Titel: | Die Warmwasserheizung. |
Fundstelle: | Band 91, Jahrgang 1844, Nr. CXII., S. 425 |
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CXII.
Die Warmwasserheizung.Durch Riecke's Wochenblatt 1844 Nr. 9 aus dem Traité de la chaleur par
Péclet. Edition 2. Paris. 1843, von welcher neuen, durchaus
umgearbeiteten Ausgabe, so daß sie als ein neues Werk gelten kann, Hr. Architekt
E Berg in Stuttgart derzeit eine Uebersezung zum Druk
vorbereitet.A. d. R.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Die Warmwasserheizung.
Der Engländer Perkins
Die Perkins'sche Wasserheizung oder besser
Heißwasserheizung findet gegenwaͤrtig nicht nur in England, sondern
auch in Deutschland viele Freunde. Namentlich hat in den lezten Jahren der
(leider viel zu fruͤh gestorbene) tuͤchtige Civilingenieur Gaupp von Biberach viele dergleichen Heizungen in
der Schweiz und im suͤdlichen Deutschland einzurichten gehabt. Ein
Haupthinderniß ihrer weiteren Verbreitung fand er aber in dem Umstand, daß
bis jezt nur englische Roͤhren zu diesem
Zwek anwendbar gefunden worden sind.R. hat vor einigen Jahren eine neue Art,
die Zimmerluft durch Wasser zu erwärmen, erfunden, welche
gegenwärtig in vielen öffentlichen Anstalten in England angewandt wird; namentlich
sind viele solche Apparate in dem brittischen Museum zu sehen. Sein Apparat besteht,
wie bei der älteren Warmwasserheizung, aus einer Röhrenleitung, seine Röhren haben
aber nur einen kleinen Durchmesser, dabei ist das Expansionsgefäß genau geschlossen
und endlich hat das Wasser, wenigstens bei seinem Austritt aus dem Ofen, eine sehr
hohe Temperatur. Ein Theil der Röhrenleitung befindet sich in dem Ofen selbst, der
übrige Theil der Leitung circulirt in den Räumen, welche geheizt werden sollen, oder
lauft in oben und unten geöffneten Behältern herum, worin er die Luft erwärmt,
welche zur Heizung oder Ventilation dienen soll.
Allgemeine Anordnung der Apparate. — Fig. 50 stellt
die einfachste Anordnung der fraglichen Apparate dar. Die Röhrenleitung a, b, c, d, e, f, g, h, i, k, l ist genau geschlossen. A,
B, C, sind drei durch
die Röhre gebildete Spiralen von kreisförmigem oder quadratischem Grundriß; die
eine, A, ist in dem Ofen angebracht, die beiden andern stehen in den
Räumen, welche geheizt werden sollen; m ist ein Gefäß,
in welchem die Expansion des Wassers stattfindet; n ist
eine Oeffnung, durch welche die Luft beim Füllen es Apparats austritt.
In dem Fig. 51
angegebenen Apparat fällt das heiße Wasser gleichzeitig durch vier Röhren, welche
die vier Schlangenröhren in den zwei geheizten Stokwerken bilden, herab.
Die Fig. 52
stellt einen Heizapparat vor, in welchem das Wasser durch zwei Röhren, wovon jede
zwei Aufwiklungen erhält, herabsteigt. Diese Umgänge sind im Innern von
(französischen) Kaminen angebracht. Es ist leicht einzusehen, welche Anordnungen man
treffen müßte, wollte man auf diese Art äußere Luft
erwärmen, um sie sodann den verschiedenen Räumen zuzuführen.
Maaße der Röhren. — Die Röhren haben einen äußeren
Durchmesser von 25 Millimeter, einen innern Durchmesser von 12 Millimeter und
gewöhnlich eine Länge von 4 Meter. Mit diesen Dimensionen können sie einen Druk von
mehr als 3000 Atmosphären aushalten. Sie werden gewöhnlich mittelst der
hydraulischen Presse unter einem Druk von 200 Atmosphären probirt, manchmal jedoch
noch einem viel größeren Druk unterworfen.
Verbindungsweise der Röhren. — Fig. 53 stellt den Schluß
einer Röhre an einem ihrer Enden dar. An die Röhre ist eine Schraube geschnitten und
ihr Ende hat eine Schärfe. Darüber kommt eine Schraubenmutter, deren Grund eben ist.
