Titel: | Bericht des Hrn. Péclet, über den tragbaren Stubenofen des Hrn. Victor Chevalier. |
Fundstelle: | Band 81, Jahrgang 1841, Nr. LIII., S. 204 |
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LIII.
Bericht des Hrn. Péclet, über den tragbaren Stubenofen des
Hrn. Victor
Chevalier.
Aus dem Bulletin de la
Société d'Encouragement. Febr. 1841,
S. 50.
Mit Abbildungen auf Tab. III.
Péclet, über Chevalier's tragbaren
Stubenofen.
Der Zwek, welchen Hr. Chevalier durch
seinen Heizapparat erreichen wollte, war: einen tragbaren Ofen
herzustellen, dessen Gewicht und Volumen folglich nicht
bedeutend seyn darf und der seine Dienste thut, wenn man nur ein
kurzes Rohr in das Kamin des Zimmers führt, ohne daß es nöthig
wäre, dasselbe zu verschließen, welcher folglich auch benuzt
werden kann, um mehrere Zimmer nacheinander zu heizen.
Dieser Heizapparat besteht: 1) in einem gegossenen, vertical
stehenden Cylinder, welcher den Feuerraum enthält; dieser
Cylinder ist mit einer sphärischen Kappe bedekt, unter welcher
man mehrere Stüke von Gußeisen anbringen kann, welche, da man
durch sie die Länge des Rauchstromes verändern kann, einen
größern Nuzeffect herbeiführen und den Zug vermindern; für jede
Localität ermittelt man durch Erfahrung die am meisten
zusammengesezten Stüke, mit welchen der Ofen Dienst thun kann.
2) in einem Mantel von Blech, welcher den Gußcylinder umgibt und
höher als dieser ist; die Luft wird erhizt, indem sie zwischen
den Cylinder und den Mantel tritt und entweicht entweder
seitwärts durch Wärmeöffnungen, welche in dem Blechmantel
angebracht sind (wobei sie ein Sandbad, welches an dem obern
Theile befindlich ist, erhizt), oder frei durch den obern Theil
des Blechmantels, nachdem man die ihrem freien Durchgang
hinderlichen Stüke entfernt hat. Diese Heizapparate stehen auf
Rollen und haben eine sehr elegante Form.
Wir haben damit angefangen zu untersuchen, ob die Apparate, wenn
sie in verschiedene Zimmer von sehr verschiedener Größe gebracht
werden, von guter Wirkung seyn können, und ob sie ziehen, ohne
Rauch zu erzeugen. Ein Apparat wurde in dem Versammlungszimmer
des Comité's aufgestellt, andere in kleinen niedern
Zimmern bei einem der Mitglieder des Comité's, aber
allenthalben arbeitete der Apparat gut, wenn man passende
Vorrichtungen zur Circulation des Rauches anwandte; auch war der
Zug gut.
Um den Nuzeffect des Ofens zu erfahren, begnügten wir uns nicht,
wie man es oft macht, die Temperatur zu beobachten, auf welcher
ein Zimmer von bekannten Dimensionen durch eine bestimmte Menge
Brennmaterial erhalten wird, weil die bei der Feuerung verloren
gehende Wärme weit weniger von dem Volumen des Raumes, als von
der Größe, von der Beschaffenheit und Dike der Oberflächen, und
hauptsächlich von dem Luftwechsel abhängt. Wir haben das einzige
Mittel angewendet, welches eine genügende Annäherung geben kann;
es besteht in der Beobachtung der Temperatur, womit der Rauch in
den Kamin entweicht, und in ihrer Vergleichung mit derjenigen
Temperatur, welche die warme Luft haben würde, wenn alle durch
das Brennmaterial entwikelte Wärme zu ihrer Erwärmung verwendet
worden wäre; es ist klar, daß das Verhältniß dieser beiden
Temperaturen den Verlust der Wärme gibt.
Die Heizkraft des Holzes im gewöhnlichen ausgetrokneten Zustande
ist 2,800, und man braucht in einem geschlossenen Feuerraum 10
Kubikmeter oder 13 Kilogramme Luft, um 1 Kilogramm Holz zu
verbrennen; hienach würde die Temperatur, auf welche die zur
Verbrennung des Holzes benuzte Luft erhoben worden wäre,
vorausgesezt, daß alle entwikelte Wärme zu diesem Zwek verwendet
würde, gleich seyn
(2800 × 4)/13 = 861° C.
