Le four de 6 500 ans avec système de chauffage et d'eau chaude est similaire à la technologie moderne

Le four de 6 500 ans avec système de chauffage et d'eau chaude est similaire à la technologie moderne


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Des archéologues croates ont fait une découverte incroyable lors d'une fouille sur un site néolithique de Bapska, qui, selon les experts, est l'un des plus importants d'Europe ; ils ont trouvé un four vieux de 6 500 ans, équipé d'un système de chauffage et d'eau chaude, qui fonctionnait de la même manière qu'une cuisinière AGA moderne, selon un communiqué de presse du Croate Times. De plus, ils ont trouvé un morceau de minerai de fer fondu qui remonte à des milliers d'années avant que l'homme n'apprenne apparemment à fondre le fer.

Le chercheur principal Marcel Buric, du département d'archéologie préhistorique de la faculté de philosophie de Zagreb, a expliqué que les maisons préhistoriques de l'époque étaient faites d'acacia et avaient des toits en foin, donc utiliser une cheminée à foyer ouvert était dangereux. En conséquence, ils ont trouvé une solution ingénieuse, qui leur a permis de cuisiner, d'avoir de l'eau chaude et du chauffage central dans leur logement.

Le four, vieux de 6 500 ans, avait un cadre en pierre couvert et fonctionnait de la même manière qu'un AGA. Crédit : EFE

« Il était chauffé en permanence toute la journée et comme les résidents rentraient chez eux après une journée dans les champs, ils mangeaient des aliments chauds cuits au four, lavés à l'eau tiède et allaient dormir dans une pièce chauffée par le même four. Tout comme certains fours de cuisine aujourd'hui", a déclaré M. Buric.

L'ancien four préhistorique fonctionnait de la même manière qu'un AGA moderne, un poêle à accumulation de chaleur et une cuisinière, qui fonctionne sur le principe qu'un cadre lourd peut absorber la chaleur d'une source d'intensité relativement faible mais à combustion continue, et l'accumulation la chaleur peut ensuite être utilisée en cas de besoin pour la cuisson et à d'autres fins.

Le four vieux de 6 500 ans a été mis au jour lors d'une fouille archéologique sur un site néolithique à Bapska, en Croatie. Crédit : Croate Times

Toujours dans l'habitation néolithique, les archéologues ont déterré les restes incinérés d'un bébé de 15 mois et un ensemble de bois de cerf sur les murs de la maison, qui sont considérés comme les plus anciens exemples connus de trophées de chasse.

Cependant, l'équipe de recherche a fait une autre découverte très rare et importante sur le site - un morceau de minerai de fer fondu par le four, qui remonte à des milliers d'années avant que l'homme n'apprenne à fondre et à travailler le fer.

"Il n'est pas possible de dire à quoi il a servi, mais c'est une découverte importante", a déclaré Buric.

Étonnamment, peu d'informations ont été publiées sur cette découverte étonnante malgré son potentiel de modifier le calendrier actuel concernant les compétences et la technologie du travail des métaux. Nous espérons que les photographies et les résultats des tests complets du fer seront publiés en temps voulu.

Image en vedette : un aperçu de l'habitation néolithique en Croatie avec le four vieux de 6 500 ans illustré dans la section en bas à droite. Crédit : EFE


En termes simples, il s'agit d'un tas géant de compost avec des tubes qui sont enroulés dans tout le tas de compost, puis remplis d'eau. L'eau contenue dans le tube se réchauffe considérablement (et relativement rapidement).

Jean Pain en train de construire un chauffe-eau à compost

Pour vous donner un aperçu de ce dont un chauffe-eau à compost réel est capable, voici Ben Falk de Whole Systems Design dans le Vermont présentant leur chauffe-eau à compost de première génération :

Ils ont utilisé un mélange de copeaux de bois et de fumier de cheval pour construire ce chauffe-eau à compost et ont obtenu de l'eau chaude à des températures de 140 à 145 degrés Fahrenheit (

60 degrés Celsius). Pas mal.


Explorer différentes options de chauffage

Il existe une gamme d'options pour le chauffage domestique et elles ont toutes des avantages et des inconvénients. Certains sont plus adaptés à certaines maisons que d'autres. Malheureusement, le choix n'est pas simple.

Pompes à chaleur

Une pompe à chaleur est fondamentalement la même chose qu'un réfrigérateur à l'envers. Plutôt que de rendre l'intérieur plus froid et de transférer la chaleur à l'extérieur, il fait le contraire : il extrait la chaleur de l'environnement extérieur de la maison et la pompe dans la maison. En gros, pour chaque unité d'électricité que vous utilisez, il fournira 3 unités de chaleur. C'est donc de loin le mode de chauffage le plus efficace qui soit.

