Три года назад мы сидели в своих каютах и размышляли, как нам удовлетворить нашу зависимость от горячих ванн и душей, не платя при этом смешные цены за исчезающие запасы ископаемого топлива. Объединив наши таланты (один из нас — волшебник-механик, а другой — химик с докторской степенью), мы разработали альтернативную энергетическую систему, основанную на использовании тепла дымовой трубы, которое в противном случае тратилось бы впустую, — которая позволила нам выдерживать эти горячие ванны. Мы называем нашу систему водонагревателем Blazing Showers Stovepipe.
Основы водонагревателя на дровяной печи
Как вы можете видеть на рис. 1, обычный водонагреватель представляет собой не что иное, как накопительный бак (расположенный между источником воды в доме и его различными кранами с горячей водой), расположенный над газовой или электрической горелкой. Поскольку при нагревании вода имеет тенденцию подниматься вверх, холодная вода подается в нижнюю часть бака, а горячая вода забирается сверху.
На рис. 2 такой обычный водонагреватель сравнивается с системой Blazing Showers. Как видите, в нашей установке используется змеевик из медных труб, расположенный внутри дымохода дровяной печи, для нагрева воды, которая хранится в нашем резервуаре для хранения. Горячий дым, поднимающийся по дымоходу, нагревает воду в медном змеевике, что заставляет ее подниматься (и тем самым втягивать в змеевик больше холодной воды). Тем временем вода, нагретая из дымохода, стекает в верхнюю часть накопительного бака, где остается до тех пор, пока кто-нибудь не решит принять «горячий душ» и не откроет кран.
Обратите внимание, что в нашей системе нет насосов: вместо этого всю работу выполняет обычная тепловая конвекция.
Горячая вода… Ночь!
Сколько времени потребуется, чтобы таким образом наполнить бак горячей водой? Ответ зависит от того, насколько холодна поступающая холодная вода, сколько галлонов вмещает ваш водонагреватель и насколько горячо пламя в вашей печи. По нашим оценкам, пылающий огонь в дровяной печи среднего размера может производить 20 галлонов горячей воды в час. И — если вы храните эту нагретую воду в изолированном баке, как мы предписываем, — она останется горячей до 48 часов после того, как огонь погаснет. На практике это означает, что если однажды вечером у вас в печи разгорится огонь, то на следующее утро, когда вы проснетесь, у вас будет столько горячей воды, сколько вам нужно (для купания, мытья посуды и т. д.). Фактически, эта вода будет оставаться теплой в течение двух полных дней… даже если вы не зажжете плиту в любое время в течение этого периода.
Перво-наперво: резервуар для хранения
Первое, что вам нужно, прежде чем вы сможете установить собственную систему, это, конечно же, накопительный бак. Если у вас уже есть водонагреватель, вы можете его использовать… в противном случае поищите «бывшее в употреблении» устройство.
Многие водонагреватели, как вы скоро обнаружите, выбрасываются исключительно из-за поломки термостата или нагревательного элемента. Такие бывшие в употреблении пожиратели топлива — если они не протекают и не сильно проржавели — идеально подходят для нашей цели. Чтобы найти один из этих контейнеров для хранения, поищите на местной свалке, в энергетической компании или в заброшенных домах (однако убедитесь, что дом действительно заброшен, прежде чем рыться в нем). Или, если у вас нет времени, чтобы найти бак для воды, обратитесь к местному сантехнику. Скорее всего, он обслуживает довольно много сломанных водонагревателей и может достать вам хороший за 5.00 долларов или корзину снежного горошка.
Естественно, как мы уже указывали, вам нужен герметичный бак, по крайней мере, относительно без ржавчины. Мы обнаружили, что легкость, с которой различные фитинги (прикрепленные трубы и соединители) могут быть сняты со старого водонагревателя, довольно часто является хорошим показателем общего состояния устройства. Или, наоборот, если его фитинги заржавели так сильно, что вы не можете их снять, с обогревателем, вероятно, не стоит шутить.
Танк: местонахождение
После того, как вы приобрели исправный резервуар для воды, важно правильно установить его по отношению к змеевику дымохода. Обратите внимание на рис. 2, что отверстие X находится над отверстием Z. . . и что Y выше W. Очевидно, Y должно быть выше W, потому что именно поднимающийся столб горячей воды заставляет жидкость циркулировать по системе.
Также обратите внимание, что расстояние по вертикали, разделяющее Y и W, определяет, насколько далеко по горизонтали вы можете поставить резервуар для воды от печи: вы можете переместить резервуар на расстояние до двух футов от дровяной горелки на каждый фут, на который Y выше. В.
