Едно от предимствата на отоплението с дърва е, че само една печка може да се използва за всяка нужда. Освен че ни топлят, машините на дърва могат да готвят храна, да сушат дрехи и да препичат студени пръсти. Но не би ли било страхотно, ако тази черна кутия можеше да приема и горещ душ?
Всъщност, битовите бойлери на дърва за огрев не са нищо ново... преди повече от век много печки са имали приставки за резервоар. Появата на „затворени“ дървени горелки и системи за вода под налягане обаче е оставила на заден план повечето от старите техники за партидно отопление и са разработени нови методи, базирани на затворени цикли.
Повечето аксесоари за отопление на вода използват топлообменници, монтирани в горивната камера или комина на оборудването. Най-добрият търговски пример за този подход работи наистина добре. Ако пещта работи през по-голямата част от деня, те могат да осигурят топла вода за целия дом. Въпреки това, от съображения за безопасност, тези устройства често са изработени от неръждаема стомана (скъпа стока) и трябва да бъдат тествани под налягане, за да се гарантира, че могат да издържат на много високите температури, които могат да се срещнат в отоплителната система. Поради това, един добър вътрешен топлообменник се предлага с доста висока цена. Домашно изработените вътрешни устройства, от друга страна, са известни с изгарящите си парни експлозии.
Също така, извличането на топлина от камината или комина на печка на дърва може да има неприятен страничен ефект: извличането на Btu директно от огъня (с помощта на топлообменник на горивната камера) намалява ефективността на горенето... ако продуктите от непълно горене се охладят под температурата, при която кондензират (чрез горивна камера или топлообменник на комина), може да се получи голямо натрупване на креозот. Не се заблуждавайте, комбинацията от пожар в комина и топлообменник, пълен с вода, може да доведе до катастрофа.
Осъзнавайки факта, че няма неплатено обедно хранене, ние предприехме консервативен подход към проектирането на наше собствено устройство за затопляне на вода с дървена печка. Вместо да поставим топлообменник вътре в нагревателя или комина, ние го прикрепихме от външната страна на горивната камера. Чрез приемането на тази стратегия избегнахме всякакви големи модификации на нагревателя, което поддържа акредитацията на Underwriters Laboratories. По-важното е, че са изпълнени няколко от критериите за безопасност, които вече споменахме: температурата, установена извън корпуса на нагревателя, няма да доведе до кипене на водата (стига течността да циркулира), топлината, използвана за загряване на водата, се излъчва от нагревателя така или иначе, така че излишната топлина не излиза от горивната камера.
Нашето приспособление за отопление на вода се състои само от около 15 метра медни тръби с диаметър 6 мм, навити в гипсокартон, запълнен с пълнеж от Париж. Материалът на основата на гипс спомага за равномерното разпределение на топлината по серпентините и позволява на топлообменника да бъде в директен контакт с тялото на пещта, без да прегрява. (Бихме искали да благодарим на Ед Уокинстик за предложението.) Комплектът се закрепва с болтове от едната страна на нагревателя и се включва в рециклиран бойлер с обем 42 галона (използвахме бойлер с прегарящ елемент, но със звукоизолирана кутия). Точно като слънчев подгревател.
Помпа с дебит 10 галона в минута, монтирана на дренажа на нагревателя, циркулира водата през серпентината и обратно към „Т“-точка точно под предпазния клапан в горната част на резервоара (този клапан е запазен като предпазна мярка). Студената вода влиза в съда през нормалния вход, а водата, загрята с дърва, влиза в конвенционалния електрически нагревател през стандартния изход за топлина. Всички кабели са добре изолирани с пяна с висока плътност с дебелина 1 инч.
Разбира се, ако водата циркулира постоянно, топлината може да се губи към печката, когато няма огън. За да предотврати това, изследователят Денис Бъркхолдър е поставил автоматични контроли за включване/изключване на термостат за климатик с мрежово напрежение, свързан към захранващия кабел на помпата. (Можете също да използвате по-често срещания комбиниран контрол за отопление/климатизация, настроен на режим на охлаждане.) Термостатът е монтиран на стена на около метър от нагревателя, на около 30 см от върха му. Когато температурата на въздуха достигне 27°C, 120-волтовият контролер включва помпата и водата започва да се нагрява. Когато температурата падне до 24°C, вграденият диференциален превключвател отново изключва циркулационната помпа.
