Unha das vantaxes de quentar con leña é que só se pode usar unha estufa para cada necesidade. Ademais de manternos quentes, as máquinas de leña poden cociñar comidas, secar roupa e torrar os pés fríos. Pero, non sería elegante que esa caixa negra tamén puidese ducharse con auga quente?
De feito, os quentadores de auga domésticos a leña non son nada novo... hai máis dun século, moitas cociñas tiñan accesorios para tanques. Non obstante, a chegada dos quentadores de leña "pechados" e dos sistemas de auga a presión puxo a maioría das antigas técnicas de quentamento por lotes en segundo plano e desenvolvéronse novos métodos baseados en ciclos pechados.
A maioría dos accesorios para quentar auga empregan intercambiadores de calor instalados na caixa de lareiras ou na cheminea do equipo. O mellor exemplo comercial desta estratexia funciona moi ben. Se o forno funciona a maior parte do día, pode proporcionar auga quente para toda a casa. Non obstante, por seguridade, estes dispositivos adoitan estar feitos de aceiro inoxidable (un produto caro) e deben someterse a probas de presión para garantir que poden soportar as temperaturas moi elevadas que se poden atopar dentro do sistema de calefacción. Como tal, un bo intercambiador de calor interno ten un prezo bastante elevado. Os compoñentes internos caseiros, por outra banda, son coñecidos polas explosións de vapor escaldante.
Ademais, extraer calor dunha cheminea ou dunha estufa de leña pode ter un efecto secundario desafortunado: extraer Btu directamente do lume (usando un intercambiador de cheminea) reduce a eficiencia da combustión... se os produtos da combustión incompleta se arrefrían por debaixo da temperatura á que se condensan (xa sexa a través dunha cámara de combustión ou dun intercambiador de calor da cheminea), pode producirse unha gran acumulación de creosota. Non se equivoquen, a combinación dun lume de cheminea e un intercambiador de calor cheo de auga pode ser un desastre.
Recoñecendo o feito de que non hai comida do mediodía sen pagar, adoptamos unha estratexia conservadora para deseñar o noso propio accesorio para quentar auga na estufa de leña. En lugar de colocar un intercambiador dentro do quentador ou da cheminea, colocamos un no exterior da caixa de combustión. Ao adoptar esta estratexia, evitamos calquera modificación importante no quentador, o que mantén a acreditación de Underwriters Laboratories. Máis importante aínda, cúmprense varios dos criterios de seguridade que xa mencionamos: a temperatura atopada fóra da carcasa do quentador non ferverá a auga (sempre que o líquido siga circulando), a calor utilizada para quentar a auga é irradiada polo quentador de todos os xeitos, polo que non se escapa o exceso de calor da caixa de combustión.
O noso accesorio para quentar auga consiste en só uns 15 metros de tubo de cobre de 0,6 cm enrolado nun panel de xeso cheo de pintura París. O material a base de xeso axuda a distribuír a calor uniformemente entre as serpentinas e permite que o intercambiador estea en contacto directo co corpo do forno sen que se sobrequente. (Queremos agradecer a Ed Walkinstik a suxestión). O conxunto atorníllase a un lado do quentador e conéctase a un quentador de auga reciclado de 180 litros (usamos un quentador de auga cun elemento de quecemento pero unha caixa insonorizada). Igual que un prequentador solar.
Unha bomba de 10 galóns por minuto montada no desaugadoiro do quentador fai circular a auga a través da serpentina e de volta ao "T" xusto debaixo da válvula de alivio na parte superior do tanque (esta válvula resérvase como precaución de seguridade). A auga fría entra no recipiente a través da entrada normal e a auga quentada con leña entra no quentador eléctrico convencional a través da saída de calor estándar. Todo o cableado está ben illado con escuma de alta densidade de 1 polgada de grosor.
Por suposto, se a auga circula constantemente, a estufa pode perder calor cando non hai lume aceso. Para evitar isto, o investigador Dennis Burkholder puxo controis automáticos de acendido/apagado nun termostato de aire acondicionado de tensión de liña conectado ao cable de alimentación da bomba. (Tamén podes usar o control combinado de calefacción/aire acondicionado máis común, configurado no modo de arrefriamento). O termostato está montado nunha parede a un metro de distancia do quentador, a uns 30 cm da parte superior del. Cando a temperatura do aire alcanza os 27 °C, o controlador de 120 voltios acende a bomba e a auga comeza a quentarse. Cando a temperatura baixa a 25 °C, o interruptor diferencial incorporado volve apagar o circulador.
