Titel: Ueber Perkins's Methode mit heißem Wasser zu heizen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1835, Band 58, Nr. XXIV. (S. 189–194)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj058/ar058024

XXIV. Ueber Perkins's Methode mit heißem Wasser zu heizen.

Aus dem Architectural Magazine im Mechanics' Magazine, No. 631.40)

Die Vortheile, welche der Perkins'schen Methode mit heißem Wasser zu heizen zugeschrieben werden, lassen sich, wie uns scheint, folgender Maßen zusammenfassen. Durch gänzliches Schließen des Apparates läßt sich die Temperatur des in demselben eingeschlossenen Wassers auf jeden erforderlichen Grad erhöhen; man kann daher in dem Verhältnisse, als die Temperatur höher ist, die Oberfläche der Röhren vermindern, so daß man endlich so dünne Röhren anwenden kann, daß dieselben leicht gebogen und selbst an solchen Orten untergebracht werden können, wo große Röhren ganz unthunlich seyn würden; die Kosten des Apparates werden hiedurch nothwendig bedeutend verringert; man bedarf ferner nie eines frischen Wasserzuflusses, und eben deßhalb kann in den Röhren auch nie ein Niederschlag entstehen; die höhere Temperatur gestattet eine verhältnißmäßige Erhöhung der Intensität des Feuers, woraus sich eine vortheilhaftere Benuzung des Brennmateriales ergibt; endlich folgt aus dieser ganzen Anordnung auch noch, daß das Gewicht des Wassers und der Apparate, die in den einzelnen Stokwerken untergebracht werden müssen, ein weit geringeres ist. Dieß ist, so viel uns bekannt ist, |190| Alles, was füglich zu Gunsten dieser Methode vorgebracht werden kann; wir wollen nun sehen, in wie weit es stichhaltig ist.

Wir müssen zu diesem Behufe vor Allem zeigen, welche Zunähme der Temperatur sich im Verhältnisse zu der Zunahme des Drukes auf den Apparat über 212° F. ergibt. Wir entlehnen in dieser Hinsicht auf Dulong's und Arago's Tabellen der Elasticität und Temperatur, die die neuesten und wohl auch die genauesten sind, mit Hinweglassung der Decimalen Folgendes:

Textabbildung Bd. 58, S. 190

Hieraus ergibt sich, daß um die Temperatur des in den Röhren eingeschlossenen Wassers nur um die Hälfte höher zu treiben, als dieß in einem gewöhnlichen offenen Gefäße möglich ist: nämlich um sie von 212° auf 318° zu bringen, auf jeden Theil der Oberfläche des Apparates ein Druk von 6 Atmosphären, oder von beinahe 90 Pfd. auf den Quadratzoll ausgeübt werden muß; und daß, um diese Temperatur abermals um die Hälfte oder auf 477° zu erhöhen, der Druk bis auf beinahe 40 Atmosphären oder auf nicht weniger als 600 Pfd. per Quadratzoll gesteigert werden muß.

Dieser lezteren Temperatur und dem ihr entsprechenden Druke wurden die Perkins'schen Röhren, wie uns scheint, wohl nie ausgesezt, und zwar aus dem guten Grunde, weil sie demselben nicht widerstanden hätten; der ersteren der erwähnten Temperaturen und dem dieser entsprechenden Druke hingegen dürften sie vielleicht allerdings manchmal ausgesezt gewesen seyn. Allein gesezt auch die Temperatur des eingeschlossenen Wassers werde wirklich auf 424° verdoppelt, und die Hize der Röhrenoberfläche werde mithin gleichfalls verdoppelt, so kann man hier, indem die Heizkraft eines jeden Wärme ausstrahlenden Körpers sich unter übrigens gleichen Umständen direct wie die Temperatur und die Oberfläche der Ausstrahlung |191| verhält, die Oberfläche um die Hälfte vermindern, und dabei dennoch eine und dieselbe Heizkraft behalten: d.h. der ganze Gewinn ist, daß sich der Durchmesser der Röhren um die Hälfte vermindern läßt. Dieß ist jedoch nicht genau die Art und Weise, nach der die Verminderung bewerkstelligt wird; denn die Durchmesser der Röhren bleiben immer dieselben (gegen 1 Zoll), und die Veränderung der Oberfläche wird durch Verlängerung oder Verkürzung der Röhren hervorgebracht.

