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über die Luftheizung laut geworden sind, so hat man diese auf mangelhafte Ausführung der Anlage oder fehlerhaften Betrieb zurückzuführen; jedenfalls fallen geringe, vorerst noch unvermeidliche Mißstände im Vergleich zu den Vorzügen der Luftheizung wenig ins Gewicht.
Wasserheizung.
Die Wasserheizung besteht aus einem in sich geschlossenen und mit Wasser gefüllten Röhrensystem, welches in seinem untern Teil einen Kessel enthält. Wird dieser Kessel geheizt, so steigt das heiße Wasser in dem an der obern Wand des Kessels entspringenden Rohr auf, kühlt sich in den obern Teilen des Röhrensystems ab und strömt in den absteigenden Röhren [* 2] zu dem untern Teil des Kessels zurück, wo es von neuem erhitzt wird. Man unterscheidet vier Systeme der Wasserheizung:
1) Warmwasserheizung mit Niederdruck, Erwärmung des Wassers bis höchstens 100°;
2) Warmwasserheizung mit Mitteldruck, Erwärmung des Wassers auf 100-140°;
3) Heißwasserheizung mit Mitteldruck, etwa 150° in der Feuerschlange;
4) Heißwasserheizung mit Hochdruck, mit etwa 200° in der Feuerschlange. Die Oberflächentemperatur der Heizkörper beträgt bei der Warmwasserheizung zwischen 40 und 100°, bei der Heißwasserheizung zwischen 50 und 200°. Soll mit der Wasserheizung Ventilation verbunden werden, so kann man, wie bei der Luftheizung, eine zentrale Heizkammer anlegen, von welcher aus die erwärmte Luft an die einzelnen Zimmer verteilt wird, oder man richtet vertikal unter den Zimmern einzelne Heizkammern ein.
Dabei kann man sich auf die Zuführung erwärmter Luft beschränken oder den Zimmern noch direkt durch die Wasserheizungsleitung Wärme [* 3] zuführen. Die Warmwasserheizung besteht aus dem Heizkessel A [* 1] (Fig. 9), den Leitungsröhren des Zuflusses a und des Rückflusses b, den Heizkörpern c und der zu dem Expansionsgefäß e führenden Luftleitung. Den Kessel legt man möglichst tief und, obwohl die horizontale Ausdehnungsfähigkeit der Anlage etwa 200 m beträgt, möglichst zentral unter die zu beheizenden Räume.
Der Kessel ist ein Röhrenkessel, und seine Größe richtet sich nach der im ganzen System enthaltenen Wassermenge, der Größe des Wärmebedarfs der zu beheizenden Räume und der Zeit des Anwärmens, welches gewöhnlich 3-4 Stunden währt. Mit der Größe des Wasserinhalts der Heizanlage wächst auch die Gleichmäßigkeit und Nachhaltigkeit der Erwärmung. Bisweilen hat man auch das Wassergefäß in die Kochmaschine gelegt. Da ein offenes Expansionsgefäß vorhanden ist, so steigt die Temperatur des Wassers nur wenig über 100°, obgleich der Druck der Wassersäule in der Rohrleitung auf dem Wasserspiegel im Kessel lastet.
Man bringt entweder nur ein Steigrohr an, welches bis auf den Dachboden führt und sich dort verzweigt, oder man verwendet mehrere kleine Steigrohre und bewirkt die horizontale Verteilung des erwärmten Wassers schon im Keller. Alle Teile der Rohrleitung, die nicht zur Wärmeabgabe bestimmt sind, werden mit schlechten Wärmeleitern umgeben, oft auch eingemauert oder wenigstens mit Brettern etc. verkleidet. Die Heizkörper in den Zimmern besitzen Ventile, um die Wasserzuleitung beliebig regeln zu können.
Man benutzt säulenförmige Öfen, [* 4] die aus zwei konzentrischen Cylindern von Eisenblech bestehen, zwischen welchen sich das warme Wasser befindet, so daß also zwei große Heizflächen, eine innere und eine äußere, existieren. Der von der innern Heizfläche umschlossene Raum kann auch zur Erwärmung von kalter Luft dienen, die man zu Ventilationszwecken in das Zimmer leitet. Man hat auch zur bessern Ausnutzung der Wärme durch den Mantelraum Röhren gelegt, welche zur Luftzirkulation bestimmt sind.
