Forno de 6.500 anos com sistema de aquecimento e água quente é semelhante à tecnologia moderna

Forno de 6.500 anos com sistema de aquecimento e água quente é semelhante à tecnologia moderna

Arqueólogos da Croácia fizeram uma descoberta incrível durante uma escavação em um sítio neolítico em Bapska, que os especialistas dizem ser um dos mais importantes da Europa; eles encontraram um forno de 6.500 anos de idade, completo com sistema de aquecimento e água quente, que funcionava de maneira semelhante a um fogão AGA moderno, de acordo com um comunicado à imprensa do Croatian Times. Além disso, eles encontraram um pedaço de minério de ferro fundido que provavelmente data de milhares de anos antes que o homem aparentemente aprendesse a fundir ferro.

O pesquisador principal Marcel Buric, do Departamento de Arqueologia Pré-histórica da Faculdade de Filosofia de Zagreb, explicou que as casas pré-históricas da época eram feitas de vime e tinham telhados de feno, então usar uma lareira aberta era perigoso. Como resultado, eles encontraram uma solução engenhosa, que lhes permitiu cozinhar, ter água quente e aquecimento central em suas casas.

O forno de 6.500 anos tinha uma estrutura de pedra coberta e funcionava de maneira semelhante a um AGA. Crédito: EFE

“Ficava aquecido permanentemente o dia todo e como os moradores voltavam para casa depois de um dia de trabalho no campo, comiam comida quente cozida no forno, lavavam-se com água morna e iam dormir em quarto aquecido no mesmo forno. Como alguns fornos de cozinha hoje ", disse Buric.

O antigo forno pré-histórico funcionava de maneira semelhante a um AGA moderno, um fogão e fogão de armazenamento de calor, que funciona com base no princípio de que uma estrutura pesada pode absorver calor de uma fonte de intensidade relativamente baixa, mas de queima contínua, e o calor acumulado o calor pode então ser usado quando necessário para cozinhar e outros fins.

O forno de 6.500 anos foi descoberto durante uma escavação arqueológica em um sítio neolítico em Bapska, Croácia. Crédito: Croatian Times

Também dentro da residência neolítica, os arqueólogos desenterraram os restos mortais cremados de um bebê de 15 meses e um conjunto de chifres de veado nas paredes da casa, que são considerados os mais antigos exemplos conhecidos de troféus de caça.

No entanto, a equipe de pesquisa fez outra descoberta muito rara e importante no local - um pedaço de minério de ferro fundido pelo forno, que se acredita remontar a milhares de anos antes do homem aprender a fundir e trabalhar o ferro.

"Não é possível dizer para que foi usado, mas é um achado significativo", disse Buric.

Surpreendentemente, pouca informação foi liberada sobre essa descoberta surpreendente, apesar de seu potencial para mudar a linha do tempo atual em relação às habilidades e tecnologia de trabalho em metal. Esperamos que as fotografias e os resultados dos testes completos do ferro sejam divulgados oportunamente.

Imagem apresentada: um esboço da residência neolítica na Croácia com o forno de 6.500 anos mostrado na seção inferior direita. Crédito: EFE


Simplificando, é uma pilha gigante de composto com tubulação que é enrolada em toda a pilha de composto e, em seguida, preenchida com água. A água dentro da tubulação aquece substancialmente (e relativamente rápido).

Jean Pain no processo de construção de um aquecedor de água composto

Para lhe dar uma ideia do que um aquecedor de água de composto da vida real é capaz, aqui & # 8217s Ben Falk da Whole Systems Design em Vermont exibindo seu aquecedor de água de composto de primeira geração:

Eles usaram uma mistura de aparas de madeira e esterco de cavalo para construir este aquecedor de água composto e obtiveram água quente com temperaturas de 140 & # 8211 145 graus Fahrenheit (

60 graus Celsius). Nada mal.


Explorando diferentes opções de aquecimento

Existe uma gama de opções para aquecimento doméstico e todas têm prós e contras. Alguns são mais adequados para algumas casas do que outros. Irritantemente, a escolha não é simples.

Bombas de calor

Uma bomba de calor é basicamente igual a uma geladeira ao contrário. Em vez de tornar o interior mais frio e transferir o calor para fora, ele faz o oposto - ele extrai o calor do ambiente externo e o bombeia para dentro da casa. Grosso modo, para cada unidade de eletricidade que você usa, ela fornecerá 3 unidades de calor. É, portanto, de longe a forma mais eficiente de aquecimento que existe.

Surpreendentemente, ele faz isso mesmo quando está congelando do lado de fora - na verdade, as bombas de calor são agora o dispositivo de aquecimento mais adequado na fria Suécia.

Existem 4 tipos de bomba de calor:

Bomba de calor híbrida funciona junto com sua caldeira a gás. Os controles inteligentes lançados pela empresa britânica PassivSystems permitem que você maximize suas economias de poluição de carbono (embora atualmente seus controles funcionem apenas com algumas marcas). Os controles fazem isso alternando entre a bomba de calor e a caldeira a gás para usar o que tiver menos carbono no momento. Portanto, quando a eletricidade da rede tem baixo teor de carbono, a bomba de calor é usada para fornecer o calor. Quando a rede elétrica está sendo alimentada com muitos combustíveis fósseis, a caldeira a gás fica mais limpa e os controles mudam para isso. Em dias muito frios, os controles podem ser usados ​​simultaneamente para manter sua casa agradável e aquecida.

Bomba de calor de fonte de ar extrai calor do ar externo (mesmo quando está frio!) e usa-o para aquecer a água em seus radiadores e em seu tanque de água quente, se houver. A bomba de calor deve estar fora de sua propriedade. Não torna a água tão quente quanto uma caldeira a gás, então, para garantir que sua casa esteja quente o suficiente, ela funciona por mais tempo. Também é provável que você precise aumentar o tamanho de seus radiadores. O ventilador da bomba de calor (que também precisa estar fora de casa) fará algum barulho, mas não mais do que o zumbido de fundo de uma geladeira. É claro que a bomba estará mais ocupada durante os meses de inverno, quando é menos provável que você esteja ao ar livre. Esta é a opção que escolhi.

Bomba de calor de fonte subterrânea extrai o calor do solo, por isso requer um jardim para uma trincheira. É mais caro do que uma bomba de calor de fonte de ar, mas também mais eficiente e silencioso.

Bomba de calor ar-ar sopra ar quente em sua casa em vez de água quente. Se você tiver vários andares para aquecer, precisará de mais de um deles.

Custos de bombas de calor

As bombas de calor proporcionarão uma redução impressionante de 50-60% em sua pegada de poluição de gases de efeito estufa e não devem aumentar sua conta de energia. Na verdade, se você mora em uma propriedade fora da rede, atualmente movida a petróleo ou GNL (Gás Natural Liquefeito) e muda para uma bomba de calor, a economia de poluição de gases de efeito estufa será maior porque o petróleo e o GNL são combustíveis particularmente poluentes.