Dieß dürfte aber wohl gewiß kaum dazu verleiten können sich der Gefahr auszusezen, die nothwendig damit verbunden seyn dürfte, wenn man sein ganzes Haus mit einem nach allen Richtungen laufenden Röhrengeflechte ausstattet, welches mit einer auf so hohen Grad erhizten Flüssigkeit von so hohem Druke erfüllt ist. Die Vertheidiger dieses Systems behaupten zwar, daß gar keine Gefahr hiemit verbunden ist, und daß Röhren, die bis zu einem Druke von 6, 8, 10 oder 12 Atmosphären mit Wasser und höchst elastischem Dampfe erfüllt sind, durchaus gefahrlos und unschädlich sind; indem die Röhren, bevor man sich ihrer bedient, zur Probe einem Druke von 1000 Pfund auf den Quadratzoll ausgesezt werden; indem die Röhren so klein sind, daß wenn sie auch bersten, keine Gefahr damit verbunden ist, und indem der Dampf von hohem Druke nicht verbrüht etc. Dieß mag glauben wer da will; wir für unseren Theil können nicht dieser Ansicht seyn, und glauben auch nicht, daß man auch nur ein Duzend verständiger Ingenieure finden wird, die dieses Sicherheitszeugniß unterschreiben werden.

Wir wollen jedoch auch noch zu zeigen versuchen, wodurch diese Perkins'sche Heizmethode unsicher wird. Die Röhren, welche man angewendet wissen will, sind sogenannte starke ausgewalzte Gasröhren (rolled gas tubing), die aus dünnem Eisenbleche verfertigt werden, indem man die Ränder, ohne daß sie übereinander geschlagen werden, durch Druk zwischen Walzen bei der Schweißhize mit einander vereinigt. Ich sah noch nie ein Stük einer derlei Röhre, welches auch nur einen Druk von 500, viel weniger erst von 1000 Pfund auf den Zoll auszuhalten im Stande gewesen wäre. Jedermann, der da weiß, wie schwer es ist eine Pumpe, womit man einen solchen Druk auf Röhren auszuüben im Stande ist, zu verfertigen und in Ordnung zu erhalten, wird mir hierin beistimmen. Wenn ferner diese Gasröhren bersten, so geben sie immer an der häufig unvollkommenen Schweißung und zwar in einer nicht unbedeutenden Länge nach. Das Resultat in einem solchen Falle wäre dann, daß an der geborstenen Stelle ein Strom einer halb aus Wasser, halb aus Dampf bestehenden Flüssigkeit austreten würde, und zwar so lange fort, bis der ganze Apparat vollkommen leer geworden. Gesezt |192| aber auch es wäre wahr, daß nur Dampf bei der Berstung austreten würde, so würde dieser Dampf, obschon es richtig ist, daß Dampf von hohem Druke unter gewissen Umständen dicht an der Austrittsmündung nicht verbrühend wirkt, dennoch in Entfernungen von zwei, drei oder mehr Fuß eben so brühen, wie der gewöhnliche Dampf; allein hier in diesem Falle würden Dampf und heißes Wasser mit einander gemischt austreten, und Alles, was in ihren Bereich käme, fürchterlich verbrühen. – Weiters scheint man es ganz im Hintergrunde zu halten, daß jene Röhre, welche man gewöhnlich die Ausdehnungsröhre nennt, meistens gegen 3 Zoll im Durchmesser hat, was doch um so mehr in Betracht kommt, als für diese Röhre, welche wegen ihrer Größe am meisten der Gefahr des Berstens ausgesezt ist, nicht ein Mal die Kleinheit ihres Durchmessers spricht. Ferner möchte ich gerne wissen, welchem Grade von Druk Hr. Perkins oder einer seiner Ingenieure ihre Röhren auszusezen im Stande sind; denn die einzige Art, auf welche dieser Druk scheinbar regulirt werden kann, besteht darin, daß die auskühlende Oberfläche der Röhren in ein solches Verhältniß zu jener Oberfläche, die die Hize aufnimmt, gebracht wird, daß die Wärme eben so schnell abgeleitet als erzeugt wird. Allein selbst bei dieser Anordnung würde, wenn die Temperatur der Luft, welche die Röhren umgibt, stiege oder fiele, oder wenn das Feuer aus irgend einem Grunde stärker aufbrennte, in dem Momente, in welchem die Temperatur des in den Röhren eingeschlossenen Wassers stiege, auch der Druk in denselben auf gleiche Weise zunehmen. Der ganze Apparat bietet daher nicht nur in Hinsicht auf das Princip, worauf er beruht, sondern auch in Hinsicht auf seine Anwendung und Leitung die größte Ungewißheit dar; ja wir glauben sogar, daß der Perkins'sche Patent-Heißwasserapparat nichts weiter ist als eine Methode mit Hochdrukdampf zu heizen, und zwar mit keinem sehr hohen Druke.

