En av fordelene med å fyre med ved er at bare én ovn kan brukes til alle behov. I tillegg til å holde oss varme, kan vedfyrte maskiner lage mat, tørke klær og riste kalde tær. Men hadde det ikke vært kult om den svarte boksen også kunne ta en varm dusj?
Faktisk er ikke noe nytt med vedfyrt varmtvannsberedere til husholdningsbruk ... for over et århundre siden hadde mange ovner tanktilbehør. Imidlertid har fremveksten av "lukkede" vedovner og trykkvannssystemer satt de fleste av de gamle batchoppvarmingsteknikkene på sparket, og nye metoder basert på lukkede sykluser har blitt utviklet.
De fleste varmtvannsberedere bruker varmevekslere installert i brennkammeret eller skorsteinen. Det beste kommersielle eksemplet på denne tilnærmingen fungerer veldig bra. Hvis ovnen er i gang mesteparten av dagen, kan de gi varmtvann til hele hjemmet. Av sikkerhetshensyn er imidlertid disse enhetene ofte laget av rustfritt stål (en dyr vare) og må trykktestes for å sikre at de tåler de svært høye temperaturene som kan oppstå i varmesystemet. Som sådan kommer en god intern varmeveksler med en ganske heftig prislapp. Hjemmelagde interne deler er derimot beryktet for skåldende dampeksplosjoner.
I tillegg kan det å utvinne varme fra en peisovns eller vedovns skorstein ha en uheldig bivirkning: å utvinne Btu direkte fra ilden (ved hjelp av en peisovnsveksler) reduserer forbrenningseffektiviteten ... hvis produktene fra ufullstendig forbrenning avkjøles under temperaturen de kondenserer ved (enten gjennom et forbrenningskammer eller en skorsteinsvarmeveksler), kan det oppstå en stor opphopning av kreosot. Ta ikke feil, kombinasjonen av en pipebrann og en vannfylt varmeveksler kan bety katastrofe.
Siden vi erkjente at det ikke finnes noe ubetalt middagsmåltid, valgte vi en konservativ tilnærming til å designe vårt eget varmtvannsberedertilbehør til vedovn. I stedet for å plassere en varmeveksler inne i varmeren eller skorsteinen, festet vi en på utsiden av brennkammeret. Ved å bruke denne strategien unngikk vi større modifikasjoner av varmeren, som fortsatt er akkreditert av Underwriters Laboratories. Enda viktigere er at flere av sikkerhetskriteriene vi allerede har nevnt, er oppfylt: temperaturen utenfor varmeapparatets kabinett vil ikke koke vannet (så lenge væsken sirkulerer), varmen som brukes til å varme opp vannet utstråles uansett av varmeren, slik at ingen overflødig varme slipper ut fra brennkammeret.
Vårt varmtvannsberedertilbehør består av bare omtrent 15 meter med 0,6 mm kobberrør som er kveilet inn i en gipsvegg fylt med Paris-materiale. Det gipsbaserte materialet bidrar til å fordele varmen jevnt til spolene og lar varmeveksleren være i direkte kontakt med ovnshuset uten å overopphetes. (Vi vil gjerne takke Ed Walkinstik for forslaget.) Enheten boltes til den ene siden av varmeren og kobles til en resirkulert varmtvannsbereder på 180 liter (vi brukte en varmtvannsbereder med et utbrenningselement, men en lydisolert boks). Akkurat som en solforvarmer.
En pumpe på 4,5 liter per minutt montert på varmerens avløp sirkulerer vann gjennom spolen og tilbake til «T»-en rett under sikkerhetsventilen på toppen av tanken (denne ventilen er reservert som en sikkerhetsforanstaltning). Kaldt vann kommer inn i beholderen gjennom det vanlige innløpet, og vedvarmet vann kommer inn i den konvensjonelle elektriske varmeren gjennom standard varmeutløp. All kabling er godt isolert med 2,5 cm tykt skum med høy tetthet.
Hvis vannet sirkulerer konstant, kan det selvsagt gå varmetap til ovnen når det ikke brenner. For å forhindre dette installerte forskeren Dennis Burkholder automatiske av/på-kontroller på en nettspenningstermostat for klimaanlegget som er koblet til pumpens strømledning. (Du kan også bruke den mer vanlige kombinasjonen av varme-/klimaanleggskontroll, satt til kjølemodus.) Termostaten er montert på en vegg en meter unna varmeren, omtrent 30 cm fra toppen av den. Når lufttemperaturen når 27 °C, slår 120-voltskontrolleren på pumpen, og vannet begynner å varmes opp. Når temperaturen synker til 24 °C, slår den innebygde differensialbryteren av sirkulasjonspumpen igjen.
