लकड़ी से हीटिंग का एक लाभ यह है कि प्रत्येक आवश्यकता के लिए एक ही स्टोव का उपयोग किया जा सकता है। हमें गर्म रखने के अलावा, लकड़ी जलाने वाली मशीनें भोजन पका सकती हैं, कपड़े सुखा सकती हैं, और ठंडे पैर की उंगलियों को सेंक सकती हैं। लेकिन क्या यह शानदार नहीं होगा यदि वह काला बॉक्स गर्म स्नान भी कर सके?
वास्तव में, घरेलू लकड़ी से बने वॉटर हीटर कोई नई बात नहीं है... एक शताब्दी से भी पहले, कई स्टोव में टैंक लगे होते थे। हालांकि, "बंद" लकड़ी के बर्नर और दबाव वाले पानी की प्रणालियों के आगमन ने अधिकांश पुरानी बैच हीटिंग तकनीकों को पीछे धकेल दिया है और बंद चक्रों पर आधारित नई विधियों का विकास किया गया है।
अधिकांश जल तापन सहायक उपकरण फायरबॉक्स या उपकरण चिमनी में स्थापित हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग करते हैं। इस दृष्टिकोण का सबसे अच्छा वाणिज्यिक उदाहरण वास्तव में अच्छी तरह से काम करता है। यदि भट्ठी दिन के अधिकांश समय चल रही है, तो वे पूरे घर के लिए गर्म पानी प्रदान कर सकते हैं। हालांकि, सुरक्षा के लिए, ये उपकरण अक्सर स्टेनलेस स्टील (एक महंगी वस्तु) से बने होते हैं और यह सुनिश्चित करने के लिए दबाव परीक्षण किया जाना चाहिए कि वे हीटिंग सिस्टम के भीतर आने वाले बहुत उच्च तापमान का सामना कर सकते हैं। इस प्रकार, एक अच्छा आंतरिक हीट एक्सचेंजर एक बहुत भारी कीमत के साथ आता है। दूसरी ओर, घर का बना आंतरिक भाग, भाप के विस्फोटों के लिए कुख्यात है।
इसके अलावा, फायरबॉक्स या लकड़ी के स्टोव की चिमनी से गर्मी निकालने का एक दुर्भाग्यपूर्ण दुष्प्रभाव हो सकता है: आग से सीधे बीटीयू निकालने (फायरबॉक्स एक्सचेंजर का उपयोग करके) से दहन दक्षता कम हो जाती है... यदि अपूर्ण दहन के उत्पादों को उस तापमान से नीचे ठंडा किया जाता है जिस पर वे संघनित होते हैं (या तो दहन कक्ष या चिमनी हीट एक्सचेंजर के माध्यम से), तो क्रिओसोट का एक बड़ा संचय हो सकता है। कोई गलती न करें, चिमनी की आग और पानी से भरे हीट एक्सचेंजर का संयोजन आपदा का कारण बन सकता है।
इस तथ्य को पहचानते हुए कि कोई भी मध्याह्न भोजन बिना भुगतान के नहीं मिलता है, हमने अपने स्वयं के लकड़ी के स्टोव जल तापन उपकरण को डिजाइन करने के लिए एक रूढ़िवादी दृष्टिकोण अपनाया। हीटर या चिमनी के अंदर एक्सचेंजर लगाने के बजाय, हमने फायरबॉक्स के बाहर एक एक्सचेंजर लगाया। इस रणनीति को अपनाने से, हमने हीटर में किसी भी बड़े संशोधन को टाल दिया, जो अंडरराइटर्स लैबोरेटरीज मान्यता को बनाए रखता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि हमने पहले ही उल्लेख किए गए कई सुरक्षा मानदंडों को पूरा किया है: हीटर के बाड़े के बाहर का तापमान पानी को उबाल नहीं देगा (जब तक कि तरल घूमता रहता है), पानी को गर्म करने के लिए उपयोग की जाने वाली गर्मी वैसे भी हीटर द्वारा विकीर्ण की जाती है, इसलिए कोई अतिरिक्त गर्मी फायरबॉक्स से बाहर नहीं निकलती है।