Танк: Изоляция
Обычные водонагреватели не имеют надлежащей изоляции из-за (мы полагаем) политики защиты прав потребителей и того факта, что накопительный барабан каждого устройства находится так близко к его нагревательному элементу. Поскольку нашей целью является эффективное накопление тепла (и поскольку в нашей системе резервуар находится несколько дальше от источника тепла), мы можем и должны сделать лучшую изоляцию.
Один из способов добиться этого состоит в том, чтобы [A] связать весь водонагреватель — верх, низ и стороны — в четыре-шесть дюймов стекловолокна, [B] обернуть одеяло (или лист) вокруг резервуара, покрытого стекловолокном, и [ C] сшиваем края одеяла (или простыни) вместе. Или вы можете соорудить короб вокруг резервуара для хранения и заполнить его натуральными материалами — древесной стружкой, кусочками коры, опилками, куриными перьями, тряпками, картонными коробками для яиц, шерстью и т. д. — которые создают изолирующие воздушные ловушки.
Помимо защиты резервуара от потери тепла, мы рекомендуем также изолировать все открытые трубы.
Адаптер резервуара для хранения
Если бы вы направили горячую воду, поступающую из змеевика дымохода Blazing Showers, прямо в верхнюю часть резервуара для хранения, как показано на рис. 3, любые пузырьки воздуха в трубах вскоре оказались бы в ловушке в самой высокой точке системы. Это ухудшит конвекционную циркуляцию жидкости через нагревательный змеевик, и для предотвращения такого явления мы разработали специальный переходник.
Как показано на рис. 4, наш узел адаптера навинчивается на выпускную трубу горячей воды в верхней части резервуара для хранения и, таким образом, позволяет свеженагретой воде попадать в резервуар по тому же пути, по которому она отводится в резервуар. смесители. Таким образом, любой воздух в системе быстро выходит в патрубки горячей воды и устраняется. (Обратите также внимание на рис. 4, что адаптер в сборе содержит устройство против сифонирования, чтобы предотвратить забор холодной воды со дна емкости для хранения, когда краны с горячей водой открыты.)
Водонагреватель топки
Наш водонагреватель с топкой работает точно так же, как и наша модель с дымоходом, за исключением того, что нагревательный змеевик установлен в топке печи, а не в дымоходе. Мы разработали эту систему специально для использования с высокоэффективными автоматическими печами барабанного типа (такими как Ashley 25, King Automatic, Atlanta Automatic 2502 и т. д.) … печами, которые производят такой холодный дым, что мы вынуждены поставить наш нагревательный змеевик прямо внутри топки. (К счастью, эти дровяные горелки достаточно просторны внутри, чтобы вместить как медные трубы, так и большое количество топлива.) На рис. 6 показано, как наш змеевик нагревателя топки устанавливается в одной из этих печей.
Солнечные панели для нагрева воды
С помощью всего пары модификаций наша базовая система Blazing Showers будет работать и как дымоход, и как солнечная система нагрева воды. То есть дровяная печь и солнечный коллектор могли использоваться как одновременно, так и независимо для производства горячей воды и подачи ее в накопительный бак (см. рис. 7). Такая установка, конечно, идеальна для людей, которые, как и мы, живут в более солнечных частях страны, где дровяные печи не используются круглый год. А так как солнечная часть системы нуждается в работе только в самую жаркую погоду, то сам коллектор может быть довольно простым, малотехнологичным устройством. Следующим летом мы намерены вывести на рынок наш супер-простой солнечный коллектор «солнечный день».
это естественно
Водопроводная горячая вода, нагретая отработанным теплом дровяной печи, — это естественно. И это экономично! (Только подумайте: больше не нужно платить по счетам за горячую воду, и вы можете получать от 10 до 25 долларов в месяц!) Конечно, мы предвзяты, но в любом случае мы смотрим в этом, система Пылающих Душей – кусок пирога. . . и добавленная самодостаточность – глазурь. Проверьте совместимость с этой таблицей различных типов дровяных печей.
Первоначально опубликовано как «Пылающий водонагреватель для душа» в выпуске MOTHER EARTH NEWS за ноябрь/декабрь 1976 года.
Распределение тепла от печки по дому
В старину британские дома традиционно отапливались открытым огнем. Вы сидели лицом к камину, согреваясь передней частью тела и чувствуя холодный сквозняк на затылке. Открытый огонь согревал комнату, но большая часть тепла уходила прямо в дымоход. Однако его самая большая неэффективность заключалась в том, что, поскольку он использовал так много воздуха для своего сгорания, он втягивал большое количество холодного воздуха снаружи, создавая сквозняки и охлаждая остальную часть дома. В конце дня люди бежали по холодным коридорам в холодные спальни, сжимая в руках грелки.