Mas eles vêm com um custo inicial, incluindo a instalação. Como regra geral, espera-se que uma bomba de calor custe cerca de £ 10.000 para comprar e instalar, dependendo do trabalho que precisa ser feito. O custo da minha bomba de calor com fonte de ar foi de £ 11.392,50, que incluiu a instalação de um tanque de água quente para banheiras, chuveiros etc.

Um subsídio do governo está disponível para cobrir alguns dos custos, embora não para as bombas de calor ar-ar. O valor do subsídio varia de acordo com a tecnologia e a eficiência com que ela funcionará em sua casa, mas provavelmente cobrirá pelo menos metade do custo. A Friends of the Earth se juntou a mais de 20 organizações dos setores de construção, energia e sociedade civil para exigir que o governo pague o custo total das famílias mais pobres, entre outras medidas. Você precisa usar um instalador credenciado para obter a concessão - ele poderá fornecer uma estimativa depois de inspecionar sua propriedade.

Prós: As bombas de calor são uma forma muito eficiente de fornecer aquecimento, usando cerca de 1 unidade de eletricidade para produzir 3 unidades de calor e também são elegíveis para um subsídio do governo.

Contras: As bombas de calor envolvem alguma interrupção em sua casa, por exemplo, tubulação, e alguns sistemas precisarão de radiadores maiores. Você precisa ficar feliz com uma bomba de calor fora de sua casa fazendo algum barulho, embora seja tão barulhenta quanto uma geladeira, e trabalhe mais duro no inverno, quando é menos provável que você esteja do lado de fora.

Baterias de calor

A novidade em cena são as baterias de calor, que podem armazenar o calor produzido por sua bomba de calor para uso posterior. O calor pode então ser usado para fornecer água quente instantânea para chuveiros e banheiras, bem como para aquecer seus radiadores. Esta abordagem significa que você pode usar sua bomba de calor quando o preço ou intensidade de carbono da eletricidade é baixo - muitas vezes durante o meio da noite - e usar o calor quando você mais precisa (por exemplo, de manhã ou à noite). Eles também eliminam a necessidade de um tanque de água quente.

Além de funcionar com bombas de calor, também podem ser utilizados com painéis solares térmicos, painéis solares fotovoltaicos ou carregados diretamente com eletricidade. Eles também são pequenos - cerca de um terço do tamanho de um tanque de água quente e pequenos o suficiente para caber em um armário de cozinha padrão.

Prós: As baterias de calor são compactas, muito melhores no armazenamento de calor do que um tanque de água quente e, portanto, mais eficientes, e permitem que você use eletricidade de baixo custo.

Contras: O custo inicial de instalação provavelmente será maior do que instalar um tanque de água quente, mas eles reduzirão os custos de operação em 30-40% usando eletricidade de baixo custo fora do pico e reduzindo as perdas de calor, o que economizará dinheiro ao longo do tempo.

Aquecedores de armazenamento de alta retenção de calor

Eles têm um isolamento muito melhor do que os antigos aquecedores de armazenamento. Isso significa que eles são muito melhores no fornecimento de calor quando você precisa.

A mudança para aquecedores de armazenamento de alto calor é simples, contanto que você tenha uma fonte de alimentação perto de onde deseja instalar os radiadores. Eles vêm com controles de sala individuais e os melhores modelos combinam a entrada de energia com as condições climáticas. No entanto, não encontramos uma revisão independente dos diferentes modelos.

Atualmente, os aquecedores de armazenamento de alta retenção de calor não reduzem a poluição por gases do efeito estufa em comparação com a caldeira a gás (especialmente se você já tiver controles de aquecimento inteligentes). Mas em alguns anos isso acontecerá, já que a rede elétrica obtém mais energia de fontes renováveis, então se você precisar substituir sua caldeira, vale a pena optar por elas (se você não quiser uma bomba de calor).

Advertência: sua operação custará mais, porque mesmo a eletricidade econômica 7 é mais cara do que o gás. O custo adicional provavelmente será em torno de 20% a mais de acordo com nossos cálculos.

Aquecedores de armazenamento de alta retenção de calor não aquecem sua água. Se você tiver espaço no telhado, painéis solares térmicos podem ajudá-lo com isso, e subsídios do governo estão disponíveis (para painéis térmicos) sob o Incentivo de Calor Renovável. Você precisará usar um instalador credenciado para obter o subsídio, que deve cobrir pelo menos metade do custo de cerca de £ 5.000. Porém, unidades de armazenamento de alta retenção de calor são muito mais baratas do que bombas de calor para instalar, custando cerca de £ 7.000 se você tiver 8 radiadores.

Prós: Mais barato do que bombas de calor para caber. Fácil de instalar. Em alguns anos, eles reduzirão sua pegada de carbono. Sua liberação gradual de calor os torna ideais se você ficar em casa algum tempo ou o dia todo.

Contras: Não há subsídios do governo disponíveis para aquecedores de armazenamento de alta retenção de calor.

Radiadores elétricos

Esses radiadores usam eletricidade para fornecer calor quando necessário. Eles são baratos para comprar e caber em comparação com as opções acima. Eles podem custar menos do que uma nova caldeira a gás. Muitos serão programáveis ​​e terão controles inteligentes.

No entanto, eles custarão um braço e uma perna para serem executados - potencialmente triplicando sua conta de energia.

Por pelo menos os próximos 5 anos (e provavelmente mais), eles irão gerar mais poluição de gases de efeito estufa do que sua caldeira a gás. Em parte, isso ocorre porque eles usam eletricidade nos horários de pico, quando a rede é alimentada principalmente por combustíveis fósseis.

Se você está preocupado com o meio ambiente, você não vai querer optar por radiadores elétricos. E tome cuidado com o pessoal de vendas: vimos uma série de alegações de levantar as sobrancelhas.

Prós: Nenhum que eu possa pensar.

Contras: Aumentará sua pegada de carbono pelo menos nos próximos 5 anos.

Aquecedores infravermelhos

Aquecedores infravermelhos são muito novos no mercado Eles fornecem calor aquecendo objetos em vez do ar - como se estivesse sentado ao sol em um dia de inverno, você ainda pode se sentir aquecido, mesmo que o ar esteja frio ao seu redor. Isso não significa que sua casa ficará fria, porque conforme seus pertences e o tecido da casa (como sofás, pisos, paredes, etc) aquecem, eles irradiam o calor de volta.