Zieht man die Mutter stark an, so drükt sich die Schärfe der Röhre in das Eisen der
Mutter und bildet so einen vollkommenen dichten Schluß. In Fig. 54 ist das Verfahren
dargestellt, das man anwenden müßte, um eine Oeffnung in einem eisernen Gefäß, das
in eine ebene Fläche sich endigt, genau zu verschließen. Der innere Theil des
Schraubenkopfes stellt eine ringförmige angeschliffene Fläche vor, deren Schärfe
sich genau auf die ebene Fläche des Gefäßes anlegt, wenn man die Schraube stark
anzieht.
Die Figuren
55, 56
und 57
stellen die Verbindungsweise zweier gegen einander vereinigten Röhren vor. An ihren
beiden Enden sind Schrauben nach einerlei Richtung geschnitten. Das Ende der einen
ist eben, das der andern hat eine Schärfe. Man vereinigt sie durch eine
Schraubenmutter, die auf der einen Seite rechts, auf der andern links geschnitten
ist. Zieht man die Mutter an, so suchen die Röhren, die sich nicht drehen können,
sich zu nähern, und beim starken Anziehen erhält man einen dichten Schluß. Ich habe
Röhren gesehen, bei
welchen die Schärfe der einen Röhre nahezu 1 Millimeter tief in die die andere Röhre
begränzende Ebene eingedrungen war.
Eine andere Verbindungsweise ist in den Figuren 58 und 59
dargestellt, sie ist jedoch verwikelter, theurer und weniger verläßlich. Von den
beiden Röhren hat jede einen Rand und sie sind durch ein Stük Eisen vereinigt,
welches außen die Gestalt zweier entgegengesezter, an ihrer Grundfläche vereinigter
Kegel hat. Gegen diese gemeinschaftliche Grundfläche werden die beiden Röhren
mittelst Schrauben angezogen, die durch zwei Scheiben gehen, welche an den Rändern
der Röhren anliegen.
In Fig. 60 ist
die Art und Weise dargestellt, wie eine Röhre mit einer andern unter einem rechten
Winkel vereinigt wird. Die Verbindung geschieht mittelst eines Zwischenstüks, in
welches die erstere Röhre und die beiden Arme der andern durch das in Fig. 53
gezeigte Mittel befestigt sind.
Fig. 61 stellt
die Art der Verbindung dar, die man bei der Vereinigung von zwei parallelen Röhren
in Anwendung bringt. Die beiden Röhren communiciren durch ein doppelt conisches Stük
Eisen, an welches sie durch einen mit Schrauben versehenen Zaum stark angezogen
werden.
Expansionsgefäß. — Diese kurze Röhre, aber von
einem größeren Durchmesser als die Leitungsröhre, wird an dem höchsten Theile der
Leitung angebracht. Ihr Rauminhalt muß wenigstens 0,15 vom Inhalt der ganzen
Röhrenlänge betragen. An der Seite der Expansionsröhre befindet sich eine Röhre von
geringerer Höhe, welche dazu dient, die Luft ausströmen zu lassen, wenn der Apparat
mit Wasser gefüllt wird. Die Oeffnungen des Expansionsgefäßes und der Luftröhre
werden auf die in Fig. 53 angegebene Weise geschlossen.
Füllung des Apparats. — Man könnte den Apparat
einfach dadurch füllen, daß man Wasser durch die Expansionsröhre eingießt, während
die Luftröhre dabei offen ist. Da aber die Röhren einen sehr kleinen Durchmesser
haben, so wäre zu befürchten, daß Luft in dem Apparat bliebe — ein Umstand,
welcher den Kreislauf hemmen und großes Unglük herbeiführen könnte. Man
bewerkstelligt daher in der Regel die Füllung mittelst einer Drukpumpe, welche
zugleich dazu dient, den Apparat unter einem Druk von wenigstens 200 Atmosphären zu
probiren. Zu diesem Ende läßt man längere Zeit durch die Expansionsröhre oder durch
die Luftröhre Wasser einströmen, was dann durch die andere geöffnete Mündung
ausströmt.
Hahnen. — Wenn der Theil der Röhrenleitung, welcher
von der Spize der aufsteigenden Säule herabkommt, mehrere Zweige enthält, so fließt, wie schon
mehrmals bemerkt wurde, das Wasser gleichzeitig in allen und jeder einzelne Ofen
wird dadurch erwärmt. Man hat nun verschiedene Anordnungen versucht, um nach
Belieben die Bewegung des Wassers in einer oder mehreren dieser Röhren hemmen zu
können — man hat aber bis jezt nichts Befriedigendes für diesen Zwek
gefunden. In dem englischen Werke von Richardson findet
man die in den Figuren 62 und 63 dargestellte
Vorrichtung angegeben, um mittelst eines Kolbens, dessen Stange durch eine
Stopfbüchse geht und durch einen Hebelarm in Bewegung gesezt wird, das Wasser nach
Belieben durch 2 von den 3 Röhren A, B, C circuliren zu lassen.