Remarquablement, il le fait même lorsqu'il gèle à l'extérieur - en fait, les pompes à chaleur sont maintenant l'appareil de chauffage le plus équipé dans la Suède froide.

Il existe 4 types de pompe à chaleur :

Pompe à chaleur hybride fonctionne à côté de votre chaudière à gaz. Les commandes intelligentes lancées par la société britannique PassivSystems vous permettent de maximiser vos économies de pollution par le carbone (bien qu'actuellement leurs commandes ne fonctionnent qu'avec quelques marques). Pour ce faire, les commandes basculent entre la pompe à chaleur et la chaudière à gaz pour utiliser celui qui contient le moins de carbone à ce moment-là. Ainsi, lorsque l'électricité du réseau est à faible émission de carbone, la pompe à chaleur est utilisée pour fournir votre chaleur. Lorsque le réseau électrique est alimenté avec beaucoup de combustibles fossiles, la chaudière à gaz sera plus propre et les commandes passeront à cela. Par temps très froid, les commandes peuvent utiliser les deux simultanément pour garder votre maison bien au chaud.

Pompe à chaleur aérothermique extrait la chaleur de l'air extérieur (même lorsqu'il fait froid !) et l'utilise pour chauffer l'eau de vos radiateurs et de votre ballon d'eau chaude si vous en avez un. La pompe à chaleur doit être à l'extérieur de votre propriété. Il ne rend pas l'eau aussi chaude qu'une chaudière à gaz, donc pour vous assurer que votre maison est suffisamment chaude, elle fonctionne plus longtemps. Vous devrez également probablement augmenter la taille de vos radiateurs. Le ventilateur de la pompe à chaleur (qui doit également être à l'extérieur de la maison) fera du bruit, mais pas plus que le bourdonnement de fond d'un réfrigérateur. Bien sûr, la pompe sera la plus occupée pendant les mois d'hiver, lorsque vous êtes de toute façon moins susceptible d'être à l'extérieur. C'est l'option que j'ai choisie.

Pompe à chaleur géothermique extrait la chaleur du sol, nécessite donc un jardin pour une tranchée. Elle est plus chère qu'une pompe à chaleur aérothermique, mais aussi plus efficace et plus silencieuse.

Pompe à chaleur air-air souffle de l'air chaud dans votre maison plutôt que de l'eau chaude. Si vous avez plusieurs étages à chauffer, vous aurez besoin de plusieurs d'entre eux.

Coûts des pompes à chaleur

Les pompes à chaleur vous donneront une réduction impressionnante de 50 à 60 % de votre empreinte de pollution par les gaz à effet de serre, et elles ne devraient pas augmenter votre facture énergétique. En effet, si vous habitez une propriété hors réseau actuellement alimentée au fioul ou au GNL (Gaz Naturel Liquéfié) et que vous passez à une pompe à chaleur, l'économie de pollution par les gaz à effet de serre sera plus importante car le pétrole et le GNL sont des carburants particulièrement polluants.

Mais ils viennent avec un coût initial, y compris l'installation. En règle générale, une pompe à chaleur devrait coûter environ 10 000 £ à acheter et à installer, en fonction des travaux à effectuer. Le coût de ma pompe à chaleur aérothermique était de 11 392,50 £, ce qui comprenait l'installation d'un réservoir d'eau chaude pour les bains, les douches, etc.

Une subvention gouvernementale est disponible pour couvrir une partie des coûts, mais pas pour les pompes à chaleur air-air. Le montant de la subvention variera selon la technologie et l'efficacité avec laquelle elle fonctionnera dans votre maison, mais couvrira probablement au moins la moitié du coût. Les Amis de la Terre se sont joints à plus de 20 organisations des secteurs de la construction, de l'énergie et de la société civile pour demander au gouvernement de payer l'intégralité du coût pour les ménages les plus pauvres, entre autres mesures. Vous devez faire appel à un installateur agréé pour obtenir la subvention - ils seront en mesure de vous donner une estimation une fois qu'ils auront inspecté votre propriété.

Avantages: Les pompes à chaleur sont un moyen très efficace de fournir du chauffage, en utilisant environ 1 unité d'électricité pour produire 3 unités de chaleur, elles sont également éligibles à une subvention gouvernementale.

Les inconvénients: Les pompes à chaleur impliquent des perturbations dans votre maison, par exemple la tuyauterie, et certains systèmes auront besoin de radiateurs plus gros. Vous devrez vous contenter d'une pompe à chaleur à l'extérieur de votre maison qui fait du bruit, bien qu'elle soit à peu près aussi bruyante qu'un réfrigérateur, et qu'elle fonctionnera plus fort en hiver, lorsque vous êtes moins susceptible d'être à l'extérieur.