Компонентите на топлообменната система са показани на приложените чертежи, но разбира се, всяка инсталация изисква някои промени в основните размери. Например, ако вашата пещ е по-голяма от нашата, можете да разширите панела достатъчно, за да получите пълна 60-футова серпентина от 1/4″ мека медна тръба в рамките на по-голямата рамка на топлообменника. Тези с по-малки нагреватели обаче ще трябва да използват по-малко количество окабеляване.
Във всеки случай, най-лесно е да се използва тръбата, тъй като е навита на руло за транспорт. Просто поставяме кримпвания проводник в рамката и внимателно огъваме тръбата, за да запълни правоъгълника. Гъвкавият материал може да се огъва до радиус от около 1-1/2 инча без да се прегъва, така че не е трудно да го напъхнем в потенциални „горещи точки“. Работим от външния ръб навътре, като прикрепяме намотките към задната платка, докато работим. (Без проводници за закрепване на външния пръстен на тръбата, цялото нещо искаше да изскочи от рамката.)
След като медните тръби са равномерно разпределени в рамката, разбъркайте тънък слой гипс и изсипете сместа в рамката. Изравнете повърхността, като прокарате линийка върху ъгловата лайсна и оставете материала да изсъхне за няколко дни. След това панелът може да се прикрепи към страната на пещта, а 1/4-инчовата тръба може да се свърже с 1/2-инчовата тръба на резервоара за предварително нагряване.
Проведохме разширени тестове, за да определим най-ефективната конфигурация на превключвателя и да се уверим, че оборудването ще работи безопасно. Например, за да видим какво ще се случи, ако прекъсване на захранването изключи помпата ни, запечатахме тръбата, излизаща от резервоара на предварителния нагревател, и монтирахме манометър на предпазния клапан. Най-високото налягане, което успяхме да развием в системата, беше 3 PSI... това е след като нашият катализатор Atlanta Stove Works спря потока за 8 часа при възможно най-високата скорост на горене!
Освен това, за да определим дали топлообменът чрез проводимост през стените на пещта е насърчаван до нездравословни нива, ежедневно изследвахме вътрешността на горивната камера на дървената горелка за повишено натрупване на креозот. Не открихме разлики във външния вид или дълбочината на отлаганията по никоя от четирите стени, което предполага, че топлообменниците са получавали предимно лъчиста енергия от външните стени на пещта. (Керамиката може да е играла известна изолационна роля, компенсирайки повишената проводимост.)
Колко топла вода ще произведе топлообменникът? Е, при типичен 7-часов цикъл, ние бихме заредили 55 до 60 паунда дърва в катализатора Atlanta, което би повишило съдържанието на резервоара от 42 галона до почти 140°F. Тази скорост на горене от 8 паунда на час вероятно е малко по-висока от тази, която повечето хора използват, така че може да получите малко по-малко топла вода от подобно устройство. Разбира се, ако продължавате да горите интензивно през целия ден, общото количество за 24 часа би трябвало да е достатъчно за над 100 галона топла вода на ден. Дори ако често използвате печката си „изключена“, тази система значително ще намали сметките ви за комунални услуги.
В зависимост от размера на вашето домакинство и потреблението на вода на всички, тази система може да елиминира сметките ви за топла вода през зимата. Така че, ако можете да получите дърва за много по-малко от еквивалентното количество електричество или газ, енергията, която използвате за затопляне на водата от вашата печка на дърва (без пространството, разбира се, топлината, която уредът ще осигури), ще си заслужава инвестицията. Освен това, ще се радвате да знаете, че сте направили още една стъпка към замяната на невъзобновяемите енергийни източници.
В продължение на 50 години в MOTHER EARTH NEWS работим за опазване на природните ресурси на планетата, като същевременно ви помагаме да спестите финансови средства. Ще намерите съвети за намаляване на сметките си за отопление, отглеждане на пресни, натурални продукти у дома и други. Ето защо искаме да спестите пари и дървета, като се абонирате за нашия екологичен автоматично подновяващ се план за спестявания. Когато плащате с кредитна карта, можете да спестите допълнителни $5 и да получите 6 броя на MOTHER EARTH NEWS само за $12,95 (само за САЩ). Можете също да използвате опцията „Изпрати ми фактура“ и да платите $17,95 за 6 вноски.