Komponentene i varmevekslersystemet er vist i de vedlagte tegningene, men hver installasjon krever selvfølgelig noen endringer i de grunnleggende dimensjonene. Hvis for eksempel ovnen din er større enn vår, kan du utvide panelet nok til å få en full 60-fots spole med 1/4″ mykt kobberrør innenfor den større vekslerrammen. De med mindre varmeovner må imidlertid bruke en mindre mengde ledninger.
Uansett er det enklest å bruke røret siden det er kveilet for transport. Vi legger bare den krympede ledningen inn i rammen og bøyer røret forsiktig for å fylle rektangelet. Det fleksible materialet kan bøyes til en radius på omtrent 3,5 cm uten å knekke, så det er ikke vanskelig å tvinge det inn i potensielle "hot spots". Vi jobber fra ytterkanten og innover, og fester kveilene til bakplanet underveis. (Uten ledninger for å feste den ytre ringen på røret, ville hele greia hoppe ut av rammen.)
Etter at kobberrørene er jevnt fordelt i rammen, rør inn et tynt lag med gips og hell blandingen i rammen. Jevne ut overflaten ved å føre en linjal over vinkeljernet og la materialet tørke i noen dager. Panelet kan deretter festes til siden av ovnen, og 1/4-tommersledningen kan kobles til 1/2-tommers røret på forvarmertanken.
Vi utførte omfattende testing for å bestemme den mest effektive konfigurasjonen av bryteren og for å gi oss selv tillit til at utstyret ville fungere trygt. For eksempel, for å se hva som ville skje hvis et strømbrudd slår av pumpen vår, forseglet vi røret som kommer ut av forvarmertanken og installerte en trykkmåler på sikkerhetsventilen. Det høyeste trykket vi klarte å utvikle i systemet var 3 PSI ... det var etter at vår Atlanta Stove Works Catalytic stoppet strømningen i 8 timer med høyest mulig forbrenningshastighet!
I tillegg, for å avgjøre om konduksjonsvarmeutveksling gjennom ovnsveggene ble oppmuntret til usunne nivåer, undersøkte vi daglig innsiden av vedovnens brennkammer for økt kreosotoppbygging. Vi fant ingen forskjeller i utseendet eller dybden på avleiringene på noen av de fire veggene, noe som tyder på at varmevekslerne primært mottok strålingsenergi fra de ytre ovnsveggene. (Keramikken kan ha spilt en isolerende rolle, og motvirket den økte konduktiviteten.)
Hvor mye varmtvann vil veksleren produsere? Vel, på en typisk 7-timers syklus ville vi laste 22 til 27 kg ved inn i Atlanta-katalysatoren, noe som ville øke innholdet i den 18 liters tanken til nesten 60 °C. Denne forbrenningshastigheten på 3,4 kg per time er sannsynligvis litt høyere enn det folk flest bruker, så du kan få litt mindre varmtvann fra en lignende enhet. Selvfølgelig, hvis du fortsetter å brenne intenst gjennom dagen, bør den totale 24-timersbruken fortsatt være nok varmtvann til over 47 liter per dag. Selv om du ofte slår av ovnen, vil dette systemet redusere strømregningene dine betydelig.
Avhengig av størrelsen på husstanden din og alles vannforbruk, kan dette systemet eliminere vinterregningene for varmtvann. Så hvis du kan få ved til mye mindre enn tilsvarende mengde strøm eller gass, vil energien du bruker til å varme opp vannet fra vedovnen din (minus plassen, selvfølgelig, varmen apparatet vil gi) være vel verdt det å investere. I tillegg vil du bli glad for å vite at du har tatt et nytt skritt mot å erstatte ikke-fornybare energikilder.
I 50 år har vi hos MOTHER EARTH NEWS jobbet for å beskytte planetens naturressurser samtidig som vi hjelper deg med å spare økonomiske ressurser. Du finner tips om hvordan du kutter ned på oppvarmingsregningene dine, dyrker ferske, naturlige råvarer hjemme og mer. Derfor ønsker vi at du skal spare penger og trær ved å abonnere på vår miljøvennlige automatisk fornyende spareplan. Når du betaler med kredittkort, kan du spare ytterligere $5 og få 6 utgaver av MOTHER EARTH NEWS for bare $12,95 (kun USA). Du kan også bruke alternativet «Send meg faktura» og betale $17,95 for 6 avdrag.