Bei den Versuchen mit dem im Local der Société d'encouragement aufgestellten
Ofen zeigte ein Thermometer, welches in eine mit Sand gefüllte
Röhre eingesezt war, die man auf dem Ausflußrohr des Rauches,
nahe am Kamine angebracht hatte, niemals eine Temperatur über
105° C., als die Verbrennung am heftigsten war; da aber
die Temperatur des Thermometers nothwendig niedriger als die des
Rauches seyn mußte, weil der untere Theil des Thermometers 2
oder 3 Millimeter von der Röhre entfernt war, so wollen wir die
Ziffer 120 nehmen, welche gewiß höher als die wirkliche ist,
besonders in den gewöhnlichen Fällen einer langsamen
Verbrennung; hienach würde der Wärmeverlust des Apparates
120/861 = 0,14 = 1/7 seyn.
Dieses ist ungefähr der Verlust großer Heizapparate; er ist
kleiner als bei vielen Oefen, aber größer als bei solchen Oefen,
worin große Heizoberflächen angebracht sind, weil bei leztern
Apparaten der Zug während des Heizens ohne Dazwischenkunft des
Kamins stattfinden und folglich der Rauch durch passende
Einrichtungen auf die gewöhnliche Temperatur herabgebracht
werden kann.
Die Wechseleinrichtungen unter der Gloke, durch welche der in dem
Heizapparat hervorgebrachte Zug auf denjenigen zurükgeführt
werden muß, der durchaus nothwendig ist, um die zur Verbrennung
nothwendige Luft in den Feuerraum zu führen, sind einfach,
leicht einzusezen und wirken gut. Wir haben
jedoch Hrn. Chevalier bemerkt, daß er
die Versuche, welche das Aufstellen eines solchen Apparates das
erstemal erheischt, hätte vermeiden können, wenn er gleich
anfangs die am meisten zusammengesezte Vorrichtung angewendet
haben würde, wobei er aber die warme Luft zuerst auf dem
kürzesten Weg in den Kamin hätte eintreten und erst in der
Folge, wenn der Zug im Kamin gut hergestellt gewesen wäre,
dieselbe mittelst eines kleinen Schiebers den längern Weg hätte
durchlaufen lassen müssen. Hr. Chevalier zeigte uns jedoch die Zeichnung eines Ofens,
wobei er diese Einrichtung bereits angewendet hatte.
Eine sehr bemerkenswerthe Einrichtung bei dem Apparat des Hrn.
Chevalier bieten die Heizflächen
dar. Um seinen Heizapparat wirklich tragbar zu machen, also von
sehr kleinem Gewicht und Volumen, mußte er die Heizflächen so
einrichten, daß er einen großen Effect mit kleinen Oberflächen
hervorbringen konnte; und er war auch so glüklich, eine
Einrichtung zu finden, welche dem Zwek besser entsprach, als es
sich erwarten ließ. Sie beruht auf folgendem Princip: wenn eine
verticale Röhre warme Luft einschließt und eine andere Röhre von
größerem Durchmesser über sie vorragt, welche so lang ist, daß
die Luftsäule in ihrem ganzen Querschnitt ausströmen kann, so
nimmt die Geschwindigkeit der Luft in der innern Röhre mit dem
Durchmesser der obern Röhre immer zu, so daß diese
Geschwindigkeit vielmals größer, als die der ganzen Höhe der
warmen Luftsäule entsprechende, werden kann.
