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Aug 08, 2023

DIY薪ストーブ給湯器プラン

Segui questi suggerimenti per costruire il tuo kit di riscaldamento con batteria ad acqua calda per stufa a legna e risparmiare denaro.

以下のヒントに従って、薪ストーブ温水コイル加熱キットを構築し、光熱費を節約してください。 自分の家に設置できる薪ストーブ給湯器の図面とプランが含まれています。

薪暖房の利点の一つは、1台のストーブでさまざまなニーズに対応できることです。 薪ストーブは、体を温めるだけでなく、夕食を作ったり、衣類を乾かしたり、冷えたつま先を乾かしたりすることもできます。 でも、その黒い箱に素敵なお風呂も描けたら素敵だと思いませんか？

実際のところ、家庭用薪ストーブによる給湯は新しいものではありません。 。 。 1世紀以上前、多くの調理用ストーブには水タンクが付属していました。 しかし、「気密」薪バーナーと加圧水システムの出現により、古いバッチ加熱技術のほとんどは道端に残され、閉鎖循環に基づく新しい方法が開発されました。

水温めアタッチメントの大部分は、機器の火室または煙突の内側に取​​り付けられた熱交換器を採用しています。 このアプローチの最良の商用例は、実際に非常にうまく機能しています。 一日中ストーブを稼働させていれば、家族全員分のお湯を賄うことができます。 ただし、安全のため、これらの機器は通常、ステンレス鋼 (高価な商品) で作られており、加熱システム内で遭遇する可能性のある非常に高い温度に耐えられることを確認するために圧力テストを受ける必要があります。 その結果、高品質の内部熱交換器にはかなりの高額な値札がかかります。 一方、自家製の内部装置は、熱傷の水蒸気爆発を起こすという悪い評判が広まっています。

さらに、薪ストーブの火室または煙突から熱を取り出すと、残念な副作用が生じる可能性があります。(火室熱交換器を使用して) 火から Btu を直接取り出すと、燃焼効率が低下する可能性があります。 。 。 また、不完全燃焼の生成物が（火室または煙突熱交換器によって）凝縮する温度以下に冷却されると、大量のクレオソートの蓄積が発生する可能性があります。 煙突火災と水で満たされた内部熱交換器の組み合わせが災害を引き起こす可能性があることは、言うまでもありません。

補償のない正午の食事は存在しないという事実を認識し、私たちは薪ストーブ用の独自の給湯アタッチメントを設計するという保守的なアプローチを採用しました。 熱交換器をヒーターや煙突の中に偶然設置するのではなく、火室の外側に熱交換器を取り付けました。 この方針を採用することで、ヒーターに大きな変更を加えることを避け、Underwriters' Laboratory の認証を維持しました。 さらに、すでに述べたいくつかの安全基準も満たされています。ヒーターの皮膚の外側で遭遇する温度では水は沸騰しません (液体が循環し続ける限り)。また、水を温めるために使用される熱は、いずれにしてもヒーターによって放射されるため、火室から余分な熱が除去されることはありません。

当社の給湯アタッチメントは、パリ塗りの石膏パネルにコイル状に巻かれた約 50 フィートの 1/4 インチの銅管で構成されています。 石膏ベースの素材は熱をコイルに均一に分配するのに役立ち、熱交換器が過熱することなくストーブ本体に直接接触することができます。 (この提案をしてくれた Ed Walkinstik に感謝します。) アセンブリーはヒーターの側面にボルトで固定され、回収された 42 ガロンの給湯器 (要素が焼き切れているが音響タンクのあるものを使用しました) に配管されています。太陽予熱器とほぼ同じ方法です。

ヒーターの排水管に取り付けられた毎分 10 ガロンのポンプは、水をコイルを通して循環させ、タンク上部の圧力逃がしバルブのすぐ下の「T」字型に戻します (バルブは安全対策として残されていました)。 冷水は通常の入口を通って容器に入り、木材で温められた水は標準の温出口を通って従来の電気ヒーターに送られます。 すべてのラインは厚さ1インチの高密度フォームで十分に断熱されています。