Chauffer les batteries

Nouveau sur le marché, les batteries thermiques, qui peuvent stocker la chaleur produite par votre pompe à chaleur pour une utilisation ultérieure. La chaleur peut ensuite être utilisée pour fournir de l'eau chaude instantanée pour les douches et les bains, ainsi que pour chauffer vos radiateurs. Cette approche signifie que vous pouvez utiliser votre pompe à chaleur lorsque le prix ou l'intensité carbone de l'électricité est faible - souvent au milieu de la nuit - et utiliser la chaleur lorsque vous en avez le plus besoin (par exemple, tôt le matin ou le soir). Ils éliminent également le besoin d'un réservoir d'eau chaude.

En plus de fonctionner avec des pompes à chaleur, ils peuvent également être utilisés avec des panneaux solaires thermiques, des panneaux solaires photovoltaïques ou chargés directement par l'électricité. Ils sont également petits – environ un tiers de la taille d'un réservoir d'eau chaude et suffisamment petits pour tenir dans une armoire de cuisine standard.

Avantages: Les batteries thermiques sont compactes, bien meilleures pour stocker la chaleur qu'un ballon d'eau chaude et donc plus efficaces, et elles vous permettent d'utiliser de l'électricité à faible coût.

Les inconvénients: Le coût initial de l'installation est susceptible d'être plus élevé que l'installation d'un ballon d'eau chaude, mais ils réduiront les coûts de fonctionnement de 30 à 40 % en utilisant de l'électricité à bas prix en heures creuses et en réduisant les pertes de chaleur, ce qui permettra d'économiser de l'argent au fil du temps.

Réchauffeurs à accumulation à haute rétention de chaleur

Ceux-ci sont bien mieux isolés que les anciens radiateurs à accumulation. Cela signifie qu'ils sont bien meilleurs pour fournir la chaleur lorsque vous en avez besoin.

Le passage aux radiateurs à accumulation à chaleur élevée est simple, tant que vous disposez d'une alimentation électrique près de l'endroit où vous souhaitez installer les radiateurs. Ils sont livrés avec des commandes de pièce individuelles et les meilleurs modèles adaptent l'apport d'énergie aux conditions météorologiques. Cependant, nous n'avons pas trouvé d'examen indépendant des différents modèles.

Actuellement, les radiateurs à accumulation à haute rétention de chaleur ne réduiront pas votre pollution par les gaz à effet de serre par rapport à votre chaudière à gaz (surtout si vous disposez déjà de commandes de chauffage intelligentes). Mais dans quelques années, ils le feront, car le réseau électrique tirera davantage d'énergie des énergies renouvelables, donc si vous devez remplacer votre chaudière, cela vaut la peine d'opter pour celles-ci (si vous ne voulez pas de pompe à chaleur).

Attention : ils vous coûteront plus cher à faire fonctionner, car même l'électricité économie 7 est plus chère que le gaz. Le surcoût est susceptible d'être d'environ 20% de plus selon nos calculs.

Les radiateurs à accumulation à rétention de chaleur élevée ne chauffent pas votre eau. Si vous avez l'espace sur le toit, les panneaux solaires thermiques peuvent vous aider, et des subventions gouvernementales sont disponibles (pour les panneaux thermiques) dans le cadre de l'incitation à la chaleur renouvelable. Vous devrez faire appel à un installateur agréé pour obtenir la subvention, qui devrait couvrir au moins la moitié du coût d'environ 5 000 £. Les unités de stockage à haute rétention de chaleur sont cependant beaucoup moins chères que les pompes à chaleur à installer, coûtant environ 7 000 £ si vous avez 8 radiateurs.

Avantages: Moins cher que les pompes à chaleur à installer. Facile à installer. Dans quelques années, ils réduiront votre empreinte carbone. Leur dégagement progressif de chaleur les rend idéales si vous êtes à la maison une partie ou toute la journée.

Les inconvénients: Aucune subvention gouvernementale disponible pour les appareils de chauffage à accumulation à haute rétention de chaleur.

Radiateurs électriques

Ces radiateurs utilisent l'électricité pour vous fournir de la chaleur lorsque vous en avez besoin. Ils sont bon marché à acheter et à installer par rapport aux options ci-dessus. Ils pourraient coûter moins cher qu'une nouvelle chaudière à gaz. Beaucoup seront programmables et auront des commandes intelligentes.

Cependant, ils vous coûteront un bras et une jambe pour courir, ce qui pourrait tripler votre facture d'énergie.