Uma empresa que vende esses aquecedores (Herschel Infrared) nos deu ilustrações que sugerem que as contas de aquecimento serão reduzidas em cerca de um terço em comparação com os radiadores elétricos convencionais. Se isso for verdade, eles irão superar os radiadores elétricos em custos e pegada de carbono, embora ainda não sejam tão bons quanto bombas de calor para reduzir sua pegada de carbono.

Uma vantagem desses aquecedores é que eles são superfinos e leves - eles podem ser localizados no teto apontando para baixo, impressos para parecerem imagens na parede ou escondidos atrás de espelhos.

Os varejistas afirmam que não custarão mais do que instalar aquecedores elétricos tradicionais.

Prós: Pode ter uma ótima aparência e oferecer economia em comparação com radiadores elétricos convencionais, de acordo com os fabricantes.

Contras: Como os aquecedores infravermelhos são novos no mercado, há pouca ou nenhuma evidência independente de como eles funcionam bem na prática. Assim como os radiadores elétricos convencionais, eles usarão eletricidade no horário de pico, não na Economia 7, portanto, provavelmente serão mais caros para operar do que aquecedores de armazenamento e aumentarão sua pegada de carbono por pelo menos mais alguns anos.


100% eficiente

Desde que o efeito termoelétrico foi descrito pela primeira vez por Thomas Seebeck em 1821, os geradores termoelétricos são famosos por sua baixa eficiência na conversão de calor em eletricidade. [1, 3-6] Hoje, a eficiência elétrica dos módulos termelétricos é de apenas cerca de 5-6%, cerca de três vezes menor do que a dos painéis solares fotovoltaicos mais comumente usados. [4]

No entanto, em combinação com um fogão, a eficiência elétrica de um módulo termelétrico não importa muito. Se um módulo é apenas 5% eficiente na conversão de calor em eletricidade, os outros 95% saem como calor novamente. Se o recuperador for utilizado para aquecimento ambiente, este calor não pode ser considerado uma perda de energia, porque continua a contribuir para a sua finalidade original. A eficiência total do sistema (calor + eletricidade) está perto de 100% - nenhuma energia é perdida. Com um projeto de fogão adequado, o calor da conversão de eletricidade também pode ser reutilizado para cozinhar ou aquecer água doméstica.


Princípios modernos: chaminés e fogões

Após o século 14, as chaminés aparecem na literatura escrita. No entanto, seu uso parece ter se espalhado muito lentamente. As chaminés ainda eram tão raras 200 anos depois que um arquiteto inglês, ao encontrar chaminés em funcionamento no Castelo de Bolton, exclamou: “Eu muche notyd no falcão de Bolton, como as chaminés eram conduzidas por túneis feitos nas paredes das paredes ... e por isso significa ... é a fumaça do harthe no hawle estranhamente transmitida. "

As primeiras chaminés eram muito grandes, de modo a permitir que um limpador de chaminés entrasse nelas. Mas o tamanho precipitava correntes de ar tão violentas que às vezes era necessário usar telas divisórias para proteger os ocupantes.

O aquecimento do fogão logo avançou além dos dispositivos rudimentares usados ​​pela primeira vez. O primeiro fogão independente de ar quente foi provavelmente o “Furnus Acapnos” ou “fogão sem fumaça” inventado por Dalesme na França no final do século XVII. Dalesme introduziu o combustível novo na mesma abertura do ar de combustão, direcionando todos os produtos da combustão sobre o combustível já queimado, um projeto que garantiu a combustão completa.

Embora o fogão sem fumaça tenha sido um grande avanço, ele e outras inovações no aquecimento foram sendo aceitos lentamente, pois “... poucas donas de casa são filósofas o suficiente para estarem dispostas a assumir o gerenciamento de uma máquina que requer um esforço mental especial, onde as vantagens não são diretamente visíveis para o sentidos. ”

O fogão mais antigo na América do Norte foi provavelmente um fogão de caixa de ferro fundido inventado pelo Dr. John Clarke da Colônia da Baía de Massachusetts por volta de 1652. Este tipo de fogão teve origem na Holanda e foi importado para a Inglaterra após 1600. Em meados de 1700, fundido fogões de caixa de ferro estavam sendo fabricados por várias fundições da América colonial oriental.

Os fogões continuaram evoluindo ao longo do século XIX. Melhorias notáveis ​​incluíram o fogão com queimador de base inventado por Eliphalet Knott em 1833 e o fogão hermético inventado por Isaac Orr em 1836.

Um fogão com controle de tiragem termostático foi inventado por F.P. Oliver em 1849.

Na época da Guerra Civil, a fabricação de fogões de ferro fundido era uma indústria grande e bem estabelecida, especialmente no nordeste dos Estados Unidos. Em 1900, milhares de designs diferentes (muitos se aproximando de peças de arte em sua aparência) foram produzidos por dezenas de fabricantes.


A verdade sobre: ​​aquecer e cozinhar com um fogão a lenha

O inverno está aqui na Carolina do Norte. Grama gelada todas as manhãs. Dedos congelados durante as tarefas do celeiro. É hora de se aconchegar e falar sobre calor.

Em primeiro lugar, os fogões a lenha são não uma vitória automática do impacto ambiental. Você deve saber disso logo de cara (mais sobre isso mais tarde). Sempre consideramos o impacto ambiental quando escolhemos, mas também levamos em consideração outros aspectos: conforto, segurança, comprometimento no trabalho e principalmente resiliência. Nosso fogão a lenha foi escolhido principalmente pela resiliência.

Um incêndio alegre. Encontrei aquela chaleira no quintal da minha tia. A engenhoca preta ao lado é um ventilador operado por um motor Peltier, que transforma o calor em eletricidade, poupando-me o trabalho de desligar o ventilador quando o fogo morrer. Eu estava cético em relação a este pequeno dispositivo barato, mas ele está forte por uma estação e meia de aquecimento e realmente leva o ar quente de volta para os quartos. Estou impressionado.

Eu cresci no Alasca, onde o clima está legitimamente tentando matar um corpo pelo menos nove meses por ano, e às vezes também em tardes aleatórias de junho. Quando criança, um dos piores encontros da minha família com hipotermia foi em uma tarde aleatória de junho. Tínhamos aquecimento elétrico estabelecido em meados dos anos 60. Tínhamos uma sala de estar de dois andares, o que prova conclusivamente que alguns arquitetos são idiotas. Sentado no sofá, parecia cerca de 45 graus. Eu não sou uma pessoa bem isolada. Talvez seja por isso que estou tão preocupado com a resiliência ao aquecimento, mesmo agora que moro no sul.