С появлением печей дома стали теплее и экономичнее.
Внедрение дровяных печей значительно улучшило ситуацию. Печь излучала бы гораздо больше тепла в комнату и отдавала бы гораздо меньше тепла в дымоход. Поскольку для горения используется так мало воздуха, он не создает сквозняков и не засасывает много наружного воздуха в здание. Технологии печей продолжали совершенствоваться, и теперь у нас есть печи с рейтингом эффективности более 70%, а во многих случаях 80% и выше.
Печь нагреет комнату быстрее и эффективнее, а также распространит это тепло по дому дальше, чем открытый огонь. Однако существует ряд способов еще больше распространить это тепло, чтобы произвести что угодно, от фонового тепла в некоторых других комнатах до отопления всего дома.
Котлы и пеллетные котлы могут обогреть весь дом
Наиболее распространенным способом распространения тепла по всему дому является использование печи с внутренним бойлером, который передает часть своего тепла непосредственно в горячую воду, которая затем перекачивается через радиаторы или систему под полом. Это позволит вам регулировать, сколько тепла вы хотите в каждой части дома, где бы ни находилась печь. У некоторых людей есть кухонные плиты, которые также могут готовить, а также нагревать горячую воду и комнаты. Альтернативой дровяному или многотопливному котлу может быть котел на древесных гранулах. Пеллетные печи имеют определенные преимущества в том, что топливо чистое и его легко хранить, они сами зажигаются и сами выключаются, когда потребность в тепле будет удовлетворена. Кроме того, правительство выплатит вам грант (Поощрение возобновляемого тепла) в течение семи лет, чтобы побудить людей перейти на возобновляемое отопление. Этого должно быть достаточно для оплаты вашей пеллетной печи, ее установки и определенного количества вашего топлива.
Бойлерная печь нагревает воду, которую затем можно легко перекачать к вашим радиаторам или в термоаккумулятор. Вы можете запустить систему в тандеме со стандартным газовым или масляным котлом или другим возобновляемым источником тепла, таким как тепловые насосы.
Обычно около 80% тепла уходит на воду, поэтому вы можете выбрать печь, которая может питать весь дом, но в комнате с печью не будет слишком жарко.
Вы можете прочитать больше об использовании печи для запуска центрального отопления и увидеть множество печей с обратными котлами, которые мы можем предложить. Если вы решите работать с нами, то мы предлагаем полный комплексный дизайн системы отопления в качестве стандартной части наших услуг, включая полный расчет тепловой нагрузки для вашего дома, чтобы мы могли правильно подобрать котел.
Позволяет горячему воздуху от печи распространяться
Системы центрального отопления могут быть дорогостоящими в установке и требуют прокладки труб по всему дому и радиаторов в каждой комнате, поэтому здесь мы рассмотрим другие способы, позволяющие печи согревать часть или весь дом. Самый простой способ переместить это тепло еще дальше по дому — просто позволить теплу распространяться по воздуху.
Есть несколько способов сделать это, но сначала вы должны подумать о том, как циркулирует горячий и холодный воздух в вашем доме.
Воздушный поток и конвекционные потоки вокруг печи
Полезно подумать о воздушном потоке в вашем доме. При перемещении горячего воздуха от вашей печи по дому очень важно установить обратный контур, чтобы воздух мог поступать обратно в помещение, в котором стоит печь. Таким образом вы формируете воздушный контур. Если вы этого не сделаете, давление в помещении, в котором находится печь, снизится. Это может привести к ухудшению работы и дымлению печи (и может быть опасным) и, по крайней мере, приведет к тому, что избыточный холодный воздух будет втягиваться из снаружи через вашу вентиляцию, а также означает, что движение воздуха по дому, которого вы пытаетесь достичь, не будет работать очень хорошо.
Воздух «хочет» следовать тому пути, по которому он обычно течет. Горячий воздух поднимается от печи, встречается с потолком, отходит от печи и охлаждается. Когда он остывает, он снова начинает падать, пока не коснется пола, а затем снова движется к печке. Таким образом, воздушный поток образует круг. Горячий воздух, распределяемый по другим частям дома, движется аналогичным образом, поэтому вы должны разместить свои вентиляционные отверстия, решетки, вентиляторы так, чтобы они лучше всего работали с тем, как воздух движется в первую очередь.
Все просто: откройте дверь
Возможно, самый простой способ позволить теплу проникнуть в ваш дом — это открыть двери. Это работает тем лучше, чем больше ваша дверь, через которую будет проходить больше воздуха.