Pendant au moins les 5 prochaines années (et probablement plus longtemps), elles généreront plus de pollution par les gaz à effet de serre que votre chaudière à gaz. Cela s'explique en partie par le fait qu'ils utilisent l'électricité aux heures de pointe, lorsque le réseau est principalement alimenté par des combustibles fossiles.

Si vous êtes soucieux de l'environnement, vous ne voudrez pas opter pour des radiateurs électriques. Et méfiez-vous des vendeurs : nous avons vu un certain nombre d'affirmations qui font sourciller.

Avantages: Aucune à laquelle je puisse penser.

Les inconvénients: Augmentera votre empreinte carbone pour au moins les 5 prochaines années.

Radiateurs infrarouges

Les radiateurs infrarouges sont assez nouveaux sur le marché. Ils fournissent de la chaleur en chauffant des objets plutôt que l'air - comme assis au soleil un jour d'hiver, vous pouvez toujours vous sentir au chaud même si l'air est froid autour de vous. Cela ne veut pas dire que votre maison sera froide, car à mesure que vos effets personnels et le tissu de la maison (tels que les canapés, les sols, les murs, etc.) se réchaufferont, ils irradieront la chaleur.

Une entreprise vendant ces radiateurs (Herschel Infrared) nous a donné des illustrations suggérant que les factures de chauffage seraient réduites d'environ un tiers par rapport aux radiateurs électriques conventionnels. Si cela est vrai, ils surpasseront les radiateurs électriques en termes de coûts et d'empreinte carbone, bien qu'ils ne soient toujours pas aussi efficaces que les pompes à chaleur pour réduire votre empreinte carbone.

L'un des avantages de ces radiateurs est qu'ils sont très fins et légers - ils peuvent être placés sur vos plafonds vers le bas, imprimés pour ressembler à des images sur votre mur ou cachés derrière des miroirs.

Les détaillants affirment qu'ils ne seront pas plus chers que l'installation de radiateurs électriques traditionnels.

Avantages: Peut avoir fière allure, et offrir des économies par rapport aux radiateurs électriques classiques, selon les fabricants.

Les inconvénients: Étant donné que les radiateurs infrarouges sont nouveaux sur le marché, il existe peu ou pas de preuves indépendantes de leur efficacité dans la pratique. Comme les radiateurs électriques conventionnels, ils utiliseront l'électricité aux heures de pointe, et non l'économie 7, ils seront donc probablement plus coûteux à faire fonctionner que les radiateurs à accumulation et augmenteront votre empreinte carbone pendant au moins quelques années de plus.


100% efficace

Depuis que l'effet thermoélectrique a été décrit pour la première fois par Thomas Seebeck en 1821, les générateurs thermoélectriques sont tristement célèbres pour leur faible efficacité dans la conversion de la chaleur en électricité. [1, 3-6] Aujourd'hui, le rendement électrique des modules thermoélectriques n'est que d'environ 5 à 6 %, soit environ trois fois inférieur à celui des panneaux solaires photovoltaïques les plus couramment utilisés. [4]

Cependant, en combinaison avec un poêle, l'efficacité électrique d'un module thermoélectrique n'a pas beaucoup d'importance. Si un module n'est efficace qu'à 5 % pour convertir la chaleur en électricité, les 95 % restants ressortent sous forme de chaleur. Si le poêle est utilisé pour le chauffage des locaux, cette chaleur ne peut pas être considérée comme une perte d'énergie, car elle contribue toujours à son objectif initial. L'efficacité totale du système (chaleur + électricité) est proche de 100 % – aucune énergie n'est perdue. Avec une conception de poêle appropriée, la chaleur de la conversion d'électricité peut également être réutilisée pour la cuisson ou le chauffage de l'eau domestique.


Les débuts modernes : cheminées et poêles

Après le XIVe siècle, les cheminées apparaissent dans la littérature écrite. Cependant, leur utilisation semble s'être répandue très lentement. Les cheminées étaient encore assez rares 200 ans plus tard qu'un architecte anglais, en rencontrant des cheminées fonctionnelles au château de Bolton, s'est exclamé : signifie … la fumée du harthe dans le hawle est étrangement transmise.

Les premières cheminées étaient très grandes, afin de permettre à un ramoneur d'y monter. Mais la taille a précipité des courants d'air si vicieux que des écrans de séparation de pièce devaient parfois être utilisés pour protéger les occupants.

Le chauffage par poêle a rapidement dépassé les appareils rudimentaires utilisés pour la première fois. Le premier poêle à air chaud autonome était probablement le « Furnus Acapnos » ou « poêle sans fumée » inventé par Dalesme en France à la fin des années 1600. Dalesme a introduit du carburant frais dans la même ouverture que l'air de combustion, en dirigeant tous les produits de combustion sur le carburant déjà brûlant, une conception qui a assuré une combustion complète.