É um grande conforto saber que ficaria aquecido se faltasse energia, mas fiquei muito nervoso quando projetei a casinha da minha família com um fogão a lenha como nossa única fonte de calor. Eu tinha feito passagens curtas em edifícios aquecidos a lenha, mas nunca a longo prazo. E se eu odiasse, mas ficasse preso porque estávamos sem dinheiro no final da construção? E se eu não conseguisse comer um jantar feito na lenha na hora certa com duas crianças pequenas? E se eu estivesse infeliz porque não conseguia manter o lugar aquecido o suficiente? Mas em nosso terceiro inverno, tenho que admitir que é uma das minhas partes favoritas da casa.

Parte do motivo é conforto. Tenho algumas dores crônicas e uma casa de meados dos anos 60 é bastante desconfortável para mim à noite, quando finalmente me sento. É a pior parte do dia para pessoas com problemas de coluna, quando os músculos estão cansados ​​e tensos. Fiquei chocado ao saber que diferentes temperaturas em diferentes zonas e em diferentes momentos é muito mais confortável do que sempre em qualquer lugar. Quando termino de jantar, minhas costas absorvendo todo aquele calor radiante, estou muito mais relaxado do que costumava estar em uma casa fria. Quando acordo no quarto dos fundos em uma manhã de inverno, ainda estou aconchegante, embora esteja frio. Mesmo chegando em casa tarde de uma viagem de uma semana em dezembro, é bom o suficiente em uma ou duas horas. Que surpresa agradável!

Meu marido me fez este gráfico com os dados que coletou para que eu pudesse ilustrar exatamente como estou confortável. Viu aquela queda na semana 5? Fomos visitar meus sogros por uma semana. Obrigada marido!

Certamente houve uma curva de aprendizado em cozinhar, mas não muito íngreme, provavelmente porque nosso modelo parece muito bem projetado. Leva um pouco mais de tempo para aquecer do que um fogão elétrico, requer mais sutileza e oferece menos controle imediato sobre a temperatura. Isso pode parecer ruim, mas o resultado final parece ser melhor. Eu costumava queimar o jantar de vez em quando, o que odiava porque desprezo o desperdício, e às vezes estou correndo mais tarde do que algumas pessoas gostariam (é meu marido - meus filhos não ligam).

Eu queimei duas coisas no total no fogão a lenha, o que é uma redução significativa. A razão é provavelmente que o fogão a lenha é um controle natural da frustração. Leva o tempo que for preciso, e não há como girar a maçaneta quando estou impaciente apenas para me arrepender mais tarde. O jantar leva uma hora, não importa o que eu cozinhe, se estou usando um bom fogão a gás, qualquer um dos terríveis aparelhos elétricos que eu tinha em casas de aluguel ou meu confiável Coleman de duas bocas em um acampamento com uma tábua de corte equilibrada nos joelhos . Vejam só, com o fogão a lenha, geralmente levo cerca de uma hora desde o início do fósforo até a preparação da comida. Leva o mesmo tempo, mas subjetivamente parece menos apressado.

Cozinhar farinha de aveia com maçã e canela em um fogão resistente é praticamente o mesmo que cozinhá-la em um fogão normal. Quando preciso de mais espaço, tiro o ventilador e a chaleira do fogão.

Não importa queimar comida, que tal me queimar? Admito que costumava fazer isso de vez em quando em nossos antigos fogões elétricos ou a gás. Novamente, eu fiz isso duas vezes no fogão a lenha, outra redução significativa. Acho que a razão é que é impossível esquecer que o fogão a lenha está quente, porque ele & # 8217s quente. Não apenas para cima, mas também para a frente, o que é uma benção para coxas frias e também exige constante lembrança e respeito. Nossa filha mais nova tinha dois anos e meio quando começamos a aquecer com lenha, e até ela não teve problemas em aprender a andar do outro lado da mesa. Nenhuma criança em minha casa chegou perto de ser queimada. Se ela fosse menor, eu teria que projetar uma barreira de segurança séria.

Nosso fogão é o Vermont Bun Baker. Você pode cozinhar em cima de vários modelos diferentes que são mais eficientes e baratos, mas o Bun Baker vem com forno. Isso foi uma coisa boba para eu gastar muito dinheiro extra, já que eu realmente não sou um padeiro. O que posso dizer sobre esse absurdo? Ao projetar uma casa pela primeira vez, é fácil se fixar na funcionalidade máxima. Definitivamente, deixei minha ansiedade durante aquele processo difícil se infiltrar em minhas ações de maneiras estranhas e surpreendentes.

O forno funciona bem. Eu uso, mas apenas no final de dezembro, janeiro e fevereiro, porque o fogão não funciona o suficiente para esquentá-lo nos outros meses de aquecimento. Eu uso meu forno solar no verão e pessoalmente não sinto falta de assar nas estações do ano.

Outra vantagem disfarçada de desvantagem é que leva tempo e atenção para aquecer a casa com lenha, o que me estimula a desacelerar e hibernar. Primavera, verão e outono são frenéticos porque há um muito para fazer e estou naturalmente inclinado a ir, go GO! Quando entro para fazer um jantar de inverno, acalme a cabeça e me sento no chão de ladrilhos para acender o fogão, é uma espécie de relaxamento. É um ritual que me concentra na minha tarefa. Se fôssemos o tipo de família em que ninguém está em casa, exceto para dormir e tomar banho, em vez do tipo que reorganizou nossas vidas em casa e por estar lá, seria muito inconveniente aquecer com lenha.

Nosso fogão está equipado com uma camisa de água opcional que nos permite tirar a água quente dele. Esta é uma ideia assustadora para muitas pessoas porque os fogões a lenha costumavam aquecer água em circuitos fechados e pressurizados. Quando a água se transforma em vapor, ela se expande de volume 16.000 vezes, transformando seu tanque de metal em uma bomba. Pessoas morreram. Isso não é possível com nossa configuração.

Não é bonito, mas totalmente funcional. O tanque cinza é nosso aquecedor elétrico de água, geralmente não está ligado. O tanque azul é um sistema de alívio de pressão. O dispositivo vermelho é a bomba elétrica eficiente, e aquela coisa envolta em plástico-bolha é o trocador de calor. A válvula de enchimento é a alça amarela. A fonte de alimentação é o cabo verde. O fogão a lenha fica do outro lado da parede.

Em nosso sistema, a água quente está em duas voltas. Um circuito é pressurizado da água da cidade para o aquecedor de água para as pias e chuveiro. A outra alça é aberta ao ar (“exalada”), e é isso que é aquecido diretamente pelo fogo. A água aquece na camisa e, à medida que aquece, torna-se menos densa, subindo naturalmente por um tubo de cobre até um trocador de calor. Do fundo do trocador de calor, ele retorna através de outro tubo para a jaqueta (você pode ver este tubo de retorno de cobre na imagem no topo do poste, e o tubo ascendente isolado com material prateado próximo a ele). Isso é chamado de termossifão e ele opera apenas por gravidade. Tão legal! Há uma válvula de enchimento e um pequeno pedaço de extensão de plástico transparente saindo de um T no topo, então posso ver que enchi o suficiente.

