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.

Tafeln

Tafel Tab. III
Tab. III