Titel: Morin, über Beaumont's Apparat zur Heizung ohne Brennmaterial mittelst Reibung.
Autor: Morin,
Fundstelle: 1856, Band 141, Nr. L. (S. 187–191)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj141/ar141050

L. Bericht über den Apparat der HHrn. Beaumont und Mayer zur Heizung ohne Brennmaterial, oder Wärme-Erzeugung mittelst Reibung; der französischen Akademie der Wissenschaften erstattet von Hrn. Morin.

Aus den Comptes rendus, April 1856, Nr. 16.

Die von den HHrn. Beaumont und Mayer vorgeschlagenen Apparate, um durch Reibung soviel Wärme hervorzubringen, daß dieselbe in der Industrie und im Haushalt benutzt werden kann, sollen durch Kräfte bewegt werden die man nicht verwendet, und welche also verloren gehen.

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Sie erklären von vornherein, daß der in ihren Apparaten erzeugte Dampf nicht bestimmt sey als Triebkraft zu dienen, sondern nur als Heizmittel, und fügen hinzu, daß sie zur Hervorbringung der Bewegung nur natürliche, verlorengehende Kräfte anzuwenden beabsichtigen. Zu den letztern rechnen sie aber, wenn es sich darum handelt, die Speisen für das Militär zu bereiten, die Muskelkraft der Menschen und Pferde, welche nach fast stets ermüdenden Märschen bei diesen Apparaten verwendet werden sollen.

Die Haupttheile der Apparate der HHrn. Beaumont und Mayer sind zwei concentrische Kegel, von denen der eine mit Flechten von Hanf oder von Baumwolle, die mit Oel geschmiert sind, umwickelt ist, während der andere, aus Kupferblech bestehende, in Berührung mit der Flüssigkeit ist, welche erwärmt werden soll. Durch eigentümliche Mittel kann man den Druck des einen dieser Kegel auf dem andern reguliren und je nach den verschiedenen Fällen wird der eine oder der andere von diesen Kegeln bewegt.

Die Idee, die durch Reibung entwickelte Wärme zu benutzen, reicht bekanntlich bis in die entferntesten Zeiten zurück, allein man hat sie nur sehr wenig benutzen können, weil die mechanische Arbeit welche aufgewendet werden muß, um eine so starke Reibung hervorzubringen, daß dieselbe eine wesentliche Wärmemenge zu erzeugen vermag, im Allgemeinen im Verhältniß zu dem erlangten Resultat viel zu bedeutend ist. Andererseits ist die entwickelte Wärmemenge um so größer, je bedeutender die Reibung selbst ist und je mehr sich die Körper abnutzen. Wenn sich z.B. Metalle auf Steinen, z.B. Sandstein, Hölzer und Metalle aufeinander (ohne Ueberzug) reiben, so entsteht ziemlich viel Wärme, welche manchmal eine Entzündung veranlassen kann. Diese Wirkungen sind im Allgemeinen um so stärker, je mehr sich die Körper abnutzen; so erhitzen sich Eisen und Stahl durch ihre Reibung auf Schleifsteinen so stark, daß sie sich in der Luft entzünden, die Hölzer verkohlen sich, die Metalllegirungen, z.B. diejenige der Radbüchsen, schmelzen und verlöthen zuweilen die Büchse mit dem Achsschenkel.

Die Erfahrung zeigt also im Allgemeinen, daß man zur Wärmeerzeugung vermittelst der Reibung die reibenden Körper bedeutend abnutzen und folglich eine beträchtliche Triebkraft aufwenden (entwickeln) muß.

Die HHrn. Beaumont und Mayer bringen die Reibung durch Anwendung einer zusammendrückbaren, fettigen und sich wenig abnutzenden Substanz hervor, also unter sehr ungünstigen Bedingungen; sie haben dabei ohne Zweifel den Zweck, das Hauptstück ihres Apparates nicht zu beschädigen, dessen Wiederersetzung wirklich schwierig seyn würde, und um |189| nun mit einer geringern Reibung dieselbe Wärmemenge zu erhalten, haben sie die Berührungsflächen vergrößert.

Abgesehen von dem Constructionsprincip ihres Apparates, kann man aus obigen Angaben schon entnehmen, daß diese Apparate dem beabsichtigten Zweck bei weitem nicht entsprechen; dieß ist überdieß schon hinreichend durch Erfahrungsresultate bewiesen.

Die vorgelegten Apparate sind von zweierlei Art: der eine dient zur Dampferzeugung, der andere zum directen Erwärmen der Flüssigkeiten, besonders zum Kochen der Speisen.

Apparat zur Dampferzeugung. – Ein solcher befand sich auf der Pariser Industrie-Ausstellung; wir haben ihn folgendermaßen geprüft. Der reibende Kegel wurde mittelst eines Dynamometers in Bewegung gesetzt, welches dazu diente, die zur Hervorbringung der Reibung und folglich zur Erzeugung des erhaltenen Dampfes aufgewendete Triebkraft zu messen; dieser Dampf wurde gesammelt und condensirt, um seine Menge und Temperatur bestimmen zu können. Die Resultate dieser Versuche sind in nachstehender Tabelle enthalten:

Versuche mit dem Dampfgenerator der HHrn. Beaumont und Mayer.