हमारे पानी को गर्म करने वाले उपकरण में केवल 50 फीट लंबी 1/4 इंच की तांबे की ट्यूबिंग होती है, जिसे पेरिस से भरे ड्राईवॉल में लपेटा जाता है। जिप्सम आधारित सामग्री कॉइल में समान रूप से गर्मी वितरित करने में मदद करती है और एक्सचेंजर को बिना ज़्यादा गरम हुए भट्ठी के शरीर के सीधे संपर्क में रहने देती है। (हम सुझाव के लिए एड वॉकइनस्टिक को धन्यवाद देना चाहते हैं।) असेंबली हीटर के एक तरफ बोल्ट करती है और एक पुनर्नवीनीकृत 42 गैलन वॉटर हीटर में प्लग करती है (हमने एक बर्नआउट तत्व के साथ एक वॉटर हीटर का उपयोग किया, लेकिन एक ध्वनिरोधी बॉक्स)। बिल्कुल एक सौर प्रीहीटर की तरह।
हीटर ड्रेन पर लगा एक 10 गैलन प्रति मिनट पंप, कॉइल के माध्यम से पानी को प्रसारित करता है और टैंक के शीर्ष पर रिलीफ वाल्व के ठीक नीचे "टी" पर वापस लाता है (यह वाल्व सुरक्षा एहतियात के तौर पर आरक्षित है)। ठंडा पानी सामान्य इनलेट के माध्यम से बर्तन में प्रवेश करता है, और लकड़ी से गर्म पानी मानक हीट आउटलेट के माध्यम से पारंपरिक इलेक्ट्रिक हीटर में प्रवेश करता है। सभी तारों को 1 इंच मोटी उच्च घनत्व वाले फोम के साथ अच्छी तरह से इन्सुलेट किया गया है।
बेशक, यदि पानी लगातार घूम रहा है, तो आग न जलने पर भी गर्मी चूल्हे में खो सकती है। इसे रोकने के लिए, शोधकर्ता डेनिस बर्कहोल्डर ने पंप की पावर कॉर्ड से जुड़े लाइन-वोल्टेज एयर कंडीशनर थर्मोस्टेट पर स्वचालित चालू/बंद नियंत्रण लगाए हैं। (आप कूलिंग मोड पर सेट अधिक सामान्य संयोजन हीटिंग/एयर कंडीशनिंग नियंत्रण का भी उपयोग कर सकते हैं।) थर्मोस्टेट हीटर से तीन फीट दूर एक दीवार पर लगाया जाता है, इसके ऊपर से लगभग एक फीट की दूरी पर। जब हवा का तापमान 80 डिग्री फारेनहाइट तक पहुंच जाता है, तो 120 वोल्ट नियंत्रक पंप को चालू कर देता है और पानी गर्म होना शुरू हो जाता है। जब तापमान 76 डिग्री फारेनहाइट तक गिर जाता है, तो अंतर्निर्मित अंतर स्विच परिसंचरण को फिर से बंद कर देता है।
हीट एक्सचेंजर सिस्टम के घटकों को संलग्न चित्रों में दिखाया गया है, लेकिन निश्चित रूप से प्रत्येक स्थापना के लिए बुनियादी आयामों में कुछ बदलाव की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि आपकी भट्टी हमारी भट्टी से बड़ी है, तो आप पैनल को इतना विस्तारित कर सकते हैं कि बड़े एक्सचेंजर फ्रेम के भीतर 1/4″ नरम तांबे के पाइप का पूरा 60-फुट का तार मिल जाए। हालांकि, छोटे हीटर वालों को कम मात्रा में तारों का उपयोग करना होगा।
किसी भी मामले में, परिवहन के लिए ट्यूबिंग का उपयोग करना सबसे आसान है क्योंकि इसे कुंडलित किया जाता है। हम बस फ्रेम में मुड़े हुए तार को डालते हैं और आयत को भरने के लिए पाइप को धीरे से मोड़ते हैं। लचीली सामग्री को बिना मोड़े लगभग 1-1/2 इंच की त्रिज्या तक मोड़ा जा सकता है, इसलिए इसे किसी भी संभावित "हॉट स्पॉट" में मजबूर करना मुश्किल नहीं है। हम बाहरी किनारे से अंदर की ओर काम करते हैं, कॉइल को बैकप्लेन से जोड़ते हैं। (ट्यूब की बाहरी रिंग को सुरक्षित करने के लिए तारों के बिना, पूरी चीज फ्रेम से बाहर कूदना चाहती थी।)