Bien que le poêle sans fumée ait été une grande avancée, lui et d'autres innovations en matière de chauffage ont été acceptés lentement, car "...peu de femmes de ménage sont assez philosophes pour accepter d'entreprendre la gestion d'une machine nécessitant un effort mental particulier, dont les avantages ne sont pas directement visibles pour le sens.

Le premier poêle en Amérique du Nord était probablement un poêle en fonte inventé par le Dr John Clarke de la colonie de la baie du Massachusetts vers 1652. Ce type de poêle était originaire des Pays-Bas et a été importé en Angleterre après 1600. Au milieu des années 1700, la fonte des poêles en fer étaient fabriqués par un certain nombre de fonderies de l'est de l'Amérique coloniale.

Les poêles ont continué à évoluer tout au long des années 1800. Parmi les améliorations notables, citons le poêle à brûleur de base inventé par Eliphalet Knott en 1833 et le poêle hermétique inventé par Isaac Orr en 1836.

Un poêle à tirage thermostatique a été inventé par F.P. Olivier en 1849.

Au moment de la guerre civile, la fabrication de poêles en fonte était une industrie importante et bien établie, en particulier dans le nord-est des États-Unis. En 1900, des milliers de modèles différents (beaucoup d'œuvres d'art approchant dans leur apparence) étaient produits par des dizaines de fabricants.


La vérité sur : chauffer et cuisiner avec un poêle à bois

L'hiver est là en Caroline du Nord. Herbe givrée tous les matins. Geler les doigts pendant les tâches ménagères. Il est temps de se mettre à l'aise et de parler de chaleur.

Tout d'abord, les poêles à bois sont ne pas une victoire automatique sur l'impact environnemental. Vous devriez le savoir dès le départ (plus à ce sujet plus tard). Nous considérons toujours l'impact environnemental lorsque nous choisissons mais nous prenons également en compte d'autres choses : le confort, la sécurité, l'engagement du travail et surtout la résilience. Notre poêle à bois a été choisi principalement pour sa résilience.

Un joyeux feu. J'ai trouvé cette bouilloire dans le jardin de ma tante. L'engin noir à côté est un ventilateur actionné par un moteur Peltier, qui transforme la chaleur en électricité, ce qui m'épargne la peine d'éteindre le ventilateur lorsque le feu s'éteint. J'étais sceptique quant à ce petit appareil peu coûteux, mais il a duré une saison et demie de chauffage et il renvoie vraiment l'air chaud vers les chambres. Je suis impressionné.

J'ai grandi en Alaska, où la météo essaie légitimement de tuer un corps au moins neuf mois de l'année, et parfois aussi des après-midi aléatoires de juin. Enfant, l'une des pires rencontres de ma famille avec l'hypothermie a eu lieu un après-midi de juin au hasard. Nous avons fait régler le chauffage électrique au milieu des années 60. Nous avions un salon à deux étages qui prouve de façon concluante que certains architectes sont des idiots. Il faisait environ 45 degrés assis sur le canapé. Je ne suis pas une personne bien isolée. C'est peut-être pour cela que je suis si préoccupé par la résilience thermique, même maintenant que je vis dans le sud.

Cela me réconforte de savoir que j'aurais chaud en cas de panne de courant, mais j'étais assez nerveux lorsque j'ai conçu la petite maison de ma famille avec un poêle à bois comme seule source de chaleur. J'avais fait de courts séjours dans des bâtiments chauffés au bois, mais jamais à long terme. Et si je détestais ça, mais que j'étais coincé avec parce que nous n'avions plus d'argent à la fin de la construction ? Et si je ne pouvais pas organiser un dîner au bois à l'heure avec deux petits enfants ? Et si j'étais malheureux parce qu'il ne pouvait tout simplement pas garder l'endroit assez chaud ? Mais dans notre troisième hiver, je dois admettre que c'est l'une de mes parties préférées de la maison.

Une partie de la raison est le confort. J'ai des douleurs chroniques et une maison du milieu des années 60 est assez inconfortable pour moi le soir quand je m'assois enfin. C'est la pire partie de la journée pour les personnes ayant des problèmes de colonne vertébrale, lorsque les muscles sont fatigués et tendus. J'ai été choqué d'apprendre que des températures différentes dans différentes zones et à différents moments sont beaucoup plus confortables que 67 partout toujours. Au moment où j'ai fini de dîner, mon dos absorbant toute cette chaleur rayonnante, je suis beaucoup plus détendu qu'avant dans une maison froide. Quand je me réveille dans la chambre la plus reculée un matin d'hiver, je suis toujours au chaud même s'il fait froid. Même en arrivant tard à la maison après un voyage d'une semaine en décembre, c'est assez agréable en une heure ou deux. Quelle agréable surprise!