O outro lado do trocador de calor é conectado à água pressurizada doméstica em um circuito operado por uma bomba elétrica eficiente com um interruptor sensível à temperatura. O interruptor detecta a temperatura da água no circuito não pressurizado do lado do fogão e liga a bomba a 130 graus. A água pressurizada circulante retira o calor do circuito não pressurizado através do trocador.

Em dias frios de inverno com uma única lareira, essa configuração atua como um pré-aquecedor, reduzindo a eletricidade necessária para aquecer totalmente a água. Em dias mais frios de dois fogos, ele aquece a água por completo, apenas pelo custo elétrico mínimo de funcionamento da bomba.

Por um lado, estou extremamente orgulhoso deste pequeno sistema. A ideia me pegou e simplesmente não desistia. eu teve experimentá-lo. Eu li tudo que pude encontrar sobre termossifões e, com base nisso, basicamente adivinhei sobre quais marcas e modelos de bomba, trocador de calor e switch eu precisava e como organizá-los, e enlouqueci se a coisa não fizesse exatamente o que eu esperava seria. Definitivamente, nos economiza eletricidade, ajudando a inverter nosso uso. Veja o gráfico abaixo: usamos menos eletricidade nos meses mais frios, quando outras famílias usam mais, portanto, gerando menos demanda extra de eletricidade nos horários de pico, que é mais emissões intensivas. Esse é o resultado de maior sucesso para um dos meus planos, de todos os tempos.

Meu marido, o demônio dos dados, fez este gráfico de comparação do uso de eletricidade entre minha casa e a casa de meus pais & # 8217, que fica em nosso bairro. Obrigada marido! Você notará que nós somos os mais baixos quando eles são os mais altos. Como nosso uso é tão baixo ?? O fogão a lenha faz parte disso, mas não se preocupe, estou escrevendo um post inteiro sobre o resto enquanto conversamos.

Por outro lado, existem algumas desvantagens significativas. A menor delas é que a água fria é puxada para o tanque durante o banho, mas fica no fundo e não chega à torneira até que a água quente acabe ou a menos que a bomba misture tudo. Se a bomba ligar enquanto você está no chuveiro, a água esfria enquanto o circuito mistura água fria com água quente em proporção ao tempo que você tomou banho. Isso é facilmente remediado desconectando a bomba antes de entrar no chuveiro. Mas, se eu esquecer de ligá-lo novamente quando estiver limpo, o circuito do fogão vai superaquecer e derramar vapor pela ventilação da sala onde o aquecedor de água está. Não é grande coisa, mas não é exatamente um ótimo recurso.

Um problema maior ocorreria em uma emergência de inverno. O ponto principal do fogão a lenha é que ainda temos aquecimento se os serviços falharem devido ao mau tempo do inverno. Se faltasse energia, poderíamos ficar bem. Temos um pequeno gerador solar que aciona a bomba. Mas se a água também vazasse por um período realmente extenso, teríamos problemas maiores, e aqui está o motivo:

Se eu acender o fogão a lenha com a jaqueta vazia, ele vai entortar, quebrar o lacre estanque e inutilizar todo o conjunto. Além disso, a energia tem para ser retirado dessa água, ou vai deixar a sala muito quente, o que pode levar ao mofo com o tempo. Finalmente, a água deve ser tirada do aquecedor de água e nova água fria adicionada, porque embora fosse impossível para aquele pequeno trocador aquecer 40 galões a vapor e explodir o aquecedor de água, ainda é assustador ter tanta água tão quente . Levaria dias para ficar muito quente, mesmo com tempo frio. Mas não estou disposto a apostar que nunca teremos uma interrupção do serviço por mais de alguns dias.

Sem água corrente, o aquecedor de água teria que ser enchido e esvaziado manualmente. Definitivamente, poderia ser feito com alguma modificação e o conjunto certo de funis e cotovelos, mas não é o tipo de coisa com que eu gostaria de me enganar em uma emergência prolongada de inverno.

Supondo que nossas mentes e corpos estivessem ocupados com tarefas mais essenciais, como cuidar dos filhos em um apagão, seríamos confrontados com a escolha de esvaziar a jaqueta, ligar o fogão e deixar toda a configuração falhar ou deixar a casa esfriar. Mesmo com baixo ganho solar, dias frios e sem aquecimento, nossos dados dizem que a casa não cai abaixo de 54 graus, o que é totalmente sobrevivente. Simplesmente não é confortável para crianças pequenas e pessoas com problemas de coluna, que já estariam sob algum estresse.

Estaríamos relutantes em deixar a configuração falhar por causa da terceira desvantagem: era muito caro. Quando paguei o prêmio pela jaqueta opcional, comprei os componentes e paguei um encanador para soldá-la, esta é uma tecnologia de $ 800.

Teria sido mais barato e mais edificante se eu mesma tivesse feito isso, mas eu estava absolutamente exausto depois de 17 meses construindo nossa primeira casa. Eu não estava confiante de que poderia aprender a soldar rápido e bem o suficiente para não estragar tudo. Era dia de Ação de Graças, meus parentes estavam chegando e precisávamos começar a aquecer e cozinhar dentro de casa imediatamente. Eu tinha uma deficiência de selênio não diagnosticada, causando fadiga espetacular e queda de cabelo. Meu marido trabalhava mais de 50 horas por semana, e eu estava em casa com uma criança de quatro anos de idade incomumente desafiadora e outra de dois anos. Basicamente, a vida atrapalhou.

É decepcionante, porém, que uma das coisas mais legais da minha casa não seja realmente escalável ou mesmo uma demonstração muito boa porque é proibitivamente caro. “O aquecedor de água mais bougie de todos os tempos”, acho que meu marido o chamou. Ele está completamente certo. Não retorna o suficiente em economia de dinheiro ou na redução do impacto ambiental para justificar o custo, a complexidade ou a energia incorporada nas peças. Mas eu só tinha que tentar, sabe?

Embora estejamos sendo honestos sobre as desvantagens, vamos falar sobre as desvantagens de um fogão a lenha em si. Em primeiro lugar, a queima de madeira libera dióxido de carbono. Quanto dióxido de carbono, para um determinado fogão? Isso é realmente difícil de dizer sem equipamento para medir. Uma melhor estimativa é 2,5 toneladas por cabo de madeira dura, como carvalho ou nogueira (um cabo é uma pilha organizada de 1,2 m de largura por 1,2 m de altura por 2,5 m de comprimento)

Atualmente, queimamos algumas nozes porque uma caiu ao lado da casa. Eu vendi a parte utilizável do tronco e raiz que queimamos membros e também gravetos como gravetos. Também queimamos alguns pinheiros centenários das casas que demolimos. Esta madeira macia é menos densa do que a madeira dura, por isso provavelmente emite menos. It’s too insect-damaged to reclaim even for my funky aesthetics, but it’s better to burn it than bury it in the landfill where it would emit methane, a shorter-lived but much more effective greenhouse gas.

