Использование дровяной печи для нагрева воды — автономно
Последнее обновление: сб, 12 ноября 2022 г. | Off Grid
Одной из самых недооцененных функций дровяной печи является нагрев воды. Несколько десятилетий назад многие дровяные печи (особенно кухонные) использовали то, что называлось фронтом горячей воды, в сочетании с баком (варочным котлом) рядом или за дровяной печью для производства бесконечной горячей воды.
Фронт горячей воды (представляющий собой не что иное, как небольшой бак с входом и выходом) был помещен в топку печи и соединен с баком медным трубопроводом. Все эти системы не требовали насосов или причудливых средств управления.
Вместо циркуляционного насоса горячая вода будет подниматься из фронта воды в верхнюю часть резервуара для воды. Более холодная вода в резервуаре будет выпадать из нижней части резервуара и попадать в воду. В этой системе вода циркулирует сама по себе благодаря процессу, известному как термосифонирование. Несколько лет назад этот тип водонагревателя был бы основным или единственным нагревателем горячей воды в доме.
Другие варианты нагрева воды с помощью дровяной печи
Существует относительно новый продукт, доступный в Интернете, под названием «Therma Coil», который представляет собой небольшой U-образный змеевик, предназначенный для вставки в дровяную печь и прикрепления к котлу плиты. Их можно установить в любое время, просверлив два отверстия в дровяной печи и подключив водопровод.
У нас нет опыта работы с ними, но они выглядят достаточно хорошо, и концепция проверена.
Еще один менее эффективный способ нагрева воды с помощью дровяной печи – это сделать лабиринт из резьбовых фитингов из латуни или нержавеющей стали и уложить их поверх дровяной печи. Вы также можете сделать змеевик из мягкой медной трубки и установить его на верхнюю часть дровяной печи для того же эффекта.
Хотя это не даст столько горячей воды, сколько фронт воды или петля труб внутри топки, это даст гораздо больше, чем ничего, и не потребует сверления или модификации вашей дровяной печи.
Последний вариант приготовления горячей воды с помощью вашей печи — улавливание тепла из дымохода путем наматывания на него мягкой медной трубки или теплообменника другого типа. Из косметических соображений вы можете добавить печную трубу большего размера, чтобы скрыть медные трубы.
Например: Если ваша печная труба имеет диаметр 5 дюймов, вы можете установить поверх нее трубу диаметром 6 дюймов. Это также будет действовать как труба печи с двойными стенками.
Поскольку котел должен быть над медным змеевиком, вам нужно либо установить его этажом выше, либо использовать циркуляционный насос.
Некоторые соображения по дизайну передней части горячей воды:
Поскольку мы не используем насосы для циркуляции воды, мы должны быть очень осторожны, чтобы обеспечить следующее:
- Бак должен быть расположен выше дровяной печи
- Бак должен быть расположен очень близко к дровяной печи, чтобы избежать длинных труб
- Слив водонагревателя должен подключаться к входу водяного фронта или змеевика и быть выше его
- Трубопровод горячей воды, выходящий спереди, должен идти в верхнюю часть котла
- Все трубопроводы должны иметь уклон не менее 12 дюймов на каждые 24 дюйма участка трубы (45°)
- Чем больше труба, тем лучше (используйте 3/4″ или 1″)
- По возможности избегайте колен 90 градусов или других ограничительных фитингов
Наилучшим вариантом было бы размещение газового котла на этаже над полом, на котором стоит дровяная печь.
Если ваша дровяная печь и водонагреватель находятся на большом расстоянии друг от друга или вы не можете заставить систему циркулировать под действием силы тяжести, вы всегда можете использовать циркуляционный насос для перемещения горячей воды вперед и назад. Если вы выберете циркуляционный насос, не поддавайтесь искушению купить стандартный готовый насос. Поскольку вам необходимо генерировать электроэнергию, необходимую для насоса, вам понадобится сверхвысокоэффективный насос.
Не покупайте циркуляционный насос, пока не прочтете это.
ВНИМАНИЕ! ПОЖАЛУЙСТА, ПРОЧИТАЙТЕ ЭТО ПЕРВЫМ!!!
При нагревании вода расширяется. Холодная вода, поступающая в систему, нагревается до 120-180 градусов по Фаренгейту и немного расширяется. С этим расширением обычно хорошо справляется тот же расширительный бак, который поддерживает постоянное давление в вашей системе водоснабжения. Вот почему «обычный» водонагреватель не всегда создает давление или сдувает напорный клапан.