Dieser Apparat wird jedoch nicht angewandt; die Stopfbüchsen können weder einen so
starken Druk, noch einen so hohen Wärmegrad ertragen. Bei allen diesen Apparaten
heizt man daher immer alle Zweigröhren zugleich.
Oefen. — Man hat durch Erfahrung gefunden, daß die
Länge der in dem Feuerherde eingeschlossenen Röhren nahezu ein Sechstheil von der
Länge der ganzen Röhrenleitung seyn muß. Die Oefen selbst sind auf verschiedene
Weise angeordnet. In Fig. 52 sind die Röhren
im Ofen so aufgewunden, daß sie eine quadratische Grundfläche bilden; die Flamme
durchlauft nun bei ihrem Austritt aus dem Herd zuerst die eine Hälfte der Röhren
aufsteigend, dann die andere Hälfte herabsteigend. Diese Bewegung wird durch eine
kleine senkrechte Mauer bestimmt. Bisweilen sind auch die Röhren in horizontale
Schichten abgetheilt; die eine derselben dient dann als Rost, während die andern,
unter diese gelegt, von der niedersteigenden Flamme durchströmt werden. Bei dieser
lezteren Anordnung muß das heiße Wasser in entgegengesezter Richtung von derjenigen
der verbrannten Luft strömen.
Die Figuren
64, 65
und 66
stellen den Ofen vor, wie er bei den Heizapparaten im brittischen Museum angewandt
wird. Fig. 64
gibt eine perspectivische Ansicht desselben unter der Voraussezung, daß die vordere
Mauer weggenommen sey. Fig. 65 ist ein
senkrechter Durchschnitt und Fig. 66 ein horizontaler.
Der Herd wird von oben herab gespeist; die verbrannte Luft durchströmt einen Canal,
welcher um den Herd herumgeht und in welchem die Röhren sich hinziehen.
Bei den in England bestehenden Apparaten ist die Temperatur der Röhren an dem oberen
Theil der Leitung gewöhnlich 300 bis 400° F. (nahezu 120–160°
R.), an dem unteren Theil der herabsteigenden Röhre nahe bei dem Herd jedoch nur
50–60° R. Jene Temperaturen entsprechen zwar nur Pressungen von
4–15 Atmosphären, da aber in dem Herde die Röhren rothglühend werden, so
können die innern
Pressungen weit beträchtlicher werden. Sollte das Wasser die Temperatur der
Dunkelrothglühhize erreichen, welche nahezu der Temperatur von 400° R.
entspricht, so würde sich die Pressung auf 857 Atmosphären erheben.
Ungeachtet aller bei der Fabrication der Apparate angewandten Sorgfalt und den Proben
unter einem Druke, welcher unvergleichlich höher ist, als derjenige den sie
gewöhnlich auszuhalten haben, scheint es, daß die Rohren immer etwas Wasser
entweichen lassen, denn nach den von Perkins selbst
gegebenen Anweisungen muß man alle 8–10 Tage nahezu ½ Liter (1 Pfund)
Wasser in die größeren Apparate bringen. Man weiß nicht, woher dieser Verlust kommt,
denn man bemerkt kein Entweichen.
Niemals gibt man einer solchen Röhrenleitung eine größere Länge im Ganzen als
150–200 Meter, damit die Circulation sich gehörig einstellt, und zwar um so
weniger, je mehr Verzweigungen sie hat und je beträchtlicher die Höhe der Apparate
ist. In dem brittischen Museum sind alle Röhrenfahrten einfach, aber ein Ofen dient
hier für zwei Apparate. Im verflossenen Jahr (1842) hatte man daselbst 18 Oefen und
36 Röhrenleitungen, welche 90,000 Fr. gekostet haben.
In England rechnet man 2′ Röhrenlänge, um 100 Kubikfuß Raum zu heizen, was
ungefähr 1 Quadratmeter Röhrenfläche auf 80 Kubikmeter Heizraum macht. Die HHrn. Gandillot in Paris richten diese Heizapparate ein um 9
Fr. den laufenden Meter Röhren, alles mit einbegriffen.In den Apparaten, welche Hr. Gandillot einrichtet,
uͤbersteigt der Druk nicht 5 Atmosphaͤren; die
Heizflaͤchen liefern zweimal so viel Waͤrme als bei der
Dampfheizung, und die Roͤhrenleitung kann bei einer Hoͤhe von
4–5 Meter 450 Meter Entwiklung haben. Hienach koͤnnte Ein Ofen
gewoͤhnliche beisammen liegende Zimmer von 60,000–70,000
Kubikmeter Rauminhalt heizen.