जब तांबे की पाइपें फ्रेम के भीतर समान रूप से वितरित हो जाएं, तो प्लास्टर ऑफ पेरिस की एक पतली परत को हिलाएं और मिश्रण को फ्रेम में डालें। कोणीय लोहे पर रूलर चलाकर सतह को समतल करें और सामग्री को कुछ दिनों तक सूखने दें। फिर पैनल को भट्ठी के किनारे से जोड़ा जा सकता है और 1/4 इंच की लाइन को प्रीहीटर टैंक के 1/2 इंच पाइप से जोड़ा जा सकता है।
हमने स्विच के सबसे कुशल विन्यास को निर्धारित करने और खुद को यह विश्वास दिलाने के लिए कि उपकरण सुरक्षित रूप से काम करेगा, विस्तारित परीक्षण किया। उदाहरण के लिए, यह देखने के लिए कि क्या होगा यदि बिजली की विफलता हमारे पंप को बंद कर देती है, हमने प्रीहीटर टैंक से निकलने वाली पाइप को सील कर दिया और रिलीफ वाल्व पर एक दबाव गेज स्थापित किया। सिस्टम में हम जो उच्चतम दबाव विकसित करने में सक्षम थे, वह 3 PSI था ... यह तब था जब हमारे अटलांटा स्टोव वर्क्स कैटेलिटिक ने उच्चतम संभव बर्न रेट पर 8 घंटे के लिए प्रवाह को रोक दिया था!
इसके अतिरिक्त, यह निर्धारित करने के लिए कि क्या भट्ठी की दीवारों के माध्यम से ऊष्मा विनिमय का चालन अस्वास्थ्यकर स्तर तक हो रहा था, हमने लकड़ी के बर्नर के फायरबॉक्स के अंदरूनी हिस्से की प्रतिदिन जांच की, ताकि यह पता चल सके कि उसमें क्रियोसोट का निर्माण बढ़ रहा है या नहीं। हमें चारों दीवारों पर जमाव की गहराई या दिखावट में कोई अंतर नहीं मिला, जिससे यह पता चलता है कि एक्सचेंजर्स को मुख्य रूप से भट्ठी की बाहरी दीवारों से विकिरण ऊर्जा प्राप्त हो रही थी। (संभवतः सिरेमिक ने कुछ इन्सुलेटिंग भूमिका निभाई होगी, जिससे बढ़ी हुई चालकता संतुलित हो गई होगी।)
एक्सचेंजर कितना गर्म पानी पैदा करेगा? खैर, एक सामान्य 7 घंटे के चक्र पर, हम अटलांटा उत्प्रेरक में 55 से 60 पाउंड लकड़ी लोड करेंगे, जो 42 गैलन टैंक की सामग्री को लगभग 140 डिग्री फारेनहाइट तक बढ़ा देगा। यह 8 पाउंड प्रति घंटे जलने की दर शायद अधिकांश लोगों द्वारा उपयोग की जाने वाली दर से थोड़ी अधिक है, इसलिए आपको एक समान डिवाइस से थोड़ा कम गर्म पानी मिल सकता है। बेशक, यदि आप पूरे दिन तीव्रता से जलते रहते हैं, तो 24 घंटे का कुल मिलाकर प्रति दिन 100 गैलन से अधिक गर्म पानी होना चाहिए। भले ही आप अक्सर अपने स्टोव को "बंद" संचालित करते हों, यह प्रणाली आपके उपयोगिता बिलों को काफी कम कर देगी।
आपके घर के आकार और हर किसी की पानी की खपत के आधार पर, यह प्रणाली आपके सर्दियों के गर्म पानी के बिल को खत्म कर सकती है। इसलिए यदि आप बिजली या गैस की समतुल्य राशि की तुलना में बहुत कम कीमत पर लकड़ी प्राप्त कर सकते हैं, तो आप अपने लकड़ी के स्टोव से पानी गर्म करने के लिए जो ऊर्जा का उपयोग करेंगे (निश्चित रूप से स्थान को छोड़कर, जो गर्मी उपकरण प्रदान करेगा) वह निवेश के लायक होगा। इसके अलावा, आपको यह जानकर खुशी होगी कि आपने गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों को बदलने की दिशा में एक और कदम उठाया है।
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