Jedna od prednosti grijanja na drva je ta što se samo jedna peć može koristiti za svaku potrebu. Osim što nas griju, peći na drva mogu kuhati obroke, sušiti odjeću i tostirati hladne prste. Ali zar ne bi bilo otmjeno kada bi se ta crna kutija mogla i tuširati toplom vodom?
U stvari, kućni bojleri na drva za ogrjev nisu ništa novo... prije više od jednog stoljeća, mnoge peći su imale priključke za rezervoar. Međutim, pojava "zatvorenih" gorionika na drva i sistema vode pod pritiskom stavila je većinu starih tehnika grijaćih procesa u drugi plan, a razvijene su nove metode zasnovane na zatvorenim ciklusima.
Većina pribora za grijanje vode koristi izmjenjivače topline ugrađene u ložište ili dimnjak opreme. Najbolji komercijalni primjer ovog pristupa funkcionira zaista dobro. Ako peć radi veći dio dana, mogu osigurati toplu vodu za cijeli dom. Međutim, radi sigurnosti, ovi uređaji su često izrađeni od nehrđajućeg čelika (skupa roba) i moraju se testirati pod pritiskom kako bi se osiguralo da mogu izdržati vrlo visoke temperature koje se mogu pojaviti unutar sistema grijanja. Kao takav, dobar unutrašnji izmjenjivač topline dolazi s prilično visokom cijenom. S druge strane, domaći unutrašnji uređaji su poznati po eksplozijama pare koje opekline.
Također, izvlačenje topline iz dimnjaka ložišta ili peći na drva može imati neželjenu nuspojavu: izvlačenje Btu direktno iz vatre (korištenjem izmjenjivača topline u ložištu) smanjuje efikasnost sagorijevanja... ako se produkti nepotpunog sagorijevanja ohlade ispod temperature na kojoj kondenziraju (bilo kroz komoru za sagorijevanje ili izmjenjivač topline u dimnjaku), može doći do velike akumulacije kreozota. Ne varajte se, kombinacija požara u dimnjaku i izmjenjivača topline napunjenog vodom može značiti katastrofu.
Prepoznajući činjenicu da nema neplaćenog podnevnog obroka, zauzeli smo konzervativan pristup dizajniranju vlastitog priključka za grijanje vode za peć na drva. Umjesto da izmjenjivač stavljamo unutar bojlera ili dimnjaka, pričvrstili smo ga na vanjsku stranu ložišta. Usvajanjem ove strategije izbjegli smo bilo kakve veće modifikacije bojlera, što održava akreditaciju Underwriters Laboratories. Što je još važnije, ispunjeno je nekoliko sigurnosnih kriterija koje smo već spomenuli: temperatura izvan kućišta bojlera neće uzrokovati ključanje vode (sve dok tekućina cirkulira), toplinu koja se koristi za zagrijavanje vode ionako zrači bojler, tako da višak topline ne izlazi iz ložišta.
Naš dodatak za grijanje vode sastoji se od samo oko 15 metara bakrene cijevi od 6 mm (1/4 inča) namotane u gipsanu ploču ispunjenu gipsanim premazom. Materijal na bazi gipsa pomaže u ravnomjernoj raspodjeli topline na zavojnice i omogućava izmjenjivaču da bude u direktnom kontaktu s tijelom peći bez pregrijavanja. (Željeli bismo zahvaliti Edu Walkinstiku na prijedlogu.) Sklop se pričvršćuje vijcima na jednu stranu grijača i uključuje u reciklirani bojler od 180 litara (koristili smo bojler s elementom za pregorijevanje, ali zvučno izoliranom kutijom). Baš kao solarni predgrijač.
Pumpa od 10 galona u minuti, postavljena na odvodu grijača, cirkuliše vodu kroz zavojnicu i nazad do "T" odmah ispod sigurnosnog ventila na vrhu rezervoara (ovaj ventil je rezervisan kao sigurnosna mjera predostrožnosti). Hladna voda ulazi u posudu kroz normalni ulaz, a voda zagrijana drvetom ulazi u konvencionalni električni grijač kroz standardni izlaz za grijanje. Sve instalacije su dobro izolovane pjenom visoke gustine debljine 1 inč.
Naravno, ako voda stalno cirkulira, toplina se može gubiti u peći kada nema vatre. Da bi to spriječio, istraživač Dennis Burkholder je postavio automatske kontrole za uključivanje/isključivanje na termostat klima uređaja na linijski napon spojen na kabel za napajanje pumpe. (Možete koristiti i uobičajeniju kombinaciju kontrole grijanja/klimatizacije, postavljenu na način hlađenja.) Termostat se montira na zid udaljen jedan metar od grijača, otprilike 30 centimetara od njegovog vrha. Kada temperatura zraka dostigne 27°C, kontroler od 120 volti uključuje pumpu i voda počinje da se zagrijava. Kada temperatura padne na 24°C, ugrađeni diferencijalni prekidač ponovo isključuje cirkulator.