Bei dem in Frage stehenden Ofen besteht die Heizoberfläche, wie
gesagt, in einem verticalen Gußcylinder, der mit einer
kugelförmigen Kappe bedekt, und mit einem höhern Cylinder von
Blech umgeben ist. Um diese Einrichtung wirksam zu machen, müßte
1) der Zwischenraum zwischen beiden Cylindern klein genug seyn,
damit die Bewegung der Luft, welche nur in denjenigen Schichten,
die unmittelbar mit dem Gußcylinder in Berührung sind, wirklich
sich zu erzeugen strebt, weil diese allein erhizt sind, sich auf
die ganze Schichte überträgt. 2) der umhüllende Cylinder über
den Gußcylinder so viel hervorragen, daß das Ausströmen der
warmen Luft allenthalben auf dem Querschnitt stattfindet. Diese
zwei Bedingungen sind erfüllt, und obschon der Blechcylinder den
gußeisernen nur um 30 bis 40 Centimeter überragt, so wurden doch
keine wesentlichen Unterschiede in der Geschwindigkeit an
verschiedenen Punkten des Querschnittes bemerkt; die Kugelform
der Kuppel, welche den Gußcylinder bedekt, trug viel zum
Ausströmen der Luftsäule bei.
Man sieht hienach leicht ein, daß die Heizflächen viel besser
benuzt werden, als bei den gewöhnlichen Oefen, wo die Luft,
welche die Oberflächen berührt, sich nur mit
geringer Geschwindigkeit erneuert. Bei den großen Oefen, wie
diejenigen in der Pairs- und Deputirtenkammer, wendet man
14 Quadratmeter Gußeisen-Oberfläche an, um 10 Kilogr.
Steinkohlen in der Stunde zu verbrennen, was 1,4 Meter für 1
Kilogr. Steinkohle oder 0,7 Meter für 1 Kil. Holz beträgt; für 5
würde dieses 3,5 Meter betragen, während die Heizapparate des
Hrn. Chevalier für diesen Verbrauch
an Brennmaterial nicht mehr als 0,5 Meter, also nur ein
Siebentel besizen.
Die Erfahrungen des Comité's haben bestätigt, daß bis zu
einem gewissen Verbrauch an Brennmaterial, welcher nach der
Größe des Apparates variirt, das Gußeisen nicht bis zur Glühhize
kommt, und daß man das Glühen desselben, und folglich den
widerlichen Geruch der verbrannten Luft noch mehr verhindern
könnte, wenn man das Sandbad und zugleich die Kuppel
herausnähme, oder wenn man für ein sehr starkes Feuer, auf den
umhüllenden Cylinder noch einen andern von demselben Durchmesser
und von 0,4 bis 0,5 Meter Höhe aufsezen würde.
Da die Rauchröhren bloß in den Kamin geführt werden, so entsteht
dadurch ein Zug und folglich ein Luftwechsel in dem Zimmer,
welcher größer ist, als ihn die Verbrennung erfordert. Dieser
Luftwechsel wurde in dem Versammlungssaal des Comité's
beobachtet. Die Geschwindigkeit der Luft bei dem Eintritt in den
Kamin zu verschiedenen Zeiten gemessen, wurde zu 1,75 Meter das
einemal und zu 1,55 Meter das anderemal gefunden; der
Querschnitt war 0,24 Meter; es folgt daraus, daß die in einer
Stunde angezogene Luft in dem ersten Falle
1,75 . 0,24 . 3600 = 1512 Kubikmeter,
in dem zweiten Falle
1,55 . 0,24 . 3600 = 1332 Kubikmeter war.
Nimmt man diesen Luftwechsel nur zu 1200 Kubikmeter an, so würde
er für 200 Personen genügen; er muß noch viel größer bei
Anwendung von Kaminherden seyn.
Derselbe Effect wird in jedem Kamin erzeugt, aber das Volumen der
angesaugten oder entweichenden Luft wechselt besonders mit der
Höhe der Röhren, mit der Einrichtung des Feuerherdes und mit der
größern oder geringern Leichtigkeit, womit die Luft in die
Zimmer eindringen kann. In einer sehr kleinen Kammer von nur 36
Kubikmeter Rauminhalt, welche einen kleinen Kamin enthielt, der
so eingerichtet war, daß man einen großen Theil der verlornen
Wärme benüzen konnte, wurde die in den Kamin strömende Luftmenge
bei einem Verbrauch von 2 Kilogr. Holz in der Stunde, gleich 300
Kubikmeter gefunden. Diese ungeheure Menge Luft, welche durch
die Kaminherde ausgezogen wird, ist offenbar an dem geringen
Nuzeffect des aufgewendeten Brennmateriales schuld, ein Effect,
der sogar unter gewissen Umständen negativ wird, wie die
Berichterstatter mehreremale Gelegenheit hatten zu
beobachten.
