Одним из преимуществ отопления на дровах является то, что для любых нужд можно использовать только одну печь. Помимо того, что мы согреваемся, дровяные машины могут готовить еду, сушить одежду и поджаривать остывшие пальцы ног. Но разве не было бы здорово, если бы этот черный ящик мог также принимать горячий душ?
На самом деле, в бытовых водонагревателях на дровах нет ничего нового… более века назад многие печи имели приспособления для баков. Однако появление «закрытых» дровяных горелок и систем подачи воды под давлением отодвинуло большинство старых методов периодического нагрева на второй план, и были разработаны новые методы, основанные на замкнутых циклах.
В большинстве аксессуаров для нагрева воды используются теплообменники, установленные в топке или дымоходе оборудования. Лучший коммерческий пример такого подхода работает очень хорошо. Если печь работает большую часть дня, они могут обеспечить горячей водой весь дом. стороны, печально известны обжигающими паровыми взрывами.
Кроме того, извлечение тепла из топки или дымохода дровяной печи может иметь неприятный побочный эффект: извлечение Btu непосредственно из огня (с помощью теплообменника топки) снижает эффективность сгорания… если продукты неполного сгорания охлаждаются ниже температуры, при которой они конденсируются (через камеру сгорания или теплообменник дымохода), может произойти большое накопление креозота.
Признавая тот факт, что не нужно оплачивать полуденный обед, мы выбрали консервативный подход к разработке собственного водонагревательного оборудования для дровяной печи. Вместо того, чтобы размещать теплообменник внутри печи или дымохода, мы прикрепили его к внешней стороне топки. пока жидкость продолжает циркулировать), тепло, используемое для нагрева воды, в любом случае излучается нагревателем, поэтому избыточное тепло не уходит из топки.
Наше приспособление для нагрева воды состоит всего из около 50 футов 1/4-дюймовых медных труб, свернутых в гипсокартон. Материал на основе гипса помогает равномерно распределять тепло по змеевикам и позволяет теплообменнику находиться в непосредственном контакте с корпусом печи без перегрева. элемент, но звуконепроницаемая коробка). Так же, как солнечный подогреватель.
Насос производительностью 10 галлонов в минуту, установленный на сливном отверстии нагревателя, обеспечивает циркуляцию воды через змеевик и обратно к тройнику чуть ниже предохранительного клапана в верхней части бака (этот клапан зарезервирован в качестве меры предосторожности). Холодная вода поступает в сосуд через обычный вход, а вода, нагретая дровами, поступает в обычный электрический нагреватель через стандартный выход тепла. Вся проводка хорошо изолирована пенопластом высокой плотности толщиной 1 дюйм.
Конечно, если вода постоянно циркулирует, тепло может отдаваться печи, когда огонь не горит. Чтобы предотвратить это, исследователь Деннис Беркхолдер установил автоматическое управление включением/выключением термостата кондиционера, подключенного к сетевому напряжению, к шнуру питания насоса. Регулятор напряжения включает насос, и вода начинает нагреваться. Когда температура падает до 76°F, встроенный дифференциальный выключатель снова выключает циркуляционный насос.
Компоненты системы теплообменника показаны на прилагаемых чертежах, но, конечно, каждая установка требует некоторых изменений основных размеров. Например, если ваша печь больше нашей, вы можете расширить панель настолько, чтобы получить полный 60-футовый змеевик из мягкой медной трубы диаметром 1/4″ внутри большей рамы теплообменника. Однако тем, у кого нагреватели меньшего размера, придется использовать меньшее количество проводки.
В любом случае, проще всего использовать трубку, так как она свернута для транспортировки. Мы просто помещаем гофрированный провод в раму и аккуратно сгибаем трубу, чтобы заполнить прямоугольник. Гибкий материал можно согнуть до радиуса около 1-1/2 дюйма, не перегибая, поэтому его несложно силой вставить в любые потенциальные «горячие точки». вещь хотела выпрыгнуть из кадра.)
После того, как медные трубы будут равномерно распределены внутри рамы, размешайте тонкий слой гипса и залейте смесь в раму. Выровняйте поверхность, проведя линейкой по уголку, и дайте материалу высохнуть в течение нескольких дней. Затем панель можно прикрепить к боковой стороне печи, а линию 1/4 дюйма можно соединить с трубой 1/2 дюйма бака подогревателя.
Мы провели расширенные испытания, чтобы определить наиболее эффективную конфигурацию переключателя и убедиться в том, что оборудование будет работать безопасно. Например, чтобы увидеть, что произойдет, если сбой питания отключит наш насос, мы загерметизировали трубу, выходящую из бака подогревателя, и установили манометр на предохранительный клапан.
Кроме того, чтобы определить, не стимулировался ли кондуктивный теплообмен через стены печи до нездорового уровня, мы ежедневно обследовали внутреннюю часть топки дровяной горелки на предмет повышенного накопления креозота. Мы не обнаружили различий во внешнем виде или глубине отложений на любой из четырех стенок, предполагая, что теплообменники в основном получали лучистую энергию от внешних стен печи. (Керамика, возможно, играла некоторую изолирующую роль, компенсируя повышенную проводимость.)
Сколько горячей воды будет производить теплообменник? Ну, в типичном 7-часовом цикле мы загрузим от 55 до 60 фунтов древесины в катализатор Atlanta, что поднимет содержимое 42-галлонного резервуара почти до 140 ° F. Эта скорость сжигания 8 фунтов в час, вероятно, немного выше, чем то, что использует большинство людей, поэтому вы можете получить немного меньше горячей воды от аналогичного устройства. более 100 галлонов в день. Даже если вы часто выключите печь, эта система значительно сократит ваши счета за коммунальные услуги.
В зависимости от размера вашего домохозяйства и общего потребления воды эта система может устранить ваши счета за горячую воду в зимнее время. Так что, если вы можете получить древесину по гораздо меньшей цене, чем эквивалентное количество электричества или газа, энергия, которую вы используете для нагрева воды из вашей дровяной печи (за вычетом пространства, конечно, тепла, которое будет обеспечивать прибор), будет стоить инвестиций. Кроме того, вы будете рады узнать, что сделали еще один шаг к замене невозобновляемых источников энергии.
В течение 50 лет в MOTHER EARTH NEWS мы работали над защитой природных ресурсов планеты, помогая вам экономить финансовые ресурсы. Вы найдете советы по сокращению счетов за отопление, выращиванию свежих натуральных продуктов дома и многому другому. Вот почему мы хотим, чтобы вы сэкономили деньги и деревья, подписавшись на наш экологичный план с автоматическим продлением сбережений. 0,95 (только для США). Вы также можете использовать опцию «Выставить счет» и заплатить 17,95 долларов США за 6 платежей.