Wir haben zwar nicht oft Gelegenheit gehabt, dieses Heizsystem selbst zu beobachten; allein zwei Thatsachen, die uns aus bester Quelle berichtet wurden, und für die wir unsere Gewährsmänner nennen können, müssen wir bemerken: 1) ist der Apparat, obschon er ein luftdicht schließender genannt wird, in der Praxis doch nichts weniger als ein solcher; denn sowohl an den Gefügen, als an der oberen Speisungs- oder Luftschraube (wir wissen nicht, wie sie der Patentträger zu nennen pflegt), dringt fortwährend eine geringe Menge Dampf aus, so daß das Nachfüllen von frischem Wasser durchaus nicht umgangen, sondern im Gegentheil alle 24 Stunden nöthig wird. Hieraus folgt aber ein sehr zu berüksichtigender Umstand; denn jedes Quart neu zugesezten Wassers hinterläßt in den Röhren, und namentlich |193| in den dem Feuer ausgesezt gewesenen Theilen einen Bodensaz, der hier nicht die große Oberfläche eines Kessels oder weiter Röhren bekleidet, sondern der hauptsächlich das Innere von Röhren, die meistens nur einen Zoll im Durchmesser haben, überzieht. Der erste 1/8 Zoll in der Dike, der sich auf diese Weise in den Röhren ansezt, wird den vierten Theil ihres Rauminhaltes einnehmen, und deren Fähigkeit die Wärme nach Außen zu leiten, beinahe ganz aufheben; und bei dem zweiten 1/8 Zoll wird dieß nothwendig in noch höherem Grade Statt finden.

Die Reibung des Wassers in Röhren von einem Zoll im Durchmesser, und der Widerstand, welcher durch die vielen Biegungen, die nothwendig zur Unterbringung der Röhren in den Gemächern erforderlich sind, erwächst, sind so groß, daß wir zweifeln, daß, wenn ein gewöhnlicher derlei Apparat offen gelassen, und unter dem Siedepunkte erhalten würde, das Wasser anders als höchst langsam darin circuliren könnte. Wenn nun aber gar die Weite der Röhren von einem ganzen auf 3/4 Zoll, und dann in noch kürzerer Zeit auf einen halben Zoll vermindert wird, so wird die Reibung so außerordentlich groß, und die ausstrahlende Wärme so gering werden, daß der Apparat in kurzer Zeit ganz unnüz werden muß. Wahrscheinlich war die Zeit bisher noch zu kurz, als daß sich dieß jezt schon an einem der bestehenden Apparate dieser Art hätte bewähren können; allein wir zweifeln keinen Augenblik, daß es mit den meisten derselben also ergehen wird.

