Ένα από τα πλεονεκτήματα της θέρμανσης με ξύλα είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο μία σόμπα για κάθε ανάγκη. Εκτός από το ότι μας κρατούν ζεστούς, οι ξυλόσομπες μπορούν να μαγειρέψουν, να στεγνώσουν ρούχα και να ψήσουν κρύα δάχτυλα ποδιών. Αλλά δεν θα ήταν φανταχτερό αν αυτό το μαύρο κουτί μπορούσε επίσης να κάνει ένα ζεστό ντους;
Στην πραγματικότητα, οι οικιακοί θερμοσίφωνες με καυσόξυλα δεν είναι κάτι καινούργιο... πριν από έναν αιώνα, πολλές σόμπες είχαν εξαρτήματα δεξαμενής. Ωστόσο, η έλευση των «κλειστών» καυστήρων ξύλου και των συστημάτων νερού υπό πίεση έχει θέσει τις περισσότερες από τις παλιές τεχνικές θέρμανσης σε παρτίδες σε δεύτερη μοίρα και έχουν αναπτυχθεί νέες μέθοδοι που βασίζονται σε κλειστούς κύκλους.
Τα περισσότερα αξεσουάρ θέρμανσης νερού χρησιμοποιούν εναλλάκτες θερμότητας εγκατεστημένους στην εστία ή στην καμινάδα του εξοπλισμού. Το καλύτερο εμπορικό παράδειγμα αυτής της προσέγγισης λειτουργεί πολύ καλά. Εάν ο κλίβανος λειτουργεί το μεγαλύτερο μέρος της ημέρας, μπορεί να παρέχει ζεστό νερό για ολόκληρο το σπίτι. Ωστόσο, για λόγους ασφαλείας, αυτές οι συσκευές είναι συχνά κατασκευασμένες από ανοξείδωτο χάλυβα (ένα ακριβό προϊόν) και πρέπει να υποβάλλονται σε δοκιμή πίεσης για να διασφαλιστεί ότι μπορούν να αντέξουν τις πολύ υψηλές θερμοκρασίες που μπορεί να συναντηθούν στο σύστημα θέρμανσης. Ως εκ τούτου, ένας καλός εσωτερικός εναλλάκτης θερμότητας έχει μια αρκετά υψηλή τιμή. Τα αυτοσχέδια εσωτερικά, από την άλλη πλευρά, είναι διαβόητα για τις εκρήξεις ατμού που προκαλούν εγκαύματα.
Επίσης, η εξαγωγή θερμότητας από την καμινάδα μιας εστίας ή μιας ξυλόσομπας μπορεί να έχει μια δυσάρεστη παρενέργεια: η εξαγωγή Btu απευθείας από τη φωτιά (χρησιμοποιώντας έναν εναλλάκτη εστίας) μειώνει την απόδοση καύσης... εάν τα προϊόντα ατελούς καύσης ψύχονται κάτω από τη θερμοκρασία στην οποία συμπυκνώνονται (είτε μέσω ενός θαλάμου καύσης είτε μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας καμινάδας), μπορεί να συμβεί μεγάλη συσσώρευση κρεοσώτου. Μην κάνετε λάθος, ο συνδυασμός μιας φωτιάς καμινάδας και ενός εναλλάκτη θερμότητας γεμάτου με νερό μπορεί να προκαλέσει καταστροφή.
Αναγνωρίζοντας το γεγονός ότι δεν υπάρχει απλήρωτο μεσημεριανό γεύμα, υιοθετήσαμε μια συντηρητική προσέγγιση στο σχεδιασμό του δικού μας εξαρτήματος θέρμανσης νερού για ξυλόσομπα. Αντί να τοποθετήσουμε έναν εναλλάκτη μέσα στη θερμάστρα ή την καμινάδα, τοποθετήσαμε έναν στο εξωτερικό της εστίας. Υιοθετώντας αυτήν τη στρατηγική, αποφύγαμε τυχόν σημαντικές τροποποιήσεις στη θερμάστρα, η οποία διατηρεί την πιστοποίηση Underwriters Laboratories. Το πιο σημαντικό είναι ότι πληρούνται πολλά από τα κριτήρια ασφαλείας που έχουμε ήδη αναφέρει: η θερμοκρασία που επικρατεί έξω από το περίβλημα της θερμάστρας δεν θα βράσει το νερό (εφόσον το υγρό παραμένει σε κυκλοφορία), η θερμότητα που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού ακτινοβολείται από τη θερμάστρα ούτως ή άλλως, επομένως δεν διαφεύγει υπερβολική θερμότητα από την εστία.
