bøjes til en radius på ca. 3,5 cm uden at det knækker, så det er ikke svært at tvinge det ind i potentielle "hotspots". Vi arbejder fra den ydre kant og indad og fastgør spolerne til bagpladen undervejs. (Uden tråde til at fastgøre rørets ydre ring ville det hele hoppe ud af rammen.)
Når kobberrørene er jævnt fordelt i rammen, røres et tyndt lag gips, og blandingen hældes i rammen. Jævn overfladen ved at føre en lineal hen over vinkeljernet, og lad materialet tørre i et par dage. Panelet kan derefter fastgøres til siden af ​​ovnen, og 6 mm-ledningen kan tilsluttes 1,2 mm-røret på forvarmertanken.
Vi udførte omfattende test for at bestemme den mest effektive konfiguration af kontakten og for at give os selv tillid til, at udstyret ville fungere sikkert. For eksempel, for at se, hvad der ville ske, hvis et strømsvigt lukkede vores pumpe ned, forseglede vi røret, der kommer ud af forvarmertanken, og installerede en trykmåler på overtryksventilen. Det højeste tryk, vi var i stand til at udvikle i systemet, var 3 PSI ... det var efter, at vores Atlanta Stove Works Catalytic stoppede flowet i 8 timer ved den højest mulige forbrændingshastighed!
Derudover undersøgte vi dagligt det indre af brændeovnens brændkammer for øget kreosotopbygning for at fastslå, om varmeudvekslingen gennem ovnens vægge blev fremmet til usunde niveauer. Vi fandt ingen forskelle i udseendet eller dybden af ​​aflejringerne på nogen af ​​de fire vægge, hvilket tyder på, at varmevekslerne primært modtog strålingsenergi fra de ydre ovnvægge. (Keramik kan have spillet en isolerende rolle, der opvejede den øgede ledningsevne.)
Hvor meget varmt vand vil veksleren producere? I en typisk 7-timers cyklus ville vi fylde 22 til 27 kg træ i Atlanta-katalysatoren, hvilket ville hæve indholdet af den 18 liters tank til næsten 60 °C. Denne forbrændingshastighed på 3,4 kg i timen er sandsynligvis lidt højere end det, de fleste bruger, så du kan få lidt mindre varmt vand fra en lignende enhed. Hvis du fortsætter med at brænde intenst hele dagen, burde den samlede 24-timers forbrug stadig være nok varmt vand til over 47 liter om dagen. Selv hvis du ofte slukker for din brændeovn, vil dette system reducere dine forbrugsregninger betydeligt.
Afhængigt af din husstands størrelse og alles vandforbrug kan dette system eliminere dine vinterregninger for varmt vand. Så hvis du kan få brænde til en langt lavere pris end den tilsvarende mængde elektricitet eller gas, vil den energi, du bruger til at opvarme vandet fra din brændeovn (minus pladsen, selvfølgelig, den varme, apparatet vil levere), være det værd at investere i. Derudover vil du være glad for at vide, at du har taget endnu et skridt i retning af at erstatte ikke-vedvarende energikilder.
I 50 år har vi hos MOTHER EARTH NEWS arbejdet for at beskytte planetens naturressourcer, samtidig med at vi har hjulpet dig med at spare penge. Du finder tips til at reducere dine varmeregninger, dyrke friske, naturlige råvarer derhjemme og meget mere. Derfor ønsker vi, at du sparer penge og træer ved at abonnere på vores miljøvenlige automatisk fornyende besparelsesplan. Når du betaler med et kreditkort, kan du spare yderligere $5 og få 6 numre af MOTHER EARTH NEWS for kun $12,95 (kun USA). Du kan også bruge "Send mig en regning"-muligheden og betale $17,95 for 6 rater.