Jedna od prednosti grijanja na drva je ta što se samo jedna peć može koristiti za svaku potrebu. Osim što nas griju, strojevi na drva mogu kuhati obroke, sušiti odjeću i tostirati hladne prste. Ali ne bi li bilo otmjeno kada bi se ta crna kutija mogla i tuširati vrućom vodom?
Zapravo, kućni bojleri na drva za ogrjev nisu ništa novo... prije više od stoljeća, mnoge peći imale su priključke za spremnik. Međutim, pojava "zatvorenih" plamenika na drva i sustava vode pod tlakom stavila je većinu starih tehnika grijanja u drugi plan, a razvijene su nove metode temeljene na zatvorenim ciklusima.
Većina pribora za grijanje vode koristi izmjenjivače topline ugrađene u ložište ili dimnjak opreme. Najbolji komercijalni primjer ovog pristupa funkcionira jako dobro. Ako peć radi veći dio dana, mogu osigurati toplu vodu za cijeli dom. Međutim, radi sigurnosti, ovi uređaji često su izrađeni od nehrđajućeg čelika (skupa roba) i moraju se ispitati pod tlakom kako bi se osiguralo da mogu izdržati vrlo visoke temperature koje se mogu pojaviti unutar sustava grijanja. Kao takav, dobar unutarnji izmjenjivač topline dolazi s prilično visokom cijenom. S druge strane, kućni unutarnji uređaji poznati su po eksplozijama pare.
Također, izvlačenje topline iz dimnjaka ložišta ili peći na drva može imati nesretnu nuspojavu: izvlačenje Btu izravno iz vatre (pomoću izmjenjivača u ložištu) smanjuje učinkovitost izgaranja... ako se produkti nepotpunog izgaranja ohlade ispod temperature na kojoj kondenziraju (bilo kroz komoru za izgaranje ili izmjenjivač topline u dimnjaku), može doći do velikog nakupljanja kreozota. Ne varajte se, kombinacija požara u dimnjaku i izmjenjivača topline ispunjenog vodom može značiti katastrofu.
Prepoznajući činjenicu da nema neplaćenog podnevnog obroka, zauzeli smo konzervativan pristup dizajniranju vlastitog priključka za grijanje vode za peć na drva. Umjesto da izmjenjivač stavimo unutar bojlera ili dimnjaka, pričvrstili smo ga na vanjsku stranu ložišta. Primjenom ove strategije izbjegli smo bilo kakve veće preinake bojlera, što održava akreditaciju Underwriters Laboratories. Što je još važnije, ispunjeno je nekoliko sigurnosnih kriterija koje smo već spomenuli: temperatura izvan kućišta bojlera neće uzrokovati ključanje vode (sve dok tekućina cirkulira), toplinu koja se koristi za zagrijavanje vode ionako zrači bojler, tako da višak topline ne izlazi iz ložišta.
Naš dodatak za grijanje vode sastoji se od samo oko 15 metara bakrene cijevi od 6 mm (1/4 inča) namotane u suhozid ispunjen Parisom. Materijal na bazi gipsa pomaže u ravnomjernoj raspodjeli topline na zavojnice i omogućuje izmjenjivaču da bude u izravnom kontaktu s tijelom peći bez pregrijavanja. (Željeli bismo zahvaliti Edu Walkinstiku na prijedlogu.) Sklop se pričvršćuje vijcima na jednu stranu grijača i uključuje u reciklirani bojler od 180 litara (koristili smo bojler s elementom za izgaranje, ali zvučno izoliranom kutijom). Baš kao solarni predgrijač.
Pumpa od 10 galona u minuti postavljena na odvod grijača cirkulira vodu kroz zavojnicu i natrag do "T" odmah ispod sigurnosnog ventila na vrhu spremnika (ovaj ventil je rezerviran kao sigurnosna mjera opreza). Hladna voda ulazi u posudu kroz normalni ulaz, a voda zagrijana drvom ulazi u konvencionalni električni grijač kroz standardni izlaz topline. Sve ožičenje je dobro izolirano pjenom visoke gustoće debljine 1 inč.
Naravno, ako voda stalno cirkulira, toplina se može gubiti u peći kada nema vatre. Kako bi to spriječio, istraživač Dennis Burkholder postavio je automatske kontrole za uključivanje/isključivanje na termostat klima uređaja spojen na mrežni napon, na kabel za napajanje pumpe. (Možete koristiti i uobičajeniju kombinaciju kontrole grijanja/klimatizacije, postavljenu na način hlađenja.) Termostat se montira na zid, udaljen oko 30 centimetara od grijača, otprilike 30 centimetara od njegovog vrha. Kada temperatura zraka dosegne 27°C, regulator od 120 volti uključuje pumpu i voda se počinje zagrijavati. Kada temperatura padne na 24°C, ugrađeni diferencijalni prekidač ponovno isključuje cirkulacijsku pumpu.