Το εξάρτημα θέρμανσης νερού μας αποτελείται από μόνο περίπου 15 μέτρα χάλκινου σωλήνα 1/4 ίντσας, τυλιγμένο σε γυψοσανίδα γεμισμένη με γύψο. Το υλικό με βάση τον γύψο βοηθά στην ομοιόμορφη κατανομή της θερμότητας στα πηνία και επιτρέπει στον εναλλάκτη να βρίσκεται σε άμεση επαφή με το σώμα του κλιβάνου χωρίς υπερθέρμανση. (Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε τον Ed Walkinstik για την πρόταση.) Η συναρμολόγηση βιδώνεται στη μία πλευρά του θερμαντήρα και συνδέεται σε έναν ανακυκλωμένο θερμοσίφωνα 42 γαλονιών (χρησιμοποιήσαμε έναν θερμοσίφωνα με στοιχείο καύσης αλλά ηχομονωτικό κουτί). Ακριβώς όπως ένας ηλιακός προθερμαντήρας.
Μια αντλία 10 γαλονιών ανά λεπτό, τοποθετημένη στην αποχέτευση του θερμαντήρα, κυκλοφορεί νερό μέσω του πηνίου και πίσω στο "T" ακριβώς κάτω από τη βαλβίδα εκτόνωσης στο πάνω μέρος της δεξαμενής (αυτή η βαλβίδα είναι κρατημένη ως προφύλαξη ασφαλείας). Το κρύο νερό εισέρχεται στο δοχείο μέσω της κανονικής εισόδου και το νερό που θερμαίνεται με ξύλο εισέρχεται στον συμβατικό ηλεκτρικό θερμαντήρα μέσω της τυπικής εξόδου θερμότητας. Όλες οι καλωδιώσεις είναι καλά μονωμένες με αφρό υψηλής πυκνότητας πάχους 2,5 εκατοστών.
Φυσικά, εάν το νερό κυκλοφορεί συνεχώς, η θερμότητα μπορεί να χαθεί προς τη σόμπα όταν δεν υπάρχει φωτιά. Για να το αποτρέψει αυτό, ο ερευνητής Dennis Burkholder τοποθέτησε αυτόματα χειριστήρια ενεργοποίησης/απενεργοποίησης σε έναν θερμοστάτη κλιματιστικού γραμμής τάσης που συνδέεται με το καλώδιο τροφοδοσίας της αντλίας. (Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τον πιο συνηθισμένο συνδυασμό ελέγχου θέρμανσης/κλιματισμού, ρυθμισμένο σε λειτουργία ψύξης.) Ο θερμοστάτης είναι τοποθετημένος σε έναν τοίχο ένα μέτρο μακριά από τη θερμάστρα, περίπου ένα πόδι από την κορυφή της. Όταν η θερμοκρασία του αέρα φτάσει τους 24°C, ο ελεγκτής 120 βολτ ενεργοποιεί την αντλία και το νερό αρχίζει να θερμαίνεται. Όταν η θερμοκρασία πέσει στους 21°C, ο ενσωματωμένος διαφορικός διακόπτης απενεργοποιεί ξανά τον κυκλοφορητή.
Τα εξαρτήματα του συστήματος εναλλάκτη θερμότητας φαίνονται στα συνημμένα σχέδια, αλλά φυσικά κάθε εγκατάσταση απαιτεί κάποιες αλλαγές στις βασικές διαστάσεις. Για παράδειγμα, εάν ο φούρνος σας είναι μεγαλύτερος από τον δικό μας, μπορείτε να επεκτείνετε τον πίνακα αρκετά ώστε να έχετε ένα πλήρες πηνίο 60 ποδιών από μαλακό χάλκινο σωλήνα 1/4″ μέσα στο μεγαλύτερο πλαίσιο του εναλλάκτη. Ωστόσο, όσοι έχουν μικρότερους θερμαντήρες θα πρέπει να χρησιμοποιήσουν μικρότερη ποσότητα καλωδίωσης.
Σε κάθε περίπτωση, είναι πιο εύκολο να χρησιμοποιήσετε τον σωλήνα καθώς είναι τυλιγμένος για μεταφορά. Απλώς βάζουμε το πτυχωτό σύρμα στο πλαίσιο και λυγίζουμε απαλά τον σωλήνα για να γεμίσουμε το ορθογώνιο. Το εύκαμπτο υλικό μπορεί να λυγίσει σε ακτίνα περίπου 1-1/2 ίντσας χωρίς να τσακίσει, οπότε δεν είναι δύσκολο να το πιέσουμε σε τυχόν "καυτά σημεία". Δουλεύουμε από την εξωτερική άκρη προς τα μέσα, συνδέοντας τα πηνία στο πίσω μέρος καθώς προχωράμε. (Χωρίς σύρματα για να ασφαλίσουμε τον εξωτερικό δακτύλιο του σωλήνα, όλο το πράγμα ήθελε να πεταχτεί έξω από το πλαίσιο.)
Αφού οι χάλκινοι σωλήνες κατανεμηθούν ομοιόμορφα μέσα στο πλαίσιο, ανακατέψτε ένα λεπτό στρώμα σοβά και ρίξτε το μείγμα μέσα στο πλαίσιο. Ισοπεδώστε την επιφάνεια περνώντας έναν χάρακα πάνω από το γωνιακό σίδερο και αφήστε το υλικό να στεγνώσει για μερικές ημέρες. Στη συνέχεια, το πάνελ μπορεί να στερεωθεί στο πλάι του κλιβάνου και η γραμμή 1/4 ίντσας μπορεί να συνδεθεί με τον σωλήνα 1/2 ίντσας της δεξαμενής προθερμαντήρα.
