Salah satu kelebihan pemanasan dengan kayu adalah hanya satu kompor yang dapat digunakan untuk semua kebutuhan. Selain menghangatkan tubuh, mesin pembakaran kayu dapat memasak makanan, mengeringkan pakaian, dan menghangatkan kaki yang dingin. Tetapi bukankah akan lebih menarik jika kotak hitam itu juga bisa digunakan untuk mandi air panas?
Sebenarnya, pemanas air berbahan bakar kayu rumah tangga bukanlah hal baru…lebih dari seabad yang lalu, banyak kompor memiliki tangki tambahan. Namun, munculnya kompor kayu "tertutup" dan sistem air bertekanan telah membuat sebagian besar teknik pemanasan batch lama menjadi kurang diminati dan metode baru berdasarkan siklus tertutup telah dikembangkan.
Sebagian besar aksesori pemanas air menggunakan penukar panas yang dipasang di dalam tungku atau cerobong peralatan. Contoh komersial terbaik dari pendekatan ini bekerja dengan sangat baik. Jika tungku beroperasi hampir sepanjang hari, alat ini dapat menyediakan air panas untuk seluruh rumah. Namun, demi keamanan, perangkat ini seringkali terbuat dari baja tahan karat (komoditas yang mahal) dan harus diuji tekanannya untuk memastikan dapat menahan suhu yang sangat tinggi yang mungkin ditemui di dalam sistem pemanas. Dengan demikian, penukar panas internal yang baik memiliki harga yang cukup mahal. Sebaliknya, penukar panas internal buatan sendiri terkenal karena ledakan uap yang dapat menyebabkan luka bakar.
Selain itu, mengekstrak panas dari tungku atau cerobong asap kompor kayu dapat memiliki efek samping yang tidak diinginkan: mengekstrak Btu langsung dari api (menggunakan penukar panas tungku) mengurangi efisiensi pembakaran… jika produk pembakaran tidak sempurna didinginkan di bawah suhu di mana produk tersebut mengembun (baik melalui ruang pembakaran atau penukar panas cerobong asap), penumpukan kreosot dalam jumlah besar dapat terjadi. Jangan salah, kombinasi kebakaran cerobong asap dan penukar panas berisi air dapat menyebabkan bencana.
Menyadari fakta bahwa tidak ada makan siang gratis, kami mengambil pendekatan konservatif dalam mendesain alat pemanas air untuk kompor kayu kami sendiri. Alih-alih memasang penukar panas di dalam pemanas atau cerobong asap, kami memasangnya di bagian luar ruang bakar. Dengan mengadopsi strategi ini, kami menghindari modifikasi besar pada pemanas, yang tetap mempertahankan akreditasi Underwriters Laboratories. Lebih penting lagi, beberapa kriteria keselamatan yang telah kami sebutkan terpenuhi: suhu yang ditemui di luar wadah pemanas tidak akan mendidihkan air (selama cairan tetap bersirkulasi), panas yang digunakan untuk memanaskan air dipancarkan oleh pemanas, sehingga tidak ada panas berlebih yang keluar dari ruang bakar.
Perangkat pemanas air kami hanya terdiri dari sekitar 50 kaki pipa tembaga 1/4 inci yang dililitkan ke dalam dinding kering berisi gipsum. Material berbasis gipsum membantu mendistribusikan panas secara merata ke kumparan dan memungkinkan penukar panas bersentuhan langsung dengan badan tungku tanpa kepanasan. (Kami ingin berterima kasih kepada Ed Walkinstik atas sarannya.) Rakitan ini dipasang dengan baut ke salah satu sisi pemanas dan dihubungkan ke pemanas air bekas berkapasitas 42 galon (kami menggunakan pemanas air dengan elemen yang terbakar tetapi kotak kedap suara). Sama seperti pemanas awal tenaga surya.
Pompa berkapasitas 10 galon per menit yang dipasang pada saluran pembuangan pemanas mengalirkan air melalui koil dan kembali ke sambungan "T" tepat di bawah katup pengaman di bagian atas tangki (katup ini disediakan sebagai tindakan pencegahan keselamatan). Air dingin masuk ke dalam tangki melalui saluran masuk normal, dan air yang dipanaskan dengan kayu masuk ke pemanas listrik konvensional melalui saluran keluar panas standar. Semua kabel diisolasi dengan baik menggunakan busa kepadatan tinggi setebal 1 inci.
Tentu saja, jika air terus bersirkulasi, panas dapat hilang ke kompor ketika tidak ada api yang menyala. Untuk mencegah hal ini, peneliti Dennis Burkholder memasang kontrol otomatis hidup/mati pada termostat AC tegangan listrik yang terhubung ke kabel daya pompa. (Anda juga dapat menggunakan kontrol pemanas/AC kombinasi yang lebih umum, yang diatur ke mode pendinginan.) Termostat dipasang di dinding tiga kaki dari pemanas, sekitar satu kaki dari bagian atasnya. Ketika suhu udara mencapai 80°F, pengontrol 120 volt menghidupkan pompa dan air mulai memanas. Ketika suhu turun hingga 76°F, sakelar diferensial bawaan mematikan sirkulator lagi.