もちろん、水が常に循環していると、火が燃えていないときにストーブに熱が失われる可能性があります。 これを防ぐために、研究者のデニス・バークホルダーは、ポンプの電源ラインに配線されたライン電圧のエアコンサーモスタットから自動オン/オフ制御を作成しました。 (より一般的に入手可能な、暖房/空調の組み合わせ制御を冷房モードに設定して使用することもできます。) サーモスタットは、ヒーターから 3 フィート離れた壁、上部から約 1 フィート上に取り付けられています。 気温が 80°F に達すると、120 ボルト制御がポンプをオンにし、水が暖まり始めます。 温度が 76°F に低下すると、内蔵の差動スイッチがサーキュレーターを再び停止します。

熱交換器システムのコンポーネントは添付の図に示されていますが、当然のことながら、各設置では基本寸法をある程度変更する必要があります。 たとえば、お客様のストーブが当社のストーブよりも大きい場合は、大型の熱交換器フレームワーク内に 1/4 インチの軟銅管の 60 フィートのコイルを完全に収納できるほどパネルを拡大できる可能性があります。 ただし、小型のヒーターをお使いの場合は、使用するラインの量が少なくなります。

いずれにしても、チューブは輸送用にコイル状に巻かれているため、作業が最も簡単です。 カールしたラインをフレームに配置し、チューブをそっと曲げて長方形の形状を埋めるだけです。 この柔軟な素材はねじれることなく半径約 1-1/2 インチまで弧を描くことができるため、潜在的な「ホットスポット」に無理に押し込むことは難しくありません。 外端から内側に向​​かって作業を進めながら、コイルをバッキングプレートに配線していきました。 (チューブの外周を所定の位置に保持するワイヤーがないと、チューブ全体がフレームから飛び出しそうになります。)

銅管をフレーム内に均等に配置したら、焼き石膏の薄いバッチをかき混ぜ、混合物をフレームに注ぎます。 山形アイロンの上に直定規を走らせて表面を平らにし、材料を数日間乾燥させます。 次に、パネルをストーブの側面に取り付け、1/4 インチのラインを予熱器タンクの 1/2 インチのチューブに配管します。

私たちは、交換器の最も効果的な構成を決定し、デバイスが安全に動作することを確認するために拡張テストを実行しました。 たとえば、停電によりポンプが停止した場合に何が起こるかを確認するために、予熱器タンクから出るチューブを密閉し、リリーフバルブに圧力計を取り付けました。 システム内で発生させることができた最高圧力は 3 PSI でした。 。 。 それは、Atlanta Stove Works 触媒の可能な限り最高の燃焼速度で流れを 8 時間停滞させた後のことでした。

また、ストーブの壁を介した伝導熱交換が不健全な程度に促進されているかどうかを判断するために、薪バーナーの火室の内側を毎日チェックし、クレオソートの蓄積が増加していないかどうかを確認しました。 4 つの壁のいずれの堆積物の外観や深さにも違いは見つかりませんでした。これは、熱交換器がストーブの外側壁から主に放射エネルギーを受け取っていたことを示唆しています。 (セラミックは、導電性の増加を相殺して、ある程度の絶縁効果を発揮した可能性があります。)

熱交換器はどのくらいの量のお湯を生成しますか? そうですね、典型的な 7 時間のサイクル中に、55 ～ 60 ポンドの木材をアトランタ触媒に積み込むことになります。これにより、42 ガロンのタンクの内容物が 140°F 弱まで上昇します。この燃焼速度は 1 時間あたり 8 ポンドです。おそらくほとんどの人が使用する量よりも多少高いため、同様のユニットから得られるお湯の量はわずかに少ない可能性があります。 もちろん、一日中強い火傷を続けた場合でも、24 時間の合計は 1 日あたり 100 ガロン以上の十分な熱湯を必要とします。 また、コンロを「閉めた」状態で頻繁に使用する場合でも、このシステムにより光熱費が大幅に削減されます。

家族の人数や各人が使用する水の量によっては、このシステムを使用することで冬場の給湯代がかからなくなる可能性があります。 したがって、同等の電気やガスの価格よりも大幅に安い価格で木材を入手できれば、薪ストーブから水を温めるために投入するエネルギー（もちろん、スペースから差し引かれます）が発生します。アプライアンスが届けるであろう熱）には投資する価値があります。 さらに、再生不可能なエネルギー源の代替に向けてもう一歩前進したという満足感も得られるでしょう。