Однако, если эта горячая вода превратится в пар, она расширится в 1600 раз. С этим не справится гидробак. Вместо этого взорвется котел, водопровод или трубопровод. За последнее столетие из-за этого погибло много людей. Всегда устанавливайте клапан сброса давления между котлом плиты и фронтом воды, а лучше два из них. Пар очень опасен.
Не устанавливайте клапаны ни на одной из труб между фронтом горячей воды и котлом плиты. Этим вы просто навлекаете на себя неприятности. Кто-нибудь (может быть, ребенок) закроет вентили, превратив ваш водонагреватель в бомбу!
Если у вас горит огонь и вы слышите бульканье в системе, вероятно, вода начинает кипеть. Коррекция проста. Просто откройте кран с горячей водой (или несколько) и слейте лишнюю горячую воду. Если вы этого не сделаете (или вас нет дома), предохранительный клапан сделает это за вас. У наших предков не было клапанов сброса давления, поэтому им приходилось очень хорошо разбираться в производстве пара.
Попробуйте этот способ получения дешевой горячей воды и расскажите нам, как он вам подходит!
Продолжить чтение здесь: Циркуляционные насосы для автономных домов
Была ли эта статья полезной?
Как переключиться с газа на электроприборы в вашем доме
Отклонив запрет Беркли на газопроводы в новостройках, федеральный апелляционный суд поставил под сомнение десятки подобных запретов по всей Калифорнии, в том числе в Лос-Анджелесе. Но что это значит для вас?
Постановление не помешает газовым приборам загрязнять дома и выделять парниковые газы. И такое постановление касалось только нового строительства, а не газового оборудования, которое уже есть в домах.
Таким образом, решение 9-го окружного апелляционного суда не имеет никакого отношения к нынешним домовладельцам Калифорнии, рассматривающим возможность перехода на электроприборы. Это также не помешает разработчикам строить дома без природного газа, учитывая, что на них есть спрос — посмотрите на полностью электрические разработки, появляющиеся в Южной Калифорнии.
Есть все еще причины для здоровья и климата, а также субсидии для сокращения расходов. Тем не менее, есть и другие соображения, которые могут удерживать вас на природном газе, по крайней мере, на данный момент.
Вот руководство о том, что связано с отказом от природного газа в вашем доме, включая финансовые стимулы, предлагаемые коммунальными службами и государственными учреждениями.
Какие приборы работают на природном газе?
Приборы, которые, скорее всего, будут работать на газе в вашем доме, это печь или настенный обогреватель, водонагреватель, сушилка для белья, духовка и варочная панель. Другие возможности включают нагреватели для бассейнов, камины, наружное освещение и уличные грили.
Газопровод для сушилки для белья (слева) и водонагреватель в доме в Лос-Анджелесе имеют желтые запорные вентили.
(Мэттью Баллинджер / Los Angeles Times)
Чтобы определить, газовые у вас приборы или электрические, недостаточно посмотреть на шнур, подключенный к стене — даже для газовых устройств может потребоваться электричество.
Вместо этого вам нужно посмотреть, подключен ли прибор к газовой трубе, обычно сделанной из гофрированного металла и оснащенной запорным клапаном, который часто бывает желтым. Или вы можете посмотреть технические характеристики вашего устройства на веб-сайте производителя.
Каковы риски для окружающей среды и здоровья?
Приборы, работающие на природном газе, выделяют углекислый газ, метан, оксиды азота и другие парниковые газы. Но, по большому счету, использование природного газа в домашних условиях не является основным фактором изменения климата. По данным Центра климатических и энергетических решений, на дома приходилось 6% выбросов парниковых газов в 2020 году, хотя по другим оценкам доля жилых помещений приближается к 20%.
В доме больше всего выбросов углекислого газа занимают печь и водонагреватель, на долю которых приходится две трети энергопотребления дома. Газовая плита и варочная панель более экономичны, на них приходится всего 7% энергопотребления дома.
Но кухонные приборы могут образовывать опасные побочные продукты при сжигании газа, в том числе угарный газ и формальдегид, которые особенно опасны, если они не вентилируются. Эти побочные продукты коррелируют с детской астмой, но исследования, направленные на поиски прямой связи, не дали окончательных результатов. Хуже того, исследование, опубликованное в прошлом году, показало, что газовые плиты регулярно выделяют бензол и другие вредные газы, даже когда ими никто не пользуется.