Komponente sustava izmjenjivača topline prikazane su na priloženim crtežima, ali naravno svaka instalacija zahtijeva neke promjene osnovnih dimenzija. Na primjer, ako je vaša peć veća od naše, možete proširiti ploču dovoljno da se unutar većeg okvira izmjenjivača smjesti puna zavojnica od 60 stopa (18 metara) meke bakrene cijevi od 1/4″ (1/4″). Međutim, oni s manjim grijačima morat će koristiti manju količinu ožičenja.
U svakom slučaju, najlakše je koristiti cijev jer je namotana za transport. Samo stavimo naboranu žicu u okvir i lagano savijemo cijev kako bismo ispunili pravokutnik. Fleksibilni materijal može se saviti u radijusu od oko 3,8 cm bez prevrtanja, tako da ga nije teško ugurati u potencijalne "vruće točke". Radimo od vanjskog ruba prema unutra, pričvršćujući zavojnice na stražnju ploču usput. (Bez žica za pričvršćivanje vanjskog prstena cijevi, cijela stvar je htjela iskočiti iz okvira.)
Nakon što su bakrene cijevi ravnomjerno raspoređene unutar okvira, nanesite tanki sloj gipsa i ulijte smjesu u okvir. Poravnajte površinu prelaskom ravnala preko kutne letve i ostavite da se materijal suši nekoliko dana. Ploča se zatim može pričvrstiti na stranu peći, a cijev od 6 mm može se spojiti na cijev od 12 mm spremnika predgrijača.
Proveli smo proširena testiranja kako bismo utvrdili najučinkovitiju konfiguraciju prekidača i stekli povjerenje da će oprema sigurno raditi. Na primjer, kako bismo vidjeli što bi se dogodilo ako nestanak struje isključi našu pumpu, zatvorili smo cijev koja izlazi iz spremnika predgrijača i ugradili manometar na sigurnosni ventil. Najviši tlak koji smo uspjeli razviti u sustavu bio je 3 PSI... to je nakon što je naš Atlanta Stove Works Catalytic zaustavio protok na 8 sati pri najvećoj mogućoj brzini izgaranja!
Osim toga, kako bismo utvrdili potiče li se izmjena topline kondukcijom kroz stijenke peći do nezdravih razina, svakodnevno smo pregledavali unutrašnjost ložišta peći na drva tražeći povećano nakupljanje kreozota. Nismo pronašli razlike u izgledu ili dubini naslaga ni na jednoj od četiri stijenke, što sugerira da su izmjenjivači prvenstveno primali energiju zračenja s vanjskih stijenki peći. (Keramika je možda igrala određenu izolacijsku ulogu, kompenzirajući povećanu vodljivost.)
Koliko će tople vode proizvesti izmjenjivač? Pa, u tipičnom 7-satnom ciklusu, u Atlanta katalizator bismo uložili 24 do 27 kilograma drva, što bi podiglo sadržaj spremnika od 180 litara na gotovo 63°C. Ova brzina izgaranja od 3,7 kilograma na sat vjerojatno je malo veća od one koju većina ljudi koristi, pa biste mogli dobiti nešto manje tople vode iz sličnog uređaja. Naravno, ako nastavite intenzivno gori tijekom dana, ukupno 24 sata i dalje bi trebalo biti dovoljno tople vode za preko 360 litara dnevno. Čak i ako često koristite peć "isključenom", ovaj sustav će značajno smanjiti vaše račune za komunalne usluge.
Ovisno o veličini vašeg kućanstva i potrošnji vode svih, ovaj sustav može vam uštedjeti na zimskim računima za toplu vodu. Dakle, ako možete nabaviti drvo za puno manje od ekvivalentne količine električne energije ili plina, energija koju koristite za zagrijavanje vode iz peći na drva (bez prostora, naravno, topline koju će uređaj pružiti) isplatit će se. Osim toga, bit ćete sretni što ste napravili još jedan korak prema zamjeni neobnovljivih izvora energije.
Već 50 godina u MOTHER EARTH NEWS-u radimo na zaštiti prirodnih resursa planeta, a istovremeno vam pomažemo uštedjeti financijska sredstva. Pronaći ćete savjete o smanjenju računa za grijanje, uzgoju svježih, prirodnih proizvoda kod kuće i još mnogo toga. Zato želimo da uštedite novac i drveće pretplatom na naš ekološki prihvatljiv plan štednje s automatskim obnavljanjem. Kada plaćate kreditnom karticom, možete uštedjeti dodatnih 5 USD i dobiti 6 izdanja MOTHER EARTH NEWS-a za samo 12,95 USD (samo za SAD). Također možete koristiti opciju "Plati mi račun" i platiti 17,95 USD za 6 rata.