Принудительный приток воздуха через воздуховоды с канальными вентиляторами на встроенной печи Встраиваемые печи часто имеют 2–4 выхода воздуховодов наверху печи. Вы прикрепляете лайнер класса II в качестве воздуховода к этим выходным отверстиям и запускаете лайнер в другие помещения. Часто вы запускаете эти воздуховоды вверх по дымоходу в комнату наверху. Горячий воздух из воздуховода подается в помещение через вентиляционное отверстие в стене. Как и во всех этих способах перемещения горячего воздуха по дому, помните, что вам нужно будет обеспечить возврат воздуха в комнату, в которой находится печь.
Использование вентиляционных отверстий / решеток в полу
Поскольку горячий воздух, производимый печью, поднимается вверх, вы обнаружите, что самая горячая часть комнаты находится у потолка. Возможна установка вентиляционных отверстий в помещение наверху в потолке с напольной решеткой вверху. Вентиляционное отверстие переносит горячий воздух из помещения, в котором находится печь, в помещение выше. Это очень простой и дешевый способ перемещения тепла, но убедитесь, что вентиляционные отверстия и решетки большие — маленькие вентиляционные отверстия / решетки не будут иметь большого значения. Как всегда, нужно обеспечить возврат воздуха в помещение с включенной печью.
Очевидно, что воздуховоды/решетки также будут передавать шум и дым, поэтому вам нужно иметь это в виду: если комната наверху является спальней, не делайте этого. Если комната внизу наполняется дымом, вы определенно не хотите, чтобы спальня тоже наполнялась дымом. Преимущество прокладки воздуховодов от встроенной печи заключается в том, что подача воздуха обычно осуществляется снизу в комнате, которая является одним из мест, где дым задерживается, если в вашем доме случился пожар.
Также убедитесь, что выбранный вами способ вентиляции соответствует действующим строительным нормам.
Если в комнаты или коридор наверху сделать вентиляционные отверстия в потолке, то тепло естественным образом будет распространяться туда. То же количество теплого воздуха, которое идет наверх, затем направляется вниз по лестнице в виде прохладного воздуха. Эй, вуаля, теперь вы создали конвекционный поток, и ваша печь будет распространять фоновое тепло по всему дому. Что вы должны иметь в виду, так это то, что если ваш дом загорелся, вы должны быть осторожны с распространением дыма из одной комнаты в другую.
Конвекционные печи дают более равномерный нагрев
Лучистое тепло (тепло, которое вы чувствуете на своем лице, исходящее прямо из печи) согреет комнату, где стоит печь, но именно конвекция (нагрев воздуха) разнесет это тепло дальше по дому. Чтобы увеличить количество тепла, идущего на конвекцию, а не на лучистое тепло, в ряд печей теперь встроены конвекционные панели. Эти панели имеют зазор между ними и корпусом печи. Поскольку печь излучает лучистое тепло, она нагревает воздух между панелями, направляя горячий воздух вверх и втягивая холодный воздух с пола вверх между панелями. Чистый эффект заключается в том, что вокруг печи становится не так жарко, а становится теплее по всей комнате, и тепло распространяется намного дальше.
Некоторые встраиваемые печи позволяют провести воздуховоды горячего воздуха в другие помещения.
Самым быстрорастущим сектором в печной промышленности являются врезные или врезные печи. Эти печи встроены в камеру в стене и забирают холодный воздух с уровня пола и нагревают его вокруг корпуса печи. После нагревания они выпускают тепло либо прямо над дверью, либо через вентиляционные отверстия под потолком. Вкладные печи обычно предназначены для отдачи некоторого количества лучистого тепла спереди, но большая часть их тепла поступает в виде конвекционного тепла. Опять же, это означает, что она не будет перегреваться в том месте, где установлена печь, особенно в моделях, выпускающих тепло к потолку. Вместо этого он создает комфортное тепло прямо по всей комнате, которое затем легко распространяется в другие части дома. Этот тип также может излучать тепло прямо в комнату позади. Некоторые из этих печей, например модели Fondis и Woodfire, также могут отводить тепло наверх или в более отдаленные помещения. В то время как тепло будет перемещаться горизонтально, для этого потребуется определенный подъем, и существуют доступные системы вентиляторов, которые при необходимости могут направлять тепло по всему дому.
Дровяные печи — это удобный и экономичный способ добавить тепла в ваш дом, и чем дальше вы сможете распределить это тепло, тем больше денег вы сэкономите и тем суше и теплее станет ваш дом.
ООО “Стовсонлайн”
Flightway, бизнес-парк Dunkeswell
Данкесуэлл, Девон, EX14 4RD