Textabbildung Bd. 141, S. 189

Man begann die verdampfte Wassermenge zu notiren, als die Temperatur constant geworden war und die in der sechsten Columne angegebene Zahl erreicht hatte. Die durch die Reibung erzeugten Wärmemengen wurden folglich bloß zur Dampferzeugung verwendet und lieferten die latente Wärme dieses Dampfes.

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Wenn man zur Vergleichung die mittlern Resultate der beiden Versuche nimmt, so findet man, daß dieser Apparat bei einer Betriebsleistung von 8,50 Pferdekräften stündlich 6,56 Kilogr. Dampf entwickelte.

Eine sehr gute Dampfmaschine mit Expansion und Condensation verbraucht wenigstens 2 Kilogr. Steinkohlen pro stündliche Pferdekraft, daher sich ihr Verbrauch bei einer Betriebsleistung von 8,50 Pferdekräften auf 8,50 × 2 = 17 Kilogr. Steinkohlen in der Stunde beliefe.

In einem guten Ofen verbrannt, könnte diese Steinkohlenmenge, bei Annahme einer Verdampfung von 8 Kilogr. Wasser durch 1 Kilogr. Steinkohle, 17 × 8 = 136 Kilogr. Dampf erzeugen, wogegen der vorliegende Apparat nur 6,56 Kilogr. Dampf entwickelt hat. Der Generator der HHrn. Beaumont und Mayer hat also nur 6,56/136 = 1/21 der auf gewöhnliche Weise zu erreichenden Wärmemenge nutzbar gemacht.

Dieses Resultat steht weit unter dem von den Erfindern angegebenen, denn in einer an die Preisrichter der Pariser Ausstellung vertheilten Druckschrift behaupten sie, daß ihr Apparat nur die Betriebsleistung von 2 Pferdekräften erfordere, um 1 Pferdekraft hervorzubringen. Es wäre eine Betriebsleistung von 21 Pferdekräften erforderlich, um mit ihrem Apparat den 1 Pferdekraft entsprechenden Dampf hervorzubringen.

Da 6,56 Kilogr. Dampf in der Stunde 8,5 Pferdekräfte Betriebskraft brauchten und in der gewöhnlichen Weise 6,56 × 550 = 3608 Wärmeeinheiten geben, so folgt, daß bei diesem Apparat 1000 Wärmeeinheiten eine Betriebsleistung von 8,5/3,608 = 2,36 Pferdekräften brauchen.

1 Kilogr. Holz entwickelt 2800 Wärmeeinheiten, von welchen die Hälfte nutzbar gemacht wird, so daß man, um 1000 Wärmeeinheiten zu entwickeln, 1000/1400 = 0,714 Kilogr. Holz braucht.

350 Kilogr. Holz kosten in den Vogesen, welche als die für den Apparat günstigste Gegend bezeichnet worden sind, 5 Francs; 0,714 Kilogr. also 0,01 Francs; in 12 Stunden kosten mithin 1000 Wärmeeinheiten, durch Holz erzeugt, 0,12 Francs. Die hydraulische Umtriebsmaschine würde, um 1000 Wärmeeinheiten durch den vorliegenden Apparat zu erzeugen, 2,36 Pferdekräfte leisten müssen. Rechnet man nun die Anlagekosten an Gräben, Gebäuden u.s.w. in den Gebirgsgegenden nur zu 200 Francs für die Pferdekraft, so ergibt dieß, zu 10 Procent gerechnet, jährlich 50 Francs oder täglich 0,166 Francs für 1000 Wärmeeinheiten, ungerechnet die Unterhaltungskosten. Es läßt sich also selbst unter den günstigsten Umständen kein Vortheil von diesem Apparat hoffen.

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Apparat zum Kochen der Speisen. – Der zweite Apparat war zum Kochen von Gemüse und Fleisch für Armeen bestimmt und war durch Hand- oder Thiergöpel in Bewegung zu setzen. Bei den Versuchen drehten 8 Mann den Göpel mit Mühe mit einer Geschwindigkeit von 4 Umdrehungen in der Minute; der eine Versuch dauerte 4 1/2 Stunden und der andere 8 Stunden. Dabei überstieg die Temperatur niemals 69° C., war also zum Kochen von Gemüse und Fleisch nicht hinreichend. Es ist daher der überdieß complicirte und voluminöse Apparat für Armeen nicht zu gebrauchen, und am wenigsten ist die schwere Arbeit, welche derselbe verursacht, den ohnehin vom Marsche ermüdeten Soldaten nicht zuzumuthen.

Wir geben jedoch zu, daß die von den Erfindern getroffene Anordnung sich im Wesentlichen sehr wohl benutzen läßt, um innerhalb enger Gränzen, bis auf einige Grade über 100° C., die durch die Reibung entwickelte Wärmemenge zu bestimmen.

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