Statt der Öfen benutzt man Rohrregister (liegende Röhrenöfen), die in Fensterbrüstungen und Nischen eingesetzt werden. Sie bestehen aus parallelen schmiedeeisernen Rohrstücken, deren Enden durch gußeiserne Sammelkasten verbunden sind, so daß durch dieselben das Wasser zirkulieren kann. Ein andrer Heizapparat ist das Rippenregister, ein gußeiserner Kasten, dessen Außenfläche mit Rippen versehen ist. Die Batterien endlich bestehen aus eisernen Röhren mit Rippen, welche entweder aufgegossen, oder aus Scheiben mit zentraler Durchbohrung hergestellt sind.
Von der höchsten Stelle der Steigröhre zweigt das Luftleitungsrohr ab, welches die beim Erwärmen des Wassers auftretenden Dampf- und Luftblasen in das Expansionsgefäß leitet. Dies gestattet das Überwachen des Wasserstandes in der Leitung und das Nachfüllen von Wasser. Bei der Mitteldruckheizung befindet sich an der Mündung der Rohrleitung im Expansionsgefäß ein Doppelventil mit einer dem erlaubten Druck entsprechenden Belastung. Die Niederdruckheizung gibt eine milde, gleichmäßige und nachhaltige Wärme und eignet sich vortrefflich für Räume mit ununterbrochenem Heizbetrieb, aber nicht für Fälle mit oft und lange unterbrochener Heizung, [* 5] weil das Anheizen zu lange dauert und der Apparat in den Ruhepausen durch Einfrieren Schaden leiden kann.
Die Anlage ist teuer, aber bei solider Ausführung dauerhaft, der Betrieb ist einfach, ungefährlich und verhältnismäßig billig. Die Mitteldruckheizung beansprucht etwas weniger große Heizkörper und wird dadurch in der Anlage etwas billiger, sie erfordert aber, da der Druck in dem Apparat auf 3-4 Atmosphären steigt, sorgfältigere Ausführung und hält wegen der geringern Wassermenge in den Heizkörpern die Wärme weniger lange. Für Wohn- und Krankenzimmer, Schulen, Bureaus etc. ist die Niederdruckheizung unbedingt vorzuziehen.
Die Heißwasserheizung (System Perkins) besteht aus einer vollkommen geschlossenen Rohrleitung, besitzt starkwandige Rohre von überall gleicher, aber nur geringer Weite und wird auf einen Druck von 150 Atmospären ^[richtig: Atmosphären] geprüft. Ein Teil des Rohrs, in Spiralform aufgerollt (die Feuerschlange), dient
[* 1] ^[Abb.: Fig. 9. Warmwasserheizung.] ¶
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zum Erhitzen des Wassers, und ebenso bestehen die Heizkörper aus Rohrspiralen. Bisweilen führt man aber auch die Heizrohre über dem Fußboden den Wänden entlang oder legt sie in die letztern in einen mit durchbrochenen Eisenplatten bedeckten Kanal. [* 7] Fig. 10 zeigt das Schema einer solchen Anlage. ff sind die Feuerschlangen, die im Ofen a erhitzt werden. Das Rohr geht von dem obern Ende der Feuerschlange direkt nach dem höchsten Stockwerk des Hauses, kommuniziert durch die Leitung l noch vor Bildung der obersten Heizspirale mit dem Expansionsgefäß e, welches geschlossen, aber teilweise mit Luft gefüllt ist, und bildet auf dem Rückweg eine Heizspirale h nach der andern.
Man wendet möglichst kurze Leitungen an und konstruiert für ein größeres Gebäude mehrere Systeme, wenn eine Rohrleitung von 180 m Länge nicht ausreicht. Sämtliche Feuerschlangen kann man aber in einem Ofen vereinigen. Die Anlagekosten der Heißwasserleitung sind viel geringer als die der Warmwasserleitung, der Betrieb ist einfach und verhältnismäßig billig, das Anheizen erfordert nur ¾-1 Stunde; aber die Wärme ist weder mild noch nachhaltig und die Temperatur so hoch, daß aus dem auffallenden Staub üble Gerüche entwickelt werden.
Dies ist besonders bemerkbar, wenn die Rohrleitung unter Gitterwerk im Boden liegt. Bei Nichtbenutzung friert das Wasser in den Rohren leicht ein, und man hat daher vorgeschlagen, statt des reinen Wassers konzentrierte Salzlösungen anzuwenden, welche weniger leicht erstarren als das Wasser. Die Mitteldruck-Heißwasserheizung unterscheidet sich wenig von der Heißwasserheizung, verdient aber den Vorzug, weil sie mit geringerer Temperatur arbeitet, daher weniger strahlende Hitze entwickelt und bei achtsamer Bedienung keine Explosionsgefahr bietet, die bei der Heißwasserheizung, wenigstens in der Feuerschlange, nicht völlig ausgeschlossen zu sein scheint.