Не способствуют ли электроприборы изменению климата?
Да, потому что электроэнергетические предприятия по-прежнему полагаются на ископаемое топливо для производства энергии. В Калифорнии около 40% электроэнергии, вырабатываемой в штате, приходится на электростанции, работающие на природном газе. Поэтому, если вы собираетесь менять приборы, важно убедиться, что вы покупаете электрические, которые эффективно используют энергию.
А в случае с сушилками для белья переход с газа на электричество может значительно увеличить потребление энергии.
По данным Home Depot, газовые сушилки сушат одежду примерно в два раза быстрее, чем обычные электрические, что делает их гораздо более энергоэффективными.
С другой стороны, замена газовой печи электрическим тепловым насосом сократит потребление энергии и выбросы. Исследование, проведенное Калифорнийским университетом в Дэвисе в 2020 году, показало, что в среднем выбросы CO2 от тепловых насосов были на 37–53% ниже, чем от газовых печей. «Воздействие летучих выбросов из печи значительно выше, чем у теплового насоса», — говорится в исследовании, добавляя, что сокращение выбросов парниковых газов будет наблюдаться «в широком диапазоне географических и климатических условий».
(И если вы действительно хотите сократить свои счета за электроэнергию и уменьшить выбросы углекислого газа, вы можете установить солнечные батареи на крыше и аккумуляторную батарею в гараже. Но это совсем другой проект с уникальным набором преимуществ и компромиссов. .)
Что такое тепловой насос?
Это машина, которая извлекает тепло или прохладу из окружающей среды — в большинстве случаев из воздуха, но некоторые более дорогие модели тянут из земли.
Затем он может направлять воздух для обогрева или охлаждения через ваш дом либо через существующие воздуховоды, либо через настенные блоки («мини-сплиты»).
Ранние версии технологии не работали в холодном климате, а тепловые насосы по-прежнему не подходят для самых холодных регионов страны. Еще один недостаток, согласно Consumer Reports, заключается в том, что тепловые насосы плохо подходят для домов с плохой изоляцией, описание, которое применимо ко многим домам в Южной Калифорнии.
«Тепловые насосы перекачивают тепло более мягко, чем другие системы — это постоянная струйка теплого воздуха, а не потоки тепла каждые несколько часов», — поясняет Consumer Reports. «Если у вас плохая изоляция, вы будете замечать сквозняки и холодные точки чаще, чем при более высоких температурах традиционной системы».
Тепловой насос также можно использовать для питания водонагревателя. Вы можете получить водонагреватель со специальным тепловым насосом или добавить резервуар для воды к существующей системе теплового насоса.
Эта технология также используется в сушилках для белья более высокого класса. Сушилки для белья с тепловым насосом пропускают теплый воздух через вращающуюся ванну с одеждой, чтобы поглотить часть влаги, а затем прокачивают воздух через конденсатор, чтобы удалить влагу, чтобы ее можно было пропустить через одежду. Этот метод требует значительно меньше энергии для нагрева воздуха, что делает эти модели намного более эффективными, чем обычные электрические сушилки.
Можно ли просто отключить газовый прибор и включить электрический?
Нет. Это гораздо большая работа.
Хотя у вас не возникнет проблем с поиском электрических обогревателей, сушилок и печей, которые впишутся в пространство, занимаемое вашими газовыми приборами, электрическая панель, проводка и розетки вашего дома могут быть не готовы к дополнительному спросу на электроэнергию. Это особенно верно, если у вас старый дом с электрической панелью на 100 ампер, мощность которой вдвое меньше, чем у панели современного дома.
Согласно веб-сайту Angi, если вам потребуется новая электрическая панель, это может добавить к вашим расходам более 1000 долларов. Вам, вероятно, потребуется разрешение от вашего местного правительства, чтобы выполнить работу.
Вам также понадобится высоковольтная проводка, цепи и розетки для установки теплового насоса и переключения сушилки, плиты и варочной панели с газа на электричество. Этим приборам обычно требуется цепь от 220 до 240 вольт, и они не подключаются к стандартной трехконтактной розетке. (Некоторые новые производители, в том числе Channing Street Copper Co. в районе залива Сан-Франциско, решают эти проблемы, но продукты еще не получили широкого распространения.)
