Одна з переваг опалення дровами полягає в тому, що для будь-яких потреб можна використовувати лише одну піч. Машини на дровах не тільки зігрівають нас, але й можуть готувати їжу, сушити одяг і підсмажувати холодні пальці ніг. Але чи не було б чудово, якби цей чорний ящик міг також прийняти гарячий душ?
Насправді, побутові водонагрівачі на дровах не є чимось новим… більше століття тому багато печей мали баки. Однак поява «закритих» дров’яних пальників і систем водопостачання під тиском відсунула більшість старих методів періодичного нагрівання на другий план, і були розроблені нові методи, засновані на замкнутих циклах.
Більшість аксесуарів для водяного опалення використовують теплообмінники, встановлені в топці або димоході обладнання. Найкращий комерційний приклад цього підходу працює дуже добре. Якщо піч працює більшу частину дня, вони можуть забезпечувати гарячою водою весь будинок. Проте з міркувань безпеки ці пристрої часто виготовляються з нержавіючої сталі (дорогий товар) і повинні пройти випробування під тиском, щоб переконатися, що вони можуть витримувати дуже високі температури, які можуть виникати в системі опалення. Таким чином, хороший внутрішній теплообмінник поставляється. з досить високою ціною. З іншого боку, саморобні внутрішні елементи сумно відомі тим, що викликають вибухи гарячої пари.
Крім того, відбір тепла з топки або димоходу дров’яної печі може мати неприємний побічний ефект: вилучення Btu безпосередньо з вогню (за допомогою теплообмінника топки) знижує ефективність згоряння… якщо продукти неповного згоряння охолоджуються нижче температури, при якій вони конденсуються (чи через камеру згоряння, чи через теплообмінник димоходу), може статися велике накопичення креозоту. Не помиляйтеся, Поєднання пожежі в димарі та заповненого водою теплообмінника може призвести до катастрофи.
Усвідомлюючи той факт, що неоплачуваного обіду немає, ми дотримувалися консервативного підходу до розробки нашої власної дров’яної печі для опалення води. Замість того, щоб розміщувати теплообмінник всередині обігрівача чи димоходу, ми прикріпили один із зовнішнього боку топки. Прийнявши цю стратегію, ми уникли будь-яких серйозних модифікацій обігрівача, який підтримує акредитацію Underwriters Laboratories. Що ще важливіше, кілька критеріїв безпеки, які ми вже згадували дотримуються: температура, яка виникає зовні корпусу нагрівача, не закип’ятить воду (поки рідина продовжує циркулювати), тепло, яке використовується для нагріву води, все одно випромінюється нагрівачем, тому надлишкове тепло не виходить із топки.
Наше пристосування для нагріву води складається лише з приблизно 50 футів мідної трубки діаметром 1/4 дюйма, згорнутої в гіпсокартон, наповнений Парижем. Матеріал на основі гіпсу допомагає рівномірно розподіляти тепло по змійовикам і дозволяє теплообміннику перебувати в прямому контакті з корпусом печі, не перегріваючись. (Ми хотіли б подякувати Еду Волкінстіку за пропозицію.) Монтажний вузол прикручується до однієї сторони нагрівача та підключається до переробленого 42 галонний водонагрівач (ми використовували водонагрівач з перегораючим елементом, але звукоізоляційною коробкою). Так само, як сонячний підігрівач.
Насос потужністю 10 галонів за хвилину, встановлений на зливному отворі нагрівача, циркулює воду через змійовик і назад до «Т» прямо під запобіжним клапаном у верхній частині резервуара (цей клапан зарезервований як запобіжний захід). Холодна вода надходить у посудину через звичайний вхідний отвір, а вода, нагріта дровами, надходить у звичайний електричний нагрівач через стандартний вихідний отвір тепла. Уся проводка добре ізольована піною високої щільності товщиною 1 дюйм .
Звичайно, якщо вода постійно циркулює, тепло може бути втрачено в піч, коли вогонь не горить. Щоб запобігти цьому, дослідник Денніс Беркголдер встановив автоматичне керування ввімкненням/вимкненням на термостаті кондиціонера з мережевою напругою, підключеному до кабелю живлення насоса. (Ви також можете використовувати більш поширений комбінований регулятор опалення/кондиціонування повітря, налаштований на режим охолодження). Термостат встановлено на стіні в трьох футах від обігрівача, приблизно в футі від його верхньої частини. Коли температура повітря досягає 80°F, контролер на 120 вольт включає насос, і вода починає нагріватися. Коли температура падає до 76°F, вбудований диференціальний вимикач знову вимикає циркуляційний насос.