Πραγματοποιήσαμε εκτεταμένες δοκιμές για να προσδιορίσουμε την πιο αποτελεσματική διαμόρφωση του διακόπτη και να έχουμε την πεποίθηση ότι ο εξοπλισμός θα λειτουργεί με ασφάλεια. Για παράδειγμα, για να δούμε τι θα συνέβαινε εάν μια διακοπή ρεύματος έκλεινε την αντλία μας, σφραγίσαμε τον σωλήνα που εξερχόταν από τη δεξαμενή προθέρμανσης και εγκαταστήσαμε ένα μανόμετρο στη βαλβίδα εκτόνωσης. Η υψηλότερη πίεση που καταφέραμε να αναπτύξουμε στο σύστημα ήταν 3 PSI... αυτό συνέβη αφού το Atlanta Stove Works Catalytic σταμάτησε τη ροή για 8 ώρες με τον υψηλότερο δυνατό ρυθμό καύσης!
Επιπλέον, για να διαπιστώσουμε εάν η ανταλλαγή θερμότητας μέσω αγωγιμότητας μέσω των τοιχωμάτων του κλιβάνου ενθαρρύνεται σε ανθυγιεινά επίπεδα, εξετάζαμε καθημερινά το εσωτερικό του θαλάμου καύσης του ξυλόσοτου για αυξημένη συσσώρευση κρεοσώτου. Δεν διαπιστώσαμε διαφορές στην εμφάνιση ή το βάθος των αποθέσεων σε κανένα από τα τέσσερα τοιχώματα, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι εναλλάκτες λάμβαναν κυρίως ακτινοβολούμενη ενέργεια από τα εξωτερικά τοιχώματα του κλιβάνου. (Το κεραμικό μπορεί να έπαιξε κάποιο μονωτικό ρόλο, αντισταθμίζοντας την αυξημένη αγωγιμότητα.)
Πόσο ζεστό νερό θα παράγει ο εναλλάκτης; Λοιπόν, σε έναν τυπικό κύκλο 7 ωρών, θα φορτώναμε 55 έως 60 λίβρες ξύλου στον καταλύτη Atlanta, κάτι που θα ανέβαζε το περιεχόμενο της δεξαμενής των 42 γαλονιών σε σχεδόν 140°F. Αυτός ο ρυθμός καύσης 8 λιβρών ανά ώρα είναι πιθανώς λίγο υψηλότερος από αυτόν που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι άνθρωποι, επομένως μπορεί να έχετε ελαφρώς λιγότερο ζεστό νερό από μια παρόμοια συσκευή. Φυσικά, αν συνεχίζετε να καίτε έντονα καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας, το σύνολο των 24 ωρών θα πρέπει να εξακολουθεί να είναι αρκετό ζεστό νερό για πάνω από 100 γαλόνια την ημέρα. Ακόμα κι αν χρησιμοποιείτε συχνά τη σόμπα σας "σβηστή", αυτό το σύστημα θα μειώσει σημαντικά τους λογαριασμούς κοινής ωφέλειας.
Ανάλογα με το μέγεθος του νοικοκυριού σας και την κατανάλωση νερού όλων, αυτό το σύστημα μπορεί να σας εξοικονομήσει χρήματα από τους λογαριασμούς ζεστού νερού τον χειμώνα. Έτσι, αν μπορείτε να προμηθευτείτε ξύλα για πολύ λιγότερο από την αντίστοιχη ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος ή φυσικού αερίου, η ενέργεια που χρησιμοποιείτε για να θερμάνετε το νερό από τη ξυλόσομπα σας (μείον τον χώρο, φυσικά, τη θερμότητα που θα παρέχει η συσκευή) θα αξίζει τον κόπο. Επενδύστε. Επιπλέον, θα χαρείτε να μάθετε ότι έχετε κάνει ένα ακόμη βήμα προς την αντικατάσταση των μη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Για 50 χρόνια στο MOTHER EARTH NEWS, εργαζόμαστε για την προστασία των φυσικών πόρων του πλανήτη, βοηθώντας σας παράλληλα να εξοικονομήσετε οικονομικούς πόρους. Θα βρείτε συμβουλές για τη μείωση των λογαριασμών θέρμανσης, την καλλιέργεια φρέσκων, φυσικών προϊόντων στο σπίτι και πολλά άλλα. Γι' αυτό θέλουμε να εξοικονομήσετε χρήματα και δέντρα, εγγραφόμενοι στο φιλικό προς τη γη πρόγραμμα εξοικονόμησης αυτόματης ανανέωσης. Όταν πληρώνετε με πιστωτική κάρτα, μπορείτε να εξοικονομήσετε 5 επιπλέον δολάρια και να λάβετε 6 τεύχη του MOTHER EARTH NEWS με μόλις 12,95 δολάρια (μόνο για τις ΗΠΑ). Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε την επιλογή "Bill Me" και να πληρώσετε 17,95 δολάρια σε 6 δόσεις.