However, there are some contortions in our collective reasoning about burning wood that we should examine. It’s generally considered a renewable resource, which sounds great and it is, sort of. Trees do regrow, but only if they are allowed to regrow. If the soil isn’t too damaged by their felling, if the land doesn’t get used for something other than forest causing some pretty wild swings in soil carbon, if the trees planted to replace them are a good fit for the ecosystem and are cared for so they survive (I’ve learned the hard way that young trees are fragile). If, and this is a big if, we don’t cut trees faster than they can regrow.

On our land this isn’t a problem more trees fall than we could ever use for firewood. Many are left to support the creatures that thrive on rotting wood. We won’t even finish burning ancient framing out of defunct houses until the end of next winter at the soonest. But in other contexts, failure of forest regeneration is a problem.

Another issue is that, even though fresh-fallen tree carbon isn’t ancient carbon, it is nevertheless sequestered carbon. It’s held safely in living bodies rather than dangerously in the atmosphere, and we’re letting it out in one hot bright flash. We imagine that this doesn’t matter because a fallen tree would give its carbon back to the air anyway, but that’s not what happens. A fallen tree is fed upon, and some not-insignificant portion of its carbon therefore remains sequestered in other living bodies or in the fluffy forest soil humus (that’s the organic matter in soil). Some is breathed back into the sky, but not all of it, and not instantly.

Processing and transporting wood also has energy requirements. It’s got to be cut and split somehow, and while we split by hand rather than by machine, we’re not badass enough to cut much by hand yet. It’s a very small part of the carbon footprint of our wood, because like I said, the tree fell right next to the house. For a wood stove that needs its feed logged with larger machines and then moved dozens or hundreds of miles, it’s not so small.

Burning wood also releases things other than carbon, some of which are quite nasty, health-wise. Lifespans were shorter when American cities were wood-heated, and they still are in developing nations for exactly the same reason. Keeping the smoke out of the house is critical. Keeping the smoke in the neighborhood at low-enough levels is critical. In short, if you don’t have a patch of land large enough to produce more fallen trees than you could ever burn, you and your neighbors might be making the area too smoky for good health. It’s not all bad some of those wood-originating aerosols are cooling the planet, even as carbon warms it (here’s a thorough explanation) But that doesn’t mean we should breathe it.

So what’s the bottom line on wood stove carbon?

Some data from my parents’ house allows me to guess how much electricity might heat our little home, sans-stove. They live right up the street, so the climate is comparable. Overall their insulation and air leakage probably isn’t much different my attic insulation is definitely better, but then again I have a French door that is currently rather poorly sealed (I’m getting to it, I swear).

Our living area is half the size, which doesn’t halve our heating needs because our surface area to volume is larger, and therefore so is our heat loss. Our house is banked into the earth, which reduces some of that loss. They only have small children there sometimes, so their doors get left open less often. (“Why is the door open?” must be my most-uttered winter phrase, second only to, “Yes, you DO need socks. It is 31 degrees. Put on socks.”)

It looks like my folks emit maybe a ton of carbon a year strictly for electric winter heating. I’m not sure exactly how much more they use for winter cooking and hot water, because I haven’t yet used our handy Kill-A-Watt on any of their appliances. If their percentage of household energy used to heat water follows the typical pattern (about 14% of the total) they might be emitting another ton and a half there, just in the winter. They run their electric stove and/or oven at least two hours a day, which means over half a ton from cooking, for a total of at least three tons.

We burn about a cord and a half of wood per winter, which could be about four tons, given that wood cook stoves aren’t the most efficient. This also does all of our winter cooking and much of our winter hot water, in addition to heating. We’re less efficient in terms of carbon emissions, but maybe not by too much. It’s worth it to me, for the peace of mind.

How do you heat? If you have a moment, I recommend you do your own little experiment and check out your carbon emissions by using your electric bill. Compare the difference between, say, October and February if you live in the south, or maybe June and January if you live in the north. See the average difference in kWh/day, then multiply that by heating days, and multiply again by 1.45 lbs/kWh. That’s the average for a unit of electricity from the U.S. grid Mike Berners-Lee gives in How Bad Are Bananas? The Carbon Footprint of Everything. When you do your math remember that’s 2000 lbs to the ton, not 1000.)

Or take the number of cords of hardwood you burn, multiplied by 2.5 tons/cord (if somebody has a really awesome source that supports or contradicts that number, please send it to me). How do your heating carbon emissions look? Is your heat source more or less resilient in case of a power outage, water outage or other likely emergency? What are the other drawbacks and advantages? Tell us below.


Honeywell L8148A Aquastat problem

Have a Honeywell L8148A connected to my FHW boiler. The aquastat is not firing up the boiler. The boiler is dead cold.

I have 24v across the T screws. I have 120vac on L1, ground on L2, L3 jumpered to L1 (factory installed).

Temperature dial is set to 160. High limit is unchanged from the factory setting (190 I think)

Boiler does not fire up to heat to low limit.

I set my thermostat to 90. Its only 75 in the room, I hear the thermostat click on to call for heat.

The boiler still doesn't fire.

I do not get 120vac across C1/C2, nor do I get it across B1/B2.

Also do not have 120vac on either B or R

I ran down to the supply house yesterday afternoon to pick up another aquastat, figuring this one went bad.

Just finished swapping it out. Same problem. Doesn't turn on the burner to get the boiler up to operating temperature. Voltages check out on T1/T2 and L1/L2/L3.


Lost. Not sure what else can be wrong? Help?

Obrigado. Disconnected the T wires, and powered up the aquastat. If I jumper the T leads, it will fire the boiler.

So, this would suggest I have a bad zone valve somewhere?

Depends how your system is configured. If you have zone valves with individual thermostats and end switches, then yes, may have a failed switch (or the actuator) or could be a break in the wiring.

If none of the zones fire the boiler I'd suspect a wiring issue. Could also be a limit (hi temp or whatever) depending on how they are wired in.

Obrigado. I don't mess with the zone valve wiring. The house has three zone valves, two feed new construction and the third feeds a hydro/central-air air handler which services the "old" section of the house.

If it were simply zone valves I could handle the wiring, but the air-handler has a half-dozen transformers and switches in it which also connect to the thermostat and zone valve. The wiring to handle cooling, heating, turning the fan on and off, etc. is beyond me.

My guess is the wiring problem is contained in the hydro-air unit, I'll have to trace out the circuit with my multimeter when I get home tonight and see if I can determine where the 24vac current is originating from.