Komponen sistem penukar panas ditunjukkan pada gambar terlampir, tetapi tentu saja setiap instalasi memerlukan beberapa perubahan pada dimensi dasar. Misalnya, jika tungku Anda lebih besar dari milik kami, Anda dapat memperluas panel secukupnya untuk memasukkan gulungan pipa tembaga lunak 1/4″ sepanjang 60 kaki ke dalam rangka penukar panas yang lebih besar. Namun, mereka yang memiliki pemanas yang lebih kecil harus menggunakan jumlah kabel yang lebih sedikit.
Bagaimanapun, cara termudah adalah menggunakan selang dalam keadaan tergulung untuk transportasi. Kami hanya memasukkan kawat yang sudah dikerutkan ke dalam rangka dan dengan lembut membengkokkan pipa untuk mengisi persegi panjang. Material yang fleksibel dapat dibengkokkan hingga radius sekitar 1-1/2 inci tanpa tertekuk, sehingga tidak sulit untuk memaksanya masuk ke "titik panas" potensial. Kami bekerja dari tepi luar ke dalam, memasang gulungan ke bidang belakang saat kami mengerjakannya. (Tanpa kawat untuk mengamankan cincin luar tabung, seluruhnya akan terlepas dari rangka.)
Setelah pipa tembaga terdistribusi secara merata di dalam bingkai, aduk lapisan tipis plester paris dan tuangkan campuran tersebut ke dalam bingkai. Ratakan permukaan dengan menggunakan penggaris di atas besi siku dan biarkan material mengering selama beberapa hari. Panel kemudian dapat dipasang ke sisi tungku dan saluran 1/4 inci dapat dihubungkan ke pipa 1/2 inci tangki pemanas awal.
Kami melakukan pengujian ekstensif untuk menentukan konfigurasi sakelar yang paling efisien dan untuk memastikan bahwa peralatan akan beroperasi dengan aman. Misalnya, untuk melihat apa yang akan terjadi jika pemadaman listrik mematikan pompa kami, kami menyegel pipa yang keluar dari tangki pemanas awal dan memasang pengukur tekanan pada katup pengaman. Tekanan tertinggi yang dapat kami hasilkan dalam sistem adalah 3 PSI…itu setelah Katalis Atlanta Stove Works kami menghentikan aliran selama 8 jam pada tingkat pembakaran tertinggi yang mungkin!
Selain itu, untuk menentukan apakah pertukaran panas konduksi melalui dinding tungku didorong hingga mencapai tingkat yang tidak sehat, kami memeriksa bagian dalam ruang bakar pembakar kayu setiap hari untuk melihat peningkatan penumpukan kreosot. Kami tidak menemukan perbedaan dalam penampilan atau kedalaman endapan pada keempat dinding, yang menunjukkan bahwa penukar panas terutama menerima energi radiasi dari dinding luar tungku. (Keramik mungkin berperan sebagai isolasi, mengimbangi peningkatan konduktivitas.)
Berapa banyak air panas yang akan dihasilkan penukar panas ini? Nah, pada siklus 7 jam yang umum, kita akan memasukkan 55 hingga 60 pon kayu ke dalam katalis Atlanta, yang akan menaikkan suhu isi tangki 42 galon hingga hampir 140°F. Tingkat pembakaran 8 pon per jam ini mungkin sedikit lebih tinggi daripada yang biasa digunakan kebanyakan orang, jadi Anda mungkin mendapatkan air panas yang sedikit lebih sedikit dari perangkat serupa. Tentu saja, jika Anda terus membakar kayu secara intensif sepanjang hari, total 24 jam seharusnya masih cukup untuk menghasilkan lebih dari 100 galon air panas per hari. Bahkan jika Anda sering mematikan kompor, sistem ini akan secara signifikan mengurangi tagihan listrik Anda.
Tergantung pada ukuran rumah tangga Anda dan konsumsi air setiap orang, sistem ini dapat menghilangkan tagihan air panas musim dingin Anda. Jadi, jika Anda bisa mendapatkan kayu dengan harga jauh lebih murah daripada jumlah listrik atau gas yang setara, energi yang Anda gunakan untuk memanaskan air dari kompor kayu Anda (dikurangi ruang, tentu saja, panas yang akan dihasilkan alat tersebut) akan sangat berharga. Selain itu, Anda akan senang mengetahui bahwa Anda telah mengambil langkah lain untuk mengganti sumber energi yang tidak terbarukan.
Selama 50 tahun di MOTHER EARTH NEWS, kami telah berupaya melindungi sumber daya alam planet ini sekaligus membantu Anda menghemat sumber daya keuangan. Anda akan menemukan kiat-kiat untuk mengurangi tagihan pemanas, menanam hasil bumi segar dan alami di rumah, dan banyak lagi. Itulah mengapa kami ingin Anda menghemat uang dan pohon dengan berlangganan paket hemat ramah lingkungan kami yang diperbarui secara otomatis. Saat Anda membayar dengan kartu kredit, Anda dapat menghemat tambahan $5 dan mendapatkan 6 edisi MOTHER EARTH NEWS hanya dengan $12,95 (hanya untuk AS). Anda juga dapat menggunakan opsi Bayar Nanti dan membayar $17,95 untuk 6 kali angsuran.