Компоненти системи теплообмінника показано на кресленнях, що додаються, але, звичайно, кожне встановлення потребує деяких змін основних розмірів. Наприклад, якщо ваша піч більша за нашу, ви можете розширити панель настільки, щоб отримати повну 60-футову спіраль із м’якої мідної труби 1/4 дюйма у більшій рамі теплообмінника. Однак тим, хто має менші нагрівачі, доведеться використовувати меншу кількість проводів.
У будь-якому випадку найпростіше використовувати трубку, оскільки вона згорнута в спіралі для транспортування. Ми просто вставляємо гофрований дріт у каркас і обережно згинаємо трубу, щоб заповнити прямокутник. Гнучкий матеріал можна зігнути в радіусі приблизно 1-1/2 дюйма без перегинів, тому його неважко заштовхнути в будь-які потенційні «гарячі точки». Ми працюємо від зовнішнього краю всередину, прикріплюючи котушки до задньої плати під час руху. .(Без проводів, щоб закріпити зовнішнє кільце труби, все хотіло вискочити з рами.)
Після того, як мідні труби рівномірно розподілені всередині рами, розмішайте тонкий шар паризького гіпсу та вилийте суміш у раму. Вирівняйте поверхню, провівши лінійкою по кутнику, і дайте матеріалу висохнути протягом кількох днів. Потім панель можна прикріпити збоку печі, а лінію 1/4 дюйма можна приєднати до труби 1/2 дюйма бака попереднього нагрівача.
Ми провели розширене тестування, щоб визначити найефективнішу конфігурацію перемикача та переконатися, що обладнання працюватиме безпечно. Наприклад, щоб побачити, що трапиться, якщо збій електроживлення вимкне наш насос, ми загерметизували трубу, що виходить із резервуару попереднього нагрівача, і встановили манометр на запобіжний клапан. Найвищий тиск, який ми змогли створити в системі, становив 3 PSI… це після того, як наша каталітична система Atlanta Stove Works зупинила потік на 8 годин на максимально можливій швидкості горіння!
Крім того, щоб визначити, чи заохочується кондуктивний теплообмін через стінки печі до нездорового рівня, ми щодня перевіряли внутрішню частину топки дров’яної печі на наявність підвищеного накопичення креозоту. Ми не виявили відмінностей у зовнішньому вигляді чи глибині відкладень на жодній із чотирьох стінок, що свідчить про те, що теплообмінники в основному отримували випромінювальну енергію від зовнішніх стінок печі. (Кераміка, можливо, відігравала певну ізоляційну роль, компенсуючи підвищену провідність). .)
Скільки гарячої води буде виробляти теплообмінник? Ну, за типового 7-годинного циклу ми завантажимо від 55 до 60 фунтів деревини в каталізатор Atlanta, що підніме вміст 42-галонного резервуару майже до 140°F. Швидкість спалювання 8 фунтів на годину, ймовірно, трохи вища, ніж те, що використовує більшість людей, тому ви можете отримати трохи менше гарячої води з подібного пристрою. Звичайно, якщо ви продовжуєте інтенсивно горіти протягом усього процесу. на день, загальна кількість гарячої води на 24 години має бути достатньою для понад 100 галонів на день. Навіть якщо ви часто вимикаєте плиту, ця система значно зменшить ваші рахунки за комунальні послуги.
Залежно від розміру вашого домогосподарства та споживання води всіма, ця система може позбавити вас рахунків за гарячу воду взимку. Отже, якщо ви можете придбати дрова за набагато меншу суму, ніж еквівалентна кількість електроенергії чи газу, енергія, яку ви використовуєте для нагріву води з вашої дров’яної печі (звичайно, мінус простір, тепло, яке забезпечить прилад), буде того варте інвестицій. Крім того, ви будете раді знати, що зробили ще один крок до заміни невідновлюваних джерел енергії.
Протягом 50 років у MOTHER EARTH NEWS ми працювали над захистом природних ресурсів планети, одночасно допомагаючи вам заощаджувати фінансові ресурси. Ви знайдете поради щодо скорочення рахунків за опалення, вирощування свіжих натуральних продуктів вдома тощо. Ось чому ми хочемо, щоб ви заощаджували гроші та дерева, підписавшись на наш безпечний для Землі заощаджувальний план із автоматичним поновленням. Коли ви платите за допомогою кредитної картки, ви можете заощадити додаткові 5 доларів і отримати 6 номерів MOTHER E. ARTH NEWS лише за 12,95 доларів США (тільки для США). Ви також можете скористатися опцією «Оформити рахунок» і заплатити 17,95 доларів США за 6 платежів.