I've been looking for a reason to ditch the hydro-air unit (we do not use central A/C -- way too expensive to even contemplate given electricity rates) and instead subdivide the rooms the hydro-air unit services into several zones with baseboard heat.

This may be a good opportunity to do just that, for the cost of some baseboard, a few zone valves and thermostats, and a zone valve controller, I could do the conversion over the long upcoming weekend.


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Typically hot water storage tanks are wrapped in heat insulation to reduce energy consumption, speed up the heating process, and maintain the desired operating temperature. Thicker thermal insulation reduces standby heat loss. Water heaters are available with various insulation ratings but it is possible to add layers of extra insulation on the outside of a water heater to reduce heat loss. In extreme conditions, the heater itself might be wholly enclosed in a specially constructed insulated space.

The most commonly available type of water heater insulation is fiberglass, fixed in place with tape or straps or the outer jacket of the water heater. Insulation must not block air flow or combustion gas outflow, where a burner is used.

In extremely humid locations, adding insulation to an already well-insulated tank may cause condensation leading to rust, mold, or other operational problems so some air flow must be maintained, usually by convection caused by waste heat, but in particularly humid conditions such ventilation may be fan-assisted.

Most modern water heaters have applied polyurethane foam (PUF) insulation. [ citação necessária ] Where access to the inner tank is a priority (in cases of particularly aggressive minerals or oxygen levels in the local water supply) the PUF can be applied in encapsulated form, allowing the removal of insulation layer for regular integrity checks and if required, repairs to the water tank.

In a solar water heating system, a solar hot water storage tank stores heat from solar thermal collectors. [3] The tank has a built-in heat-exchanger to heat domestic cold water. In relatively mild climates, such as the Mediterranean, the (heavily insulated but metal-wrapped) storage tanks are often roof-mounted. All such tanks share the same problems as artificially-heated tanks including limestone deposit and corrosion, and suffer similar reductions in overall efficiency unless scrupulously maintained.

While copper and stainless steel domestic hot water tanks are more commonplace in Europe, carbon steel tanks are more common in the United States, where typically the periodic check is neglected, the tank develops a leak whereupon the entire appliance is replaced. [4] Even when neglected, carbon steel tanks tend to last for a few years more than their manufacturer's warranty, which is typically 3 to 12 years in the US. [ citação necessária ]

Vitreous-lined tanks are much lower in initial cost, and often include one or more sacrificial anode rods designed to protect the tank from perforation caused by corrosion [5] made necessary since chlorinated water is very corrosive to carbon steel. As it is very nearly impossible to apply any protective coating perfectly (without microscopic cracks or pinhole defects in the protective layer) [6] manufacturers may recommend a periodic check of any sacrificial anode, replacing it when necessary.

Some manufacturers offer an extended warranty kit that includes a replacement anode rod. Because conventional hot water storage tanks can be expected to leak every 5 to 15 years, high-quality installations will include, and most US building/plumbing codes now require, a shallow metal or plastic pan to collect the seepage when it occurs.

This method stores heat in a tank by using external heat-exchangers (coils) that can be directly tapped or used to power other (external) heat-exchangers.

The chief benefit is that by avoiding drawing-off domestic hot water directly, the tank is not continually fed with cold water, which in 'hard' water areas reduces the deposit of limescale to whatever is dissolved in the original charge of water plus relatively trivial amounts added to replace losses due to seepage.

An added benefit is reduced oxygen levels in such a closed system, which allows for some relaxation in the requirements for materials used in the hot water storage tank and the closed water circuits, external heat exchangers, and associated pipework.

While an external heat exchanger system used for domestic hot water will have mineral deposits, descaling agents extend the life of such a system.

Another method to store heat in a hot water storage tank has many names: Stratified hot water storage tank with closed water circuit, stratified thermal storage, thermocline tank e water stratified tank storage but in all cases the significant difference is that pains are taken to maintain the vertical stratification of the water column, in other words to keep the hot water at the top of the tank while the water at the bottom is at a distinctly lower temperature.

This is desirable in places with a wide climatic range where summer cooling is as important as heating in winter, and entails one or more of the following measures:

  • Different heating and cooling loops must send the heated or cooled water in with as low a velocity as possible. (This necessarily entails heating and cooling loops having velocity controlled pumps and tube ports with the maximum feasible diameter.)
  • For cooling applications, cool water is sent out from the bottom and warm (return) water is fed in at the top.
  • Heating applications get hot water out at the top and return cool water to the bottom.
  • "Stratification-enhancing" devices within the hot water storage tank (but if the water inlet velocity is as low as possible this might not be needed).
  • A more advanced heat control system[8] is required.

When a stratified hot water storage tank has closed water circuits, the water temperatures can be up to 90 to 95 °C at the top and 20 to 40 °C at the bottom. Calm, undisturbed water is a relatively poor heat conductor when compared to glass, bricks and soil.

(Illustrated by a still lake, where the surface water can be comfortably warm for swimming but deeper layers be so cold as to represent a danger to swimmers, the same effect as gives rise to notices in London's city docks warning 'Danger Cold Deep Water).

Accordingly, an arbitrary volume of hot water can be stored, as long as the stratification is kept intact. In this case there must not be vertical metal plates or tubes as they would conduct heat through the water layers, defeating the purpose of stratification. When effectively employed this technique can maintain water as high as 95 °C (i.e. just below boiling) yielding a higher energy density, and this energy can be stored a long time provided the hot water remains undiluted.

Depending on the purpose of the installations, water exchanges tapping different levels allow water temperatures appropriate to the required use to be selected. [7]

In many solar heating systems the energy parameters can be read as a function of time, from the 'dwell' time necessary to transform daylight into heat, at its peak the maximum hot water temperature near the top of the tank. [1]

When flow starts from the uppermost outlet, cold water enters the tank at the bottom. This drop in temperature causes the thermostat to switch on the electric heating element at the bottom of the tank. When the water at the top of the tank is drawn off the hot water at the top is displaced by relatively cooler water, the top thermostat turns the top element on. When the flow stops, the elements stay on until their settings are met. [9]

While it is common to have the top and bottom thermostats set differently in order to save energy, the fact that hot water rises means the thermostat controlling the upper element should feed the hottest supply, while the lower element the warmest.

If the thermostats in such a system are reversed - warm feed from the top, hot from the center - it may not only affect the energy efficiency of the system, feeding scalding water to a domestic hot water outlet may be dangerous, or if directed to warm-feed washers damage them beyond repair.