Komponente sistema izmjenjivača toplote prikazane su na priloženim crtežima, ali naravno svaka instalacija zahtijeva neke promjene osnovnih dimenzija. Na primjer, ako je vaša peć veća od naše, možete proširiti ploču dovoljno da dobijete punu zavojnicu od 60 stopa (18 metara) meke bakrene cijevi od 1/4″ (1/4″) unutar većeg okvira izmjenjivača. Međutim, oni s manjim grijačima morat će koristiti manju količinu ožičenja.
U svakom slučaju, najlakše je koristiti cijev jer je namotana u spiralnu traku za transport. Samo stavimo presavijenu žicu u okvir i lagano savijemo cijev da popuni pravougaonik. Fleksibilni materijal se može saviti u radijusu od oko 3,8 cm bez uvijanja, tako da ga nije teško ugurati u potencijalne "vruće tačke". Radimo od vanjskog ruba prema unutra, pričvršćujući zavojnice na zadnju ploču usput. (Bez žica za pričvršćivanje vanjskog prstena cijevi, cijela stvar je htjela iskočiti iz okvira.)
Nakon što su bakrene cijevi ravnomjerno raspoređene unutar okvira, nanesite tanki sloj gipsa i sipajte smjesu u okvir. Poravnajte površinu prelaskom ravnala preko kutne letve i ostavite materijal da se suši nekoliko dana. Ploča se zatim može pričvrstiti na stranu peći, a cijev od 6 mm može se spojiti na cijev od 12 mm spremnika predgrijača.
Izvršili smo proširena testiranja kako bismo utvrdili najefikasniju konfiguraciju prekidača i stekli povjerenje da će oprema sigurno raditi. Na primjer, da bismo vidjeli šta bi se dogodilo ako nestanak struje isključi našu pumpu, zatvorili smo cijev koja izlazi iz rezervoara predgrijača i instalirali manometar na sigurnosni ventil. Najviši pritisak koji smo uspjeli razviti u sistemu bio je 3 PSI... to je nakon što je naš Atlanta Stove Works Catalytic zaustavio protok na 8 sati pri najvećoj mogućoj brzini sagorijevanja!
Osim toga, kako bismo utvrdili da li se izmjena toplote kondukcijom kroz zidove peći podstiče do nezdravih nivoa, svakodnevno smo pregledavali unutrašnjost ložišta peći na drva tražeći povećano nakupljanje kreozota. Nismo pronašli razlike u izgledu ili dubini naslaga ni na jednom od četiri zida, što ukazuje na to da su izmjenjivači prvenstveno primali energiju zračenja sa vanjskih zidova peći. (Keramika je možda igrala određenu izolacijsku ulogu, kompenzirajući povećanu provodljivost.)
Koliko tople vode će izmjenjivač proizvesti? Pa, u tipičnom ciklusu od 7 sati, u Atlanta katalizator bismo uložili 24 do 27 kilograma drveta, što bi podiglo sadržaj rezervoara od 180 litara na skoro 63°C. Ova brzina sagorijevanja od 3,7 kilograma na sat je vjerovatno malo veća od one koju većina ljudi koristi, tako da biste mogli dobiti nešto manje tople vode iz sličnog uređaja. Naravno, ako nastavite intenzivno sagorijevati tokom dana, ukupno 24 sata bi i dalje trebalo biti dovoljno tople vode za preko 360 litara dnevno. Čak i ako često koristite peć "isključenu", ovaj sistem će značajno smanjiti vaše račune za komunalije.
U zavisnosti od veličine vašeg domaćinstva i potrošnje vode svih članova, ovaj sistem može eliminisati vaše račune za toplu vodu zimi. Dakle, ako možete nabaviti drvo za mnogo manje od ekvivalentne količine električne energije ili plina, energija koju koristite za zagrijavanje vode iz vaše peći na drva (bez prostora, naravno, toplote koju će uređaj obezbijediti) će se isplatiti. Osim toga, biće vam drago znati da ste napravili još jedan korak ka zamjeni neobnovljivih izvora energije.
Već 50 godina u MOTHER EARTH NEWS-u radimo na zaštiti prirodnih resursa planete, a istovremeno vam pomažemo uštedjeti financijska sredstva. Pronaći ćete savjete o smanjenju računa za grijanje, uzgoju svježih, prirodnih proizvoda kod kuće i još mnogo toga. Zato želimo da uštedite novac i drveće pretplatom na naš ekološki prihvatljiv plan štednje s automatskim obnavljanjem. Kada plaćate kreditnom karticom, možete uštedjeti dodatnih 5 dolara i dobiti 6 izdanja MOTHER EARTH NEWS-a za samo 12,95 dolara (samo za SAD). Također možete koristiti opciju "Plati mi račun" i platiti 17,95 dolara za 6 rata.