Mon mari m'a fait ce graphique avec les données qu'il a recueillies afin que je puisse vous illustrer exactement à quel point je suis à l'aise. Vous voyez ce creux à la semaine 5 ? Nous sommes allés rendre visite à mes beaux-parents pendant une semaine. Merci mari !

Il y a eu une courbe d'apprentissage avec la cuisine bien sûr, mais pas très raide, probablement parce que notre modèle semble très bien conçu. Il met un peu plus de temps à chauffer qu'une cuisinière électrique, nécessite plus de finesse et vous donne moins de contrôle immédiat sur la température. Tout cela peut sembler mauvais, mais le résultat final semble être meilleur. J'avais l'habitude de brûler le dîner de temps en temps, ce que je détestais parce que je méprise le gaspillage, et je cours parfois plus tard que certaines personnes ne le voudraient (c'est mon mari, mes enfants s'en moquent).

J'ai brûlé deux choses au total sur le poêle à bois, ce qui représente une réduction significative. La raison en est probablement que le poêle à bois est un frein naturel à la frustration. Cela prend juste le temps qu'il faut, et il n'y a aucun moyen de tourner le bouton quand je suis impatient de le regretter plus tard. Le dîner me prend une heure, peu importe ce que je cuisine, que j'utilise une belle cuisinière à gaz, l'un des terribles appareils électriques que j'avais dans les maisons de location ou mon fidèle Coleman à deux brûleurs dans un camping avec une planche à découper en équilibre sur mes genoux . Et voilà, avec le poêle à bois, il me faut généralement environ une heure entre la frappe de l'allumette et la distribution de la nourriture. Cela prend le même temps, mais subjectivement, cela semble moins pressé.

Cuire des flocons d'avoine à la pomme et à la cannelle sur une cuisinière résistante est à peu près la même chose que la faire cuire sur une cuisinière ordinaire. Lorsque j'ai besoin de plus d'espace, je retire le ventilateur et la bouilloire de la cuisinière.

Peu importe de brûler de la nourriture, que diriez-vous de me brûler moi-même ? J'avoue que je faisais ça aussi de temps en temps sur nos anciennes cuisinières électriques ou à gaz. Encore une fois, je l'ai fait deux fois sur le poêle à bois, une autre réduction significative. Je pense que la raison en est qu'il est impossible d'oublier que le poêle à bois est chaud, car il est chaud. Pas seulement sur le dessus mais aussi sur le devant, ce qui est une aubaine pour les cuisses froides, et exige également un souvenir et un respect constants. Notre plus petite enfant avait deux ans et demi lorsque nous avons commencé à chauffer au bois, et même elle n'a eu aucun problème à apprendre à marcher de l'autre côté de la table. Aucun enfant dans ma maison n'a même failli se brûler. Si elle avait été plus petite, j'aurais dû concevoir une barrière de sécurité sérieuse.

Notre poêle est le Vermont Bun Baker. Vous pouvez cuisiner sur de nombreux modèles différents, plus efficaces et moins chers, mais le Bun Baker est livré avec un four. C'était une chose idiote pour moi de dépenser beaucoup d'argent supplémentaire, car je ne suis vraiment pas un boulanger. Que dire de cette absurdité ? Lors de la conception d'une maison pour la première fois, il est facile de se concentrer sur une fonctionnalité maximale. J'ai définitivement laissé mes angoisses au cours de ce processus difficile s'infiltrer dans mes actions de manière étrange et surprenante.

Le four fonctionne bien. Je l'utilise, mais seulement fin décembre, janvier et février, car le poêle ne fonctionne pas assez pour le chauffer pendant les autres mois de chauffage. J'utilise mon four solaire en été et personnellement, je ne manque pas de cuisiner pendant les saisons intermédiaires.

Un autre avantage déguisé en inconvénient est qu'il faut du temps et de l'attention pour chauffer la maison au bois, ce qui m'encourage à ralentir et à hiberner. Le printemps, l'été et l'automne sont frénétiques parce qu'il y a un parcelle à faire et je suis naturellement enclin à aller go GO ! Quand je rentre pour préparer un dîner d'hiver, que je me calme et que je m'assois sur le carrelage pour allumer le poêle, c'est une sorte de détente. C'est un rituel qui me concentre sur ma tâche. Si nous étions le type de foyer où personne n'est à la maison sauf pour dormir et se baigner, plutôt que le type qui a réorganisé nos vies autour de la maison et d'être là, il pourrait être assez gênant de chauffer au bois.