Hot water can cause painful, dangerous scalding injuries, especially in children and the elderly. Water at the outlet should not exceed 49 degrees Celsius. Some jurisdictions set a limit of 49 degrees on tank setpoint temperature. On the other hand, water stored below 60 degrees Celsius can permit the growth of bacteria, such as those that cause Legionnaire's disease, which is a particular danger to those with compromised immune systems. One technical solution would be use of mixing valves at outlets used for sinks, baths or showers, that would automatically mix cold water to maintain a maximum below 49 C. A proposal to add this to the building code of Canada was unsuccessful. [10]


How Do Warm Air Heating Systems Work?

Warm air heating, or warm air central heating, is the process of turning cool air into warm air by passing it to a heat exchanger via a fan and then blowing it into rooms through vents in the floor, walls or ceiling.

The heated metal plates within the exchanger heat the cool air as it passes across, turning it into hot air. Once the air has been warmed it is passed out to the remainder of the building. This continual process carries on until a predetermined temperature on the thermostat is reached.

The system then remains on standby mode until the temperature drops below a limit (set by the occupants of the house) at which point it starts warming the air again.


Beyond fireplaces: Historic heating methods of the 19th century

Thanks to modern heating systems, we can enjoy the cozy picturesqueness of a fireplace without depending on it to keep our homes warm. But that wasn’t the case in 18th- and early 19th-century America.

“Up through about 1800, the wood-burning fireplace—very popular with English settlers—was the primary means of heating a home,” explains Sean Adams, professor of history at the University of Florida and author of Home Fires: How Americans Kept Warm in the Nineteenth Century. “The problem was that winters in America can be much harsher than in England. The weather quickly exposed how inefficient fireplaces are at heating a room.”

The majority of the heat in a fireplace goes up and out of the flue. What little heat does make its way into the room gets concentrated directly in front of the firebox, leaving the rest of the room quite cold.

A fireplace with a Franklin Stove insert. Photo by Robert Khederian

In 1741, Benjamin Franklin sought to improve the efficiency of the fireplace. He introduced a cast-iron insert for the firebox—called the “Franklin Stove”—in The Papers of Benjamin Franklin, volume 2. While it didn’t fundamentally change the design of a fireplace, it addressed his theory about heat.

“Franklin believed heat to be like liquid—he was trying to keep the heat in the room as long as possible, or else it would rush out of the room,” explains Adams.

The Franklin Stove had a series of baffles, or channels, within the stove to direct the flow of air, to keep as much of the heat circulating in the firebox and flowing out into the room as possible. However, the design had problems.

“The stove had to be very tight,” explains Adams. “If there were any leaks, smoke leaked out into the room. Wind would also blow the smoke back into the room. It wasn’t considered a real success.”

Toward the end of the 19th century, the inventor Count Rumford devised a fireplace designed along a set of proportions so it could be built on a variety of scales.

"In the fireplaces I recommend," Count Rumford writes in a 1796 essay, "the back [of the fireplace] is only about one third of the width of the opening of the fireplace in front, and consequently that the two sides or covings of the fireplaces. are inclined to [the front opening] at an angle of about 135 degrees."

The Rumford fireplace efficiently burned wood while its characteristically shallow firebox reflected as much heat as possible out into the room as possible. The handy design of the Rumford gained a strong following.

Thomas Jefferson installed eight of them at his country house Monticello. Rumford fireplaces became so mainstream that Henry David Thoreau wrote about them in Walden as a basic quality of the home, alongside copper pipes, plaster walls, and Venetian blinds.

By the 1820s and 1830s, Adams explains, coal was quickly becoming a dominating fuel type. Stoves that could burn either wood or coal—the type being pushed was Anthracite, or “hard” coal—became popular.

Iron stoves were not new technology. While English settlers brought fireplaces, German settlers had iron stoves that did a good job of heating a space.

An example of an elaborate iron stove. Courtesy of Library of Congress.

But what era new was the type of fuel: coal. Adams explains that since coal was so different from the familiar fuel type of wood, it took a little while to gain popularity.

“Coal was first marketed in a similar way to how some new technology is marketed today,” says Adams. “You needed early investors willing to take the risk. It was billed at ‘the fuel of the fashionable,’ which would revolutionize home heating.”

To match, coal stoves became highly decorative, featuring intricate ironwork and decorative finials to make them just as desirable as they were utilitarian.

Coal became mainstream in post-Civil War America. Wealthier families might have burned coal in basement furnaces—with specific rooms dedicated for coal storage—while poorer families might have used little stoves in individual rooms in their home.

The architecture of the home also changed as heating technologies shifted. While Colonial houses of the 18th century needed big chimneys to support multiple fireplaces, houses built in the later half of the 19th century only needed ventilation space for stove pipes. That translated into skinnier chimneys.

Inside, mantlepieces sometimes remained as a backdrop for the stoves. Even though they were technically no longer needed, they continued to act as a focal point in a room.

A mantle that was never designed to surround a fireplace but rather be a backdrop for a coal stove.

Also coming into play in the 19th century was steam heating, which first appeared in the 1850s but gained popularity in the 1880s. Adams explains that this is just another form of coal heating, as coal would be used to heat the water that turns into steam.

Steam heating was first used in institutional buildings like hospitals but then moved to residences. One of the most elaborate examples of a steam-heating network in the 19th century was at Biltmore Estate, the Vanderbilt-owned mansion in Asheville, North Carolina.

“Richard Morris Hunt, the architect of Biltmore, needed to heat roughly 2,300,000 cubic feet of space for the 175,000-square-foot house,” says Denise Kiernan, author of The Last Castle: The Epic Story of Love, Loss, and American Royalty in the Nation's Largest Home.

Kiernan explains that the subbasement of Biltmore, which was completed in 1895, had three boilers capable of holding 20,000 gallons of water cada. Those boilers created steam that circulated to radiators in a network of shafts around the house, a system that seems simple in theory but quickly intensifies when one realizes that the network had to heat 250 rooms.

“Of course—this heating system had help from 65 fireplaces, some more utilitarian, others wildly elaborate,” Kiernan adds.

Heating the largest private home in America was no small feat: In The Last Castle, Kiernan reports that 25 tons of coal were burned in two weeks during the winter of 1900. To prepare for the winter of 1904, the Vanderbilts placed a coal order for 500 tons to be shipped and ready.

Biltmore estate in Asheville, North Carolina. Courtesy of The Biltmore Company.

Regardless of how elaborate or rudimentary the heating system of choice was in the 19th century, something that seemed to connect all methods, whether it be wood or coal, was a reliance on oneself to light the fire and supply the heat. Something that changes in the 20th century, when national grids of electricity and gas fundamentally changed how we heat our homes—but that’s a different story.

“The hearth becomes industrialized throughout the 1800s, but people still wanted to make the fire themselves,” theorizes Adams. “Now, we’re very comfortable with the idea that we can flip a switch to turn the heat on, but that wasn’t the case a century ago. They were close enough to that era of open, roaring fireplaces that people wanted to control their own heat!”


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