Die zweite der erwähnten Thatsachen, welche eben so sonderbar als wichtig ist, ist folgende. Einer der Patentapparate war in einem Hause einige Zeit über auf eine vortheilhafte Weise in Thätigkeit, als er schnell aufhörte Wärme zu geben, und die Röhren sich beinahe kalt anfühlten, obschon das Feuer in dem Ofen brannte. Bei genauerer Untersuchung und bei Abnahme der oberen Schraube zeigte sich nun, daß das Wasser in den Röhren gänzlich verschwunden war; und als man ein angezündetes Kerzenlicht an die Schraubenöffnung brachte, zeigten sich die Röhren mit Wasserstoffgas, welches mit seiner bekannten Flamme wegbrannte, erfüllt! Diese Erscheinung läßt sich nur auf zweierlei Weise erklären: entweder der Apparat schloß nicht, obschon ihn der Patentträger für luftdicht schließend ausgab, und das Wasser war so eingesotten, daß die Röhren rothglühend wurden, und die lezten Wassertheile zersezten; oder das Schmiedeisen besizt die Eigenschaft das Wasser bei einer niedrigeren Temperatur, nämlich bei der von dem Druke des Apparates herrührenden, zu zersezen; und wenn dem so ist, so wird das Wasser in jedem dieser Apparate langsam oder vielmehr schnell zersezt werden, und die Röhren |194| zerstören. Leztere Lösung der Frage scheint uns die wahrscheinlichste; auf welche Seite man sich aber auch in diesem Dilemma wenden mag, so kommt man zu einem gegen den Apparat sprechenden Resultate, wobei die Gefahr des Berstens der Röhren nur noch augenscheinlicher hervortritt.

Wir müssen hier am Schlusse wiederholen, daß das Lob, welches man darauf gründete, daß diese Röhren schnell heiß werden und wenig Wasser fassen, wie bei der Anwendung der flachen Röhren, vielmehr ein Argument gegen dieselben abgibt, indem die kleinen Röhren auch schnell wieder abkühlen (obschon nicht eben so schnell, als die flachen), und folglich keine gleichförmige Hize geben können. Wenn wir daher auch zugeben, daß dieselben in solchen Fällen, in denen es nicht auf Gleichmäßigkeit der Temperatur ankommt, mit Vortheil in Anwendung gebracht werden können, so können wir doch nimmermehr zugeben, daß zu diesen Fällen auch das Heizen von Wohngebäuden, und am allerwenigsten das Heizen von Glas- und Treibhäusern zu rechnen ist.

Wir haben die Beschreibung der Perkins'schen Patentheizmethode bereits im Polyt. Journale Bd. XLIV. S. 253 bekannt gemacht, und verweisen hier zur Verständigung des gegenwärtigen Aufsazes auf diese Beschreibung. Wir bemerken nur, daß das Mechanics' Magazine diesen Aufsaz aus einer größeren Abhandlung entnahm, welche in dem Architectural Magazine über die Vortheile und Nachtheile der verschiedenen Heizmethoden mit heißem Wasser erschien. Der Verfasser macht am Schlusse dieser Abhandlung als allgemeine Regel geltend: daß sich die Heizung mit warmem Wasser nur für solche Localitäten eignet, wo es auf eine große Gleichförmigkeit der Temperatur ankommt, wo keine Ventilation oder fortwährende Erneuerung der erhizten Luftmasse erforderlich ist, und wo man nicht in den Fall kommt, die Temperatur schnell erhöhen zu müssen. Sie ist daher seiner Ansicht nach für Kirchen, Theater und andere derlei Orte ganz unpassend.

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