Os compoñentes do sistema de intercambiador de calor móstranse nos debuxos adxuntos, pero, por suposto, cada instalación require algúns cambios nas dimensións básicas. Por exemplo, se o seu forno é máis grande que o noso, pode expandir o panel o suficiente para obter unha serpentina completa de 60 pés de tubo de cobre brando de 1/4″ dentro do marco do intercambiador máis grande. Non obstante, aqueles con quentadores máis pequenos terán que usar unha cantidade menor de cableado.
En calquera caso, o máis doado é usar a tubaxe xa que está enrolada para o transporte. Simplemente colocamos o arame engarzado no marco e dobramos suavemente o tubo para encher o rectángulo. O material flexible pódese dobrar nun radio duns 3,8 cm sen que se dobre, polo que non é difícil forzalo en calquera posible "punto quente". Traballamos desde o bordo exterior cara a dentro, unindo as bobinas ao plano posterior a medida que avanzamos. (Sen cables para asegurar o anel exterior do tubo, todo quería saltar fóra do marco).
Despois de distribuír uniformemente os tubos de cobre dentro da estrutura, remóvase unha capa fina de xeso de París e verte a mestura na estrutura. Nivele a superficie pasando unha regra sobre o ferro angular e deixe que o material seque durante uns días. Despois, pódese fixar o panel ao lateral do forno e a liña de 1/4 de polgada pódese conectar ao tubo de 1/2 polgada do tanque do prequentador.
Realizamos probas exhaustivas para determinar a configuración máis eficiente do interruptor e para ter a confianza de que o equipo funcionaría con seguridade. Por exemplo, para ver que pasaría se unha falla eléctrica apagase a nosa bomba, selamos a tubaxe que saía do tanque do prequentador e instalamos un manómetro na válvula de alivio. A presión máis alta que puidemos desenvolver no sistema foi de 3 PSI... iso despois de que o noso catalítico de Atlanta Stove Works paralizase o fluxo durante 8 horas á taxa de combustión máis alta posible!
Ademais, para determinar se o intercambio de calor por condución a través das paredes do forno se estaba a fomentar a niveis insalubres, examinamos diariamente o interior da caixa de combustión do queimador de leña para detectar unha maior acumulación de creosota. Non atopamos diferenzas na aparencia ou profundidade dos depósitos en ningunha das catro paredes, o que suxire que os intercambiadores recibían principalmente enerxía radiante das paredes exteriores do forno. (A cerámica pode ter desempeñado algún papel illante, compensando o aumento da condutividade).
Canta auga quente producirá o intercambiador? Ben, nun ciclo típico de 7 horas, cargaríamos de 55 a 60 libras de madeira no catalizador Atlanta, o que elevaría o contido do tanque de 220 litros a case 65 °C. Esta taxa de combustión de 3,6 kg por hora é probablemente un pouco maior que a que usa a maioría da xente, polo que pode obter un pouco menos de auga quente dun dispositivo similar. Por suposto, se segue queimando intensamente durante todo o día, o total de 24 horas debería ser suficiente auga quente para máis de 360 ​​litros por día. Mesmo se usa a estufa "apagada" con frecuencia, este sistema reducirá significativamente as súas facturas de servizos públicos.
Dependendo do tamaño da túa casa e do consumo de auga de todos, este sistema pode eliminar as facturas da auga quente no inverno. Entón, se podes obter leña por moito menos que a cantidade equivalente de electricidade ou gas, a enerxía que usas para quentar a auga da túa estufa de leña (menos o espazo, por suposto, a calor que proporcionará o electrodoméstico) pagará a pena investir. Ademais, alegraraste de saber que deches un paso máis para substituír as fontes de enerxía non renovables.
Durante 50 anos en MOTHER EARTH NEWS, traballamos para protexer os recursos naturais do planeta e axudarche a aforrar recursos financeiros. Atoparás consellos para reducir as túas facturas da calefacción, cultivar produtos frescos e naturais na casa e moito máis. Por iso queremos que aforres cartos e árbores subscribíndote ao noso plan de aforro de renovación automática respectuoso co medio ambiente. Cando pagas cunha tarxeta de crédito, podes aforrar 5 $ adicionais e obter 6 números de MOTHER EARTH NEWS por só 12,95 $ (só nos EUA). Tamén podes usar a opción Facturarme e pagar 17,95 $ por 6 prazos.