Один из способов уменьшить потребность в новых электрических мощностях — устранить утечки в вашем доме со сквозняками, заделывая трещины, герметизируя окна и двери и добавляя изоляцию. По данным правозащитной группы Efficiency First California, «очень высокопроизводительный дом среднего размера (1800–2000 квадратных футов) можно нагреть или охладить с помощью мощности 1500 Вт — примерно столько же потребляет фен или тостер!»
Разве газовые плиты не лучше для поваров?
Это могло быть правдой в те дни, когда электрические варочные панели полагались на катушки, которые не могли быстро повышать или понижать температуру, как газовое пламя.
Однако теперь есть электрические варочные панели, которые используют индукцию, чтобы дать вам гораздо более точный контроль над подаваемым теплом, а также лучше для здоровья и безопасности, чем другие электрические или газовые плиты. (Индукция использует электромагнитное поле под стеклянной поверхностью варочной панели для нагрева утюга в кастрюле прямо над ней.)
Эти приборы более энергоэффективны, чем другие плиты, хотя их эксплуатация может быть дороже, когда тарифы на электроэнергию выше, чем тарифы на газ. Но они также и дороже — цены на четырехконфорочную версию известной марки начинаются с 600 долларов и после этого быстро растут — и они работают только со сковородами с плоским дном, к которым может прилипать магнит.
И, как отмечалось выше, вам, вероятно, потребуется выполнить некоторую замену проводки, чтобы переключиться с газа на электричество. «Большинство кухонь, оборудованных для приготовления пищи на газу, не имеют подходящего подключения для электрической плиты — вы не можете просто подключить ее к обычной настенной розетке», — отмечает Consumer Reports.
«Электрик должен будет установить силовую цепь (40 или 50 ампер, 240 вольт), подключенную к четырехштырьковой розетке, используя очень толстый провод, который может безопасно выдержать количество энергии, необходимое для стрельбы».
Сколько будет стоить новая техника?
Самый большой удар по вашему банковскому счету будет нанесен электрическим тепловым насосом. Стоимость будет зависеть от того, насколько большой блок вам нужен, что, в свою очередь, зависит от того, насколько большой и хорошо изолированный ваш дом. Веб-сайт Angi сообщает, что большинство домовладельцев в Лос-Анджелесе тратят от 3000 до 8000 долларов на устройство, которое получает тепло и охлаждение из воздуха; установка геотермальной установки может стоить 20 000 долларов и более.
Многие электрические плиты известных брендов доступны по цене от 500 до 700 долларов, но добавление индукционной варочной панели поднимет цену выше 1000 долларов. И хотя обычные электрические сушилки для белья известных брендов начинаются примерно с 500 долларов, большинство из них продаются по цене 9 долларов.
Диапазон от 00 до 1200 долларов, который также является стартовым ценовым диапазоном для осушителей с тепловым насосом.
Это только стоимость бытовой техники. Поскольку тарифы на электроэнергию, как правило, выше, чем тарифы на газ, вы можете рассчитывать на более высокие счета за энергию, используемую для приготовления пищи и стирки, если вы замените газовую сушилку, плиту и варочную панель на электрические. С другой стороны, тепловой насос должен снизить затраты на отопление и охлаждение вашего дома.
Есть ли скидки на электроприборы?
Да, хотя на данный момент они ограничены.
Калифорнийская программа скидок Golden State предлагает 500 долларов на электрический водонагреватель с тепловым насосом взамен газового.
Некоторые местные коммунальные службы предлагают собственные скидки на квалифицированные высокоэффективные электроприборы; например, чтобы побудить клиентов покупать тепловые насосы, Департамент водоснабжения и энергетики Лос-Анджелеса предлагает скидку в размере 100 долларов за тонну, а компания Glendale Water and Power предлагает от 150 до 170 долларов за тонну.
Федеральное правительство выделило Калифорнии около 290 миллионов долларов, чтобы помочь семьям с низким и средним доходом приобрести энергоэффективные приборы. Однако ожидается, что эти деньги не поступят в распоряжение штатов до этого лета, потому что федералы все еще работают над деталями. Затем Калифорнии придется разработать собственные правила распределения денег, что может еще больше задержать выплату скидок.
По данным Калифорнийской энергетической комиссии, федеральные скидки будут доступны только домохозяйствам с доходом ниже 150% среднего дохода по региону; в Лос-Анджелесе это примерно 137 000 долларов. И только проекты, которые сертифицированы Energy Star как эффективные, имеют право на скидки. По словам комиссии, максимум, что вы можете получить от программы, составляет 14 000 долларов.