Notre poêle est équipé de la chemise d'eau en option qui nous permet d'en tirer de l'eau chaude. C'est une idée effrayante pour beaucoup de gens parce que les poêles à bois chauffent l'eau dans des boucles scellées et pressurisées. Lorsque l'eau se transforme en vapeur, son volume se dilate 16 000 fois, transformant votre réservoir métallique en une bombe. Des personnes sont mortes. Ce n'est pas possible avec notre configuration.

Pas joli, mais totalement fonctionnel. Le réservoir gris est notre chauffe-eau électrique, généralement pas allumé. Le réservoir bleu est un système de décompression. Le dispositif rouge est la pompe électrique efficace, et cette chose entourée de papier bulle est l'échangeur de chaleur. Le robinet de remplissage est la poignée jaune. L'alimentation est le cordon vert. Le poêle à bois est de l'autre côté du mur.

Dans notre système, l'eau chaude est en deux boucles. Une boucle est pressurisée de l'eau de ville au chauffe-eau aux éviers et à la douche. L'autre boucle est ouverte à l'air (« ventilée »), et c'est elle qui est directement chauffée par le feu. L'eau chauffe dans la chemise et, à mesure qu'elle chauffe, elle devient moins dense, montant naturellement dans un tuyau en cuivre jusqu'à un échangeur de chaleur. Du bas de l'échangeur de chaleur, il retourne via un autre tuyau vers la chemise (vous pouvez voir ce tuyau de retour en cuivre sur la photo en haut du poteau, et la colonne montante isolée avec de l'argent à côté). C'est ce qu'on appelle un thermosiphon et il n'opère que par gravité. Trop cool! Il y a une valve de remplissage et un peu d'extension en plastique transparent qui dépasse d'un T en haut, donc je peux voir que je l'ai suffisamment rempli.

L'autre côté de l'échangeur de chaleur est raccordé à l'eau domestique sous pression dans une boucle actionnée par une pompe électrique efficace avec un interrupteur sensible à la température. L'interrupteur détecte la température de l'eau dans la boucle non pressurisée côté poêle et allume la pompe à 130 degrés. L'eau sous pression en circulation prélève la chaleur de la boucle non pressurisée à travers l'échangeur.

Les jours d'hiver frais et à un feu, cette configuration agit comme un préchauffeur, réduisant l'électricité nécessaire pour amener l'eau à pleine chaleur. Les jours plus froids à deux feux, il chauffe entièrement l'eau, pour le coût électrique minimal de fonctionnement de la pompe.

D'une part, je suis extrêmement fier de ce petit système. L'idée s'est emparée de moi et ne voulait tout simplement pas lâcher prise. je avais pour l'essayer. J'ai lu tout ce que j'ai pu trouver sur les thermosiphons, et sur cette base, j'ai essentiellement deviné de quelles marques et modèles de pompe, d'échangeur de chaleur et d'interrupteur j'avais besoin et comment les organiser, et sacrément si la chose ne fait pas exactement ce que j'espérais aurait. Cela nous économise définitivement de l'électricité, en aidant à inverser notre utilisation. Voir le graphique ci-dessous : nous consommons le moins d'électricité pendant les mois les plus froids lorsque les autres ménages en consomment le plus, ce qui réduit la demande supplémentaire d'électricité aux heures de pointe, ce qui est plus émettrices. C'est à peu près le résultat le plus réussi pour l'un de mes plans, jamais.

Mon mari, le passionné des données, a fait ce graphique de comparaison de la consommation d'électricité entre ma maison et la maison de mes parents, qui se trouve dans notre quartier. Merci mari ! Vous remarquerez que nous sommes au plus bas quand ils sont au plus haut. Comment notre utilisation est-elle si faible ?? Le poêle à bois en fait partie, mais ne vous inquiétez pas, j'écris un article entier sur le reste au moment où nous parlons.

D'un autre côté, il y a quelques inconvénients importants. Le plus petit est que l'eau froide est aspirée dans le réservoir pendant que vous vous douchez, mais elle reste au fond et n'atteint pas le robinet tant que l'eau chaude ne s'épuise pas ou que la pompe ne la mélange pas. Si la pompe se met en marche pendant que vous êtes sous la douche, l'eau se refroidit pendant que la boucle mélange l'eau froide dans l'eau chaude proportionnellement au temps que vous avez pris votre douche. Ceci est facilement résolu en débranchant la pompe avant d'entrer dans la douche. Mais, si j'oublie de le rebrancher une fois que je suis propre, la boucle du poêle surchauffera et renversera de la vapeur par l'évent dans la pièce où se trouve le chauffe-eau. Pas grave, mais pas vraiment une fonctionnalité intéressante.

Un problème plus grave se produirait en cas d'urgence hivernale. Tout l'intérêt du poêle à bois est que nous avons toujours de la chaleur si les services publics tombent en panne en raison du mauvais temps hivernal. Si le courant est coupé, tout ira bien. Nous avons un petit générateur solaire qui ferait fonctionner la pompe. Mais si l'eau s'arrêtait également pendant une très longue période, nous aurions de plus gros problèmes, et voici pourquoi :

Si j'allume le poêle à bois avec la veste vide, il se déformera, brisera le joint étanche et rendra toute l'installation inutile. Aussi, l'énergie a d'être soutiré de cette eau, ou cela va assez bien vaporiser la pièce, ce qui pourrait conduire à la moisissure au fil du temps. Enfin, l'eau doit être retirée du chauffe-eau et une nouvelle eau froide ajoutée, car même s'il serait impossible pour ce petit échangeur de chauffer 40 gallons à la vapeur et d'exploser le chauffe-eau, il est toujours effrayant d'avoir autant d'eau si chaude . Il faudrait des jours pour qu'il fasse trop chaud, même par temps froid. Mais je ne suis pas prêt à parier que nous n'aurons jamais d'interruption de service plus de quelques jours.

Sans eau courante, le chauffe-eau devrait être rempli et vidé à la main. Cela pourrait certainement être fait avec quelques modifications et le bon ensemble d'entonnoirs et de coudes, mais ce n'est pas le genre de chose avec lequel je veux tromper dans une urgence hivernale prolongée.

En supposant que notre esprit et notre corps soient occupés par des tâches plus essentielles telles que la parentalité dans une panne d'électricité, nous serions confrontés au choix de vider la veste, de faire fonctionner le poêle et de laisser toute la configuration échouer, ou de laisser la maison refroidir. Même avec un faible apport solaire, des journées froides et pas de chauffage, nos données indiquent que la maison ne descend pas en dessous de 54 degrés, ce qui est totalement survivable. Tout simplement pas confortable pour les petits enfants et les personnes ayant des problèmes de colonne vertébrale, qui seraient déjà stressées.

Nous serions réticents à laisser la configuration échouer à cause du troisième inconvénient : c'était vraiment cher. Au moment où j'ai payé la prime pour la veste en option, acheté les composants et payé un plombier pour le souder ensemble, il s'agit d'une technologie de 800 $.

Cela aurait été moins cher et plus édifiant si je l'avais branché moi-même, mais j'étais absolument épuisé après 17 mois de construction de notre première maison. Je n'étais pas sûr de pouvoir apprendre à souder assez vite et assez bien pour ne pas tout gâcher. C'était Thanksgiving, mes proches venaient et nous devions immédiatement commencer à chauffer et à cuisiner à l'intérieur. J'avais une carence en sélénium non diagnostiquée provoquant une fatigue et une chute de cheveux spectaculaires. Mon mari travaillait ses 50 heures standard et plus par semaine, et j'étais à la maison avec un enfant de quatre ans inhabituellement difficile et un autre de deux ans. Fondamentalement, la vie s'est entravée.

C'est décevant, cependant, que l'une des choses les plus cool dans ma maison ne soit pas vraiment évolutive ou même une très bonne démonstration parce que c'est prohibitif. "Le chauffe-eau le plus bougie de tous les temps", je pense que mon mari l'a appelé. Il a tout à fait raison. Il ne rapporte pas assez, ni en argent économisé, ni en impact environnemental réduit pour justifier le coût, la complexité ou l'énergie intrinsèque des pièces. Mais je devais juste essayer, tu sais ?

Bien que nous soyons honnêtes sur les inconvénients, parlons des inconvénients d'un poêle à bois lui-même. Tout d'abord, la combustion du bois libère du dioxyde de carbone. Combien de dioxyde de carbone, pour un poêle en particulier ? C'est vraiment difficile à dire sans équipement pour mesurer. Une meilleure estimation est de 2,5 tonnes par corde de bois dur comme le chêne ou le noyer (une corde est une pile ordonnée de 4 pieds de large sur 4 pieds de haut sur 8 pieds de long)

Nous brûlons actuellement des noix car une est tombée à côté de la maison. J'ai vendu la partie utilisable du tronc et de la motte dont nous avons brûlé les membres et les bâtons comme bois d'allumage. Nous brûlons aussi des pins centenaires des maisons que nous avons démolies. Ce bois tendre est moins dense que le bois dur donc il émet probablement moins. 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?

Thanks. 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.

Thanks. 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.


Contenu

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. [ citation requise ] 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. [ citation requise ]

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 et 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. [dix]


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 was 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 chaque. 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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