Een van de voordelen van verwarmen met hout is dat er maar één kachel kan worden gebruikt voor elke behoefte. Naast dat ze ons warm houden, kunnen houtgestookte machines maaltijden bereiden, kleding drogen en koude tenen roosteren. Maar zou het niet mooi zijn als die zwarte doos ook een warme douche zou kunnen nemen?
In feite zijn waterverwarmers voor huishoudelijk gebruik niets nieuws...meer dan een eeuw geleden hadden veel kachels tankbevestigingen. Door de komst van "gesloten" houtbranders en waterdruksystemen zijn de meeste oude batchverwarmingstechnieken echter op een laag pitje gezet en zijn er nieuwe methoden ontwikkeld op basis van gesloten kringlopen.
De meeste accessoires voor waterverwarming maken gebruik van warmtewisselaars die in de vuurhaard of de schoorsteen van de apparatuur zijn geïnstalleerd. Het beste commerciële voorbeeld van deze aanpak werkt echt goed. Als de oven het grootste deel van de dag draait, kunnen ze het hele huis van warm water voorzien. Om veiligheidsredenen zijn deze apparaten echter vaak gemaakt van roestvrij staal (een duur product) en moeten ze onder druk worden getest om te garanderen dat ze bestand zijn tegen de zeer hoge temperaturen die kunnen optreden in het verwarmingssysteem. gevaarlijk voor gloeiende stoomexplosies.
Ook kan het onttrekken van warmte uit een vuurhaard of de schoorsteen van een houtkachel een ongelukkig neveneffect hebben: het rechtstreeks onttrekken van Btu aan het vuur (met behulp van een vuurhaardwisselaar) vermindert de efficiëntie van de verbranding... als de producten van onvolledige verbranding worden afgekoeld tot onder de temperatuur waarop ze condenseren (ofwel via een verbrandingskamer of een schoorsteenwarmtewisselaar), kan een grote opeenhoping van creosoot ontstaan. Vergis je niet, de combinatie van een schoorsteenbrand en een met water gevulde warmtewisselaar kan rampzalig zijn.
Omdat we beseften dat er geen onbetaalde lunch is, hebben we een conservatieve benadering gevolgd bij het ontwerpen van onze eigen houtkachel voor het verwarmen van water. In plaats van een wisselaar in de kachel of schoorsteen te plaatsen, hebben we er een aan de buitenkant van de vuurhaard bevestigd. Door deze strategie toe te passen, hebben we grote aanpassingen aan de kachel vermeden, die de accreditatie van Underwriters Laboratories behoudt. warmte die wordt gebruikt om het water te verwarmen, wordt sowieso door de verwarming uitgestraald, zodat er geen overtollige warmte uit de vuurhaard ontsnapt.
Onze waterverwarmingshulpstuk bestaat uit slechts ongeveer 15 meter koperen buis van 1/4 inch die is opgerold in een met Parijs gevulde gipsplaat. Het op gips gebaseerde materiaal helpt de warmte gelijkmatig over de spoelen te verdelen en zorgt ervoor dat de wisselaar in direct contact staat met het ovenlichaam zonder oververhitting. (We willen Ed Walkinstik bedanken voor de suggestie.) De montage wordt aan één kant van de verwarmer geschroefd en kan worden aangesloten op een gerecyclede waterverwarmer van 42 gallon (we gebruikten een waterverwarmer met een doorbrandelement maar een geluiddichte doos). Net als een voorverwarmer op zonne-energie.
Een pomp van 10 gallon per minuut die op de afvoer van de verwarming is gemonteerd, circuleert water door de spiraal en terug naar de "T" net onder de ontlastklep aan de bovenkant van de tank (deze klep is gereserveerd als veiligheidsmaatregel). Koud water komt het vat binnen via de normale inlaat en met hout verwarmd water komt de conventionele elektrische verwarming binnen via de standaard warmte-uitlaat. Alle bedrading is goed geïsoleerd met schuim van hoge dichtheid van 2,5 cm dik.
Natuurlijk, als het water constant circuleert, kan er warmte verloren gaan aan de kachel als er geen vuur brandt. Om dit te voorkomen, plaatste onderzoeker Dennis Burkholder automatische aan/uit-regelaars op een netspanning-airconditionerthermostaat die is aangesloten op het netsnoer van de pomp. De controller zet de pomp aan en het water begint op te warmen. Wanneer de temperatuur daalt tot 76°F, schakelt de ingebouwde differentieelschakelaar de circulatiepomp weer uit.
De componenten van het warmtewisselaarsysteem worden weergegeven in de bijgevoegde tekeningen, maar natuurlijk vereist elke installatie enkele wijzigingen in de basisafmetingen. Als uw oven bijvoorbeeld groter is dan de onze, kunt u het paneel voldoende uitbreiden om een ​​volledige spoel van 60 voet van 1/4 "zachte koperen buis in het grotere frame van de wisselaar te krijgen. Degenen met kleinere verwarmingselementen zullen echter een kleinere hoeveelheid bedrading moeten gebruiken.
In ieder geval is het het gemakkelijkst om de slang te gebruiken omdat deze opgerold is voor transport. We plaatsen gewoon de gekrompen draad in het frame en buigen de buis voorzichtig om de rechthoek te vullen. Het flexibele materiaal kan worden gebogen tot een straal van ongeveer 1-1/2 inch zonder te knikken, dus het is niet moeilijk om het in potentiële "hot spots" te forceren. spring uit het frame.)
Nadat de koperen leidingen gelijkmatig in het frame zijn verdeeld, roert u een dunne laag gips en giet u het mengsel in het frame. Breng het oppervlak waterpas door een liniaal over het hoekijzer te laten lopen en laat het materiaal een paar dagen drogen. Het paneel kan vervolgens aan de zijkant van de oven worden bevestigd en de 1/4 inch leiding kan worden aangesloten op de 1/2 inch pijp van de voorverwarmertank.
We hebben uitgebreide tests uitgevoerd om de meest efficiënte configuratie van de schakelaar te bepalen en om onszelf het vertrouwen te geven dat de apparatuur veilig zou werken. Om bijvoorbeeld te zien wat er zou gebeuren als een stroomstoring onze pomp uitschakelt, hebben we de leiding die uit de voorverwarmer komt afgedicht en een manometer op de ontlastklep geïnstalleerd. De hoogste druk die we in het systeem konden ontwikkelen was 3 PSI... dat is nadat onze Atlanta Stove Works Catalytic de stroom gedurende 8 uur stopte bij de hoogst mogelijke verbrandingssnelheid!
Om te bepalen of de uitwisseling van warmte door geleiding door de ovenwanden tot ongezonde niveaus werd aangemoedigd, onderzochten we bovendien dagelijks de binnenkant van de vuurhaard van de houtkachel op verhoogde creosootopbouw. ​​We vonden geen verschillen in het uiterlijk of de diepte van de afzettingen op een van de vier muren, wat suggereert dat de wisselaars voornamelijk stralingsenergie ontvingen van de buitenste ovenwanden. (Het keramiek kan een isolerende rol hebben gespeeld, waardoor de verhoogde geleidbaarheid werd gecompenseerd.)
Hoeveel warm water zal de wisselaar produceren? Welnu, tijdens een typische cyclus van 7 uur zouden we 55 tot 60 pond hout in de Atlanta-katalysator laden, waardoor de inhoud van de tank van 42 gallon zou stijgen tot bijna 140 ° F. Deze 8 pond per uur brandsnelheid is waarschijnlijk iets hoger dan wat de meeste mensen gebruiken, dus u krijgt misschien iets minder warm water van een vergelijkbaar apparaat. liter per dag. Zelfs als u uw kachel vaak "uit" laat staan, zal dit systeem uw energierekening aanzienlijk verlagen.
Afhankelijk van de grootte van uw huishouden en het waterverbruik van iedereen, kan dit systeem uw rekeningen voor warm water in de winter elimineren. Dus als u hout kunt krijgen voor veel minder dan de equivalente hoeveelheid elektriciteit of gas, is de energie die u gebruikt om het water van uw houtkachel te verwarmen (minus de ruimte natuurlijk, de warmte die het apparaat zal leveren) de investering meer dan waard. Bovendien zult u blij zijn te weten dat u weer een stap hebt gezet in de richting van vervanging van niet-hernieuwbare energiebronnen.
Al 50 jaar werken we bij MOTHER EARTH NEWS om de natuurlijke hulpbronnen van de planeet te beschermen en tegelijkertijd u te helpen financiële middelen te besparen. U vindt hier tips over het verlagen van uw verwarmingskosten, het kweken van verse, natuurlijke producten thuis en meer. Daarom willen we dat u geld en bomen bespaart door u te abonneren op ons milieuvriendelijke spaarplan dat automatisch wordt verlengd. ). U kunt ook de Bill Me-optie gebruiken en $ 17,95 betalen voor 6 termijnen.