[* 6] ^[Abb.: Fig. 10. Heißwasserheizung.]
Dampfheizung.
Bei der Dampfheizung ist Wasserdampf der Träger [* 8] der Wärme; man wendet denselben aber nur unter einem Druck von 1,5-2 Atmospären ^[richtig: Atmosphären], entsprechend einer Temperatur von 112-121°, an, und mithin kommt weniger die Wärme in Betracht, welche der Dampf [* 9] als solcher abgeben kann, als vielmehr die gebundene Wärme (pro 1 kg Wasser etwa 540 Wärmeeinheiten), welche bei der Verdichtung des Wasserdampfes zu Wasser frei wird. Der Dampfentwickler ist in der Regel ein Dampfkessel [* 10] gewöhnlicher Art (der oft nebenbei oder hauptsächlich andern Zwecken dient), er muß aber einem wechselnden, zeitweise sehr hohen Dampfbedarf Genüge leisten und doch nur mit einer Dampfspannung von 3-4 Atmospären ^[richtig: Atmosphären] arbeiten.
Die Leitungsrohre macht man aus Schmiedeeisen, seltener aus Kupfer [* 11] und umgibt sie mit einer guten Schutzhülle aus schlechten Wärmeleitern; auch ist auf die Ausdehnung [* 12] der Rohre durch Einschaltung eines aus zwei gebogenen Rohren bestehenden Kompensators Rücksicht zu nehmen. Das Kondensationswasser fließt durch eine besondere Rohrleitung nach dem Dampfkesselhaus zurück. An das Ende dieser Leitung schließt man automatische Kondensationswasserableiter [* 13] an. Man führt den Dampf vom Kessel durch ein Hauptrohr direkt bis zum Dachboden und leitet ihn dort durch Abzweigungen nach den einzelnen Heizkörpern.
Diese unterscheiden sich wenig von den bei der Warmwasserheizung üblichen Formen, nur müssen selbstthätige Doppelventile eingeschaltet werden, durch welche die Luft beim Abstellen des Dampfes und bei der Abkühlung ein-, beim Anlassen ausströmt. Die Öfen sind bei diesem System seltener direkte Dampföfen, sondern jetzt meist Dampfwasseröfen (Dampfwasserheizung) und enthalten dann Wasser, welches durch Dampf erhitzt wird. Dabei tritt der Dampf entweder direkt zum Wasser, oder er ist von diesem durch Zwischenwände getrennt.
Die Dampfheizung gestattet eine fast unbeschränkte Ausdehnung in horizontaler Richtung, so daß nicht allein einzelne ausgedehnte Gebäude und der ganze Gebäudekomplex größerer Anstalten, sondern selbst die Häuser ganzer Stadtteile von einer gemeinsamen Feuerstelle aus beheizt werden können. Auch ist die Ausdehnungsfähigkeit in vertikaler Richtung eine sehr große. Überdies kann die Dampfheizung auch mit Luftheizung in der Art kombiniert werden, daß man die einzuführende frische Luft durch mit Dampf geheizte Rohre erwärmt (Dampfluftheizung), und außerdem dient dann wohl noch der Dampf zum Betrieb von Ventilatoren. Da der Dampf mit sehr großer Geschwindigkeit sich fortbewegt, so funktionieren die Heizkörper der Dampfheizung sehr viel schneller als die der Wasserheizung; ihre Wirkung ist aber sehr intensiv und nicht nachhaltig, während Dampfwasseröfen eine milde, gleichmäßige und nachhaltige Wärme liefern.
Anlage und Betrieb sind teuer, weil an die Ausführung und die Bedienung hohe Anforderungen gestellt werden müssen, und deshalb eignet sich die Dampfheizung nicht für Wohnhäuser [* 14] und andre kleine Gebäude. Sehr große Vorteile bietet sie dagegen, wo der Dampf außerdem in seiner außerordentlich vielseitigen Verwendbarkeit ausgenutzt wird. Im allgemeinen aber ist die Dampfheizung nur in der Form der Dampfwasser- und der Dampfluftheizung zu empfehlen.
Zur Beurteilung der Kosten der verschiedenen Heizsysteme hat das Landes-Medizinalkollegium in Sachsen [* 15] in 40 Lehranstalten des Königreichs sachgemäße Ermittelungen anstellen lassen, aus denen sich ergab, daß pro 100 cbm des zu heizenden Raums erforderten: ¶