Dampfheizung
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s. Heizung. ^[= die künstliche Erwärmung von Räumen, welche dem Menschen zum Aufenthalt dienen. Die H. schafft ...] [* 3]
Dampