Jedną z zalet ogrzewania drewnem jest to, że tylko jeden piec może zaspokoić każdą potrzebę. Oprócz utrzymywania ciepła, maszyny opalane drewnem mogą gotować posiłki, suszyć ubrania i opiekać zimne stopy. Ale czy nie byłoby wspaniale, gdyby ta czarna skrzynka mogła również wziąć gorący prysznic?
W rzeczywistości domowe podgrzewacze wody na drewno opałowe nie są niczym nowym… ponad sto lat temu wiele pieców było wyposażonych w zbiorniki. Jednak pojawienie się „zamkniętych” palników na drewno i ciśnieniowych systemów wodnych sprawiło, że większość starych technik ogrzewania okresowego została odłożona na dalszy plan i opracowano nowe metody oparte na cyklach zamkniętych.
Większość akcesoriów do podgrzewania wody wykorzystuje wymienniki ciepła instalowane w palenisku lub kominie urządzenia. Najlepszy komercyjny przykład takiego podejścia działa naprawdę dobrze. Jeśli piec działa przez większość dnia, może zapewnić ciepłą wodę dla całego domu. Jednak ze względów bezpieczeństwa urządzenia te są często wykonane ze stali nierdzewnej (kosztowny towar) i muszą zostać poddane próbie ciśnieniowej, aby upewnić się, że wytrzymają bardzo wysokie temperatury, które mogą wystąpić w systemie grzewczym. W związku z tym dobry wewnętrzny wymiennik ciepła ma dość wysoką cenę. , są znane z parzących wybuchów pary.
Również pobieranie ciepła z paleniska lub komina pieca na drewno może mieć niefortunny efekt uboczny: pobieranie Btu bezpośrednio z ognia (za pomocą wymiennika paleniskowego) zmniejsza wydajność spalania… jeśli produkty niecałkowitego spalania zostaną schłodzone poniżej temperatury, w której się skraplają (przez komorę spalania lub wymiennik ciepła w kominie), może dojść do dużego nagromadzenia kreozotu. Nie popełnij błędu, połączenie ognia kominowego i wypełnionego wodą wymiennika ciepła może oznaczać katastrofę.
Uznając fakt, że nie ma bezpłatnego posiłku w południe, podeszliśmy konserwatywnie do zaprojektowania własnej przystawki do podgrzewania wody w piecu opalanym drewnem. Zamiast umieszczać wymiennik wewnątrz pieca lub komina, zamontowaliśmy go na zewnątrz paleniska. Przyjmując taką strategię, uniknęliśmy większych modyfikacji grzałki, która zachowuje akredytację Underwriters Laboratories. Co ważniejsze, spełnionych jest kilka kryteriów bezpieczeństwa, o których już wspomnieliśmy: temperatura panująca na zewnątrz obudowy grzałki nie spowoduje zagotowania wody (o ile płyn pozostaje w obiegu), ciepło użyte do podgrzania wody i tak jest oddawane przez grzałkę, więc nadmiar ciepła nie ucieka z paleniska.
Nasza przystawka do podgrzewania wody składa się tylko z około 50 stóp miedzianych rurek 1/4 cala zwiniętych w suchej ścianie wypełnionej Paryżem. Materiał na bazie gipsu pomaga równomiernie rozprowadzać ciepło do wężownic i umożliwia bezpośredni kontakt wymiennika z korpusem pieca bez przegrzania. (Chcielibyśmy podziękować Edowi Walkinstikowi za sugestię). pole dowód). Podobnie jak podgrzewacz słoneczny.
Pompa o wydatku 10 galonów na minutę zamontowana na odpływie nagrzewnicy wymusza obieg wody przez wężownicę iz powrotem do „T” tuż pod zaworem nadmiarowym na górze zbiornika (zawór ten jest zarezerwowany jako środek ostrożności). Zimna woda wpływa do naczynia przez normalny wlot, a woda ogrzewana drewnem wpływa do konwencjonalnego grzejnika elektrycznego przez standardowe wyjście ciepła. Całe okablowanie jest dobrze izolowane pianką o wysokiej gęstości o grubości 1 cala.
Oczywiście, jeśli woda stale krąży, ciepło może być tracone do pieca, gdy nie pali się ogień. Aby temu zapobiec, badacz Dennis Burkholder umieścił automatyczne sterowanie włączaniem/wyłączaniem na termostacie klimatyzatora zasilanym napięciem sieciowym podłączonym do przewodu zasilającego pompy. (Można również użyć bardziej powszechnej kombinacji sterowania ogrzewaniem/klimatyzacją, ustawionej na tryb chłodzenia). Termostat jest montowany na ścianie trzy stopy od grzejnika, około stopy od jego szczytu. regulator -volt włącza pompę i woda zaczyna się nagrzewać. Gdy temperatura spadnie do 76°F, wbudowany wyłącznik różnicowy ponownie wyłącza pompę.
Elementy systemu wymiennika ciepła pokazano na załączonych rysunkach, ale oczywiście każda instalacja wymaga pewnych zmian w podstawowych wymiarach. Na przykład, jeśli twój piec jest większy niż nasz, możesz rozszerzyć panel na tyle, aby uzyskać pełny 60-metrowy wężownica z miękkiej rury miedzianej 1/4″ w większej ramie wymiennika. Jednak osoby z mniejszymi grzejnikami będą musiały użyć mniejszej ilości okablowania.
W każdym razie najłatwiej jest użyć rury, ponieważ jest ona zwinięta do transportu. Po prostu wkładamy karbowany drut do ramy i delikatnie wyginamy rurę, aby wypełnić prostokąt. Elastyczny materiał można wygiąć do promienia około 1-1/2 cala bez załamań, więc nie jest trudno wcisnąć go w potencjalne „gorące punkty”. Pracujemy od zewnętrznej krawędzi do wewnątrz, mocując cewki do płyty montażowej w trakcie. całość chciała wyskoczyć z kadru.)
Po równomiernym rozłożeniu rur miedzianych w ramie, wymieszaj cienką warstwę gipsu modelarskiego i wlej mieszaninę do ramy. Wypoziomuj powierzchnię, przesuwając linijkę po kątowniku i pozostaw materiał do wyschnięcia na kilka dni. Panel można następnie przymocować do boku pieca, a przewód 1/4 cala można podłączyć do rury 1/2 cala zbiornika podgrzewacza.
Przeprowadziliśmy rozszerzone testy, aby określić najbardziej wydajną konfigurację przełącznika i upewnić się, że sprzęt będzie działał bezpiecznie. Na przykład, aby zobaczyć, co się stanie, jeśli awaria zasilania wyłączy naszą pompę, uszczelniliśmy rurę wychodzącą ze zbiornika podgrzewacza i zainstalowaliśmy manometr na zaworze nadmiarowym. Najwyższe ciśnienie, jakie udało nam się wytworzyć w systemie, wyniosło 3 PSI… to po tym, jak nasz Atlanta Stove Works Catalytic zatrzymał przepływ na 8 godzin przy najwyższej możliwej szybkości spalania!
Dodatkowo, aby ustalić, czy przewodnictwo wymiany ciepła przez ściany pieca było zachęcane do niezdrowych poziomów, codziennie badaliśmy wnętrze paleniska pieca na drewno pod kątem zwiększonego gromadzenia się kreozotu. Nie stwierdziliśmy różnic w wyglądzie ani głębokości osadów na żadnej z czterech ścian, co sugeruje, że wymienniki otrzymywały głównie energię promieniowania z zewnętrznych ścian pieca. (Ceramika mogła odgrywać pewną rolę izolacyjną, kompensując zwiększoną przewodność).
Ile gorącej wody wytworzy wymiennik? Cóż, w typowym 7-godzinnym cyklu załadowalibyśmy od 55 do 60 funtów drewna do katalizatora Atlanta, co podniosłoby zawartość 42-galonowego zbiornika do prawie 140 ° F. To 8 funtów na godzinę to prawdopodobnie nieco więcej niż to, czego używa większość ludzi, więc możesz uzyskać nieco mniej ciepłej wody z podobnego urządzenia. Oczywiście, jeśli palisz intensywnie przez cały dzień, suma 24 godzin powinna nadal wystarczyć 100 galonów dziennie. Nawet jeśli często wyłączasz kuchenkę, ten system znacznie obniży Twoje rachunki za media.
W zależności od wielkości gospodarstwa domowego i zużycia wody przez wszystkich, system ten może wyeliminować zimowe rachunki za ciepłą wodę. Jeśli więc możesz zdobyć drewno za znacznie mniej niż równowartość energii elektrycznej lub gazu, energia zużywana do podgrzania wody z pieca opalanego drewnem (oczywiście pomniejszona o miejsce, które zapewni ciepło, które zapewnia urządzenie) będzie tego warta.
Od 50 lat w MOTHER EARTH NEWS pracujemy nad ochroną zasobów naturalnych planety, pomagając jednocześnie oszczędzać zasoby finansowe. Znajdziesz tu wskazówki dotyczące obniżania rachunków za ogrzewanie, uprawy świeżych, naturalnych produktów w domu i nie tylko. Dlatego chcemy, abyś oszczędzał pieniądze i drzewa, subskrybując nasz przyjazny dla ziemi, automatycznie odnawiający się plan oszczędnościowy. Płacąc kartą kredytową, możesz zaoszczędzić dodatkowe 5 USD i otrzymać 6 wydań MOTHER EARTH NEWS za jedyne 12,9 USD 5 (tylko USA). Możesz także skorzystać z opcji Bill Me i zapłacić 17,95 USD za 6 rat.