Die deutschen Oefen werden in Frankreich, besonders von der
Mittelclasse, fast nie angewandt, wenigstens in den beständig
bewohnten Zimmern, weil sie, ungeachtet des großen Nuzeffectes,
den man selbst bei schlechter Construction von dem Brennmaterial
erhält, wegen der Unzulänglichkeit der Lufterneuerung, welche
sie erzeugen, ungesund sind.
Nach den oben angeführten Erfahrungen aber sollte man denken, daß
eine geeignete Ventilation und eine gute Verwendung des
Brennmaterials sehr leicht zu vereinigende Sachen wären, wenn
man den Heizapparat des Hrn. Chevalier oder irgend einen Ofen anwendet, aus
demselben aber den Rauch ungefähr 100° C. heiß in den
Kamin entweichen ließe, die untere Kaminöffnung vollständig
verschlösse, und nur eine einzige große Oeffnung darin
anbrächte, welche man mehr oder weniger verschließen könnte;
dann würde man leicht den nöthigen Luftwechsel erzielen und
dabei doch einen sehr großen Theil der entwikelten Wärme zur
Heizung benuzen können.
Beschreibung des tragbaren Stubenofens.
Fig. 20 ist ein verticaler Durchschnitt
desselben.
Fig. 21 ein horizontaler Durchschnitt, nach der Linie
X, Y.
Die Figuren
22, 23
und 24
sind gegossene Stüke, welche in das Innere des Apparates
eingesezt werden können.
Fig. 25 ist der Kamin, in welchen man die Rauchröhre
einführt.
A, A, A, A ist ein Cylinder von
Gußeisen, in welchem sich der Feuerherd befindet. B, der Rost, auf welchem das
Brennmaterial brennt. C ein
Gußeisenstük, welches den Rauch nöthigt, an den Wänden des
Cylinders hinzustreichen, um sich in die Röhre M zu begeben, welche den Rauch ins
Kamin führt. Dieses Stük ist von Oben und von der Seite in Fig. 23 dargestellt. Fig.
22 zeigt ein Stük, welches die Bewegung der warmen
Luft erleichtert und angewendet wird, wenn das erste den Zug zu
viel hindert. Fig.
24 zeigt ein mehr zusammengeseztes Stük, welches den
Rauch nöthigt, einen größern Umweg zu machen, jedoch nur
angewendet werden kann, wenn die äußere Luft noch ziemlich
leicht in das Zimmer dringen kann. C',
C' eine Kappe von Gußeisen, welche das Stük C bedekt. D,
D Oeffnungen für die warme Luft. E ein Sandbad. F eine
Kuppel, welche mit einer großen Zahl Löcher versehen ist, durch
welche die warme Luft entweicht. G
Thüre zum Feuerherd; sie gleitet in zwei verticalen Führungen,
und wird durch ein Gegengewicht von Gußeisen in
allen Stellungen im Gleichgewicht gehalten. H eine Oeffnung, durch welche die
Asche in das bewegliche Stük I
fällt. K die äußere Hülle von
Eisen- oder Kupferblech. K',
K' Oeffnungen, durch welche die äußere Luft zwischen
den Blech- und den Gußeisen-Cylinder eingeführt
wird. L ein Dekel, welcher zum
Verschließen des Rauchrohrs dient, wenn der Ofen von einem
Zimmer ins andere gebracht werden soll. M, M eine Röhre, durch welche der Rauch entweicht,
wenn man sie in einen offenen Kamin einführt; sie endigt in ein
Knierohr von 0,5 bis 0,6 Meter Höhe. N eine Klappe, durch welche man den Zug des Feuers
reguliren kann. P eine Stüze für das
Rauchrohr. Q Oeffnungen zur
Ventilation; sie sind in einer Platte von Zink, welche den Kamin
verschließt, angebracht und mit einem Schieber versehen, womit
man die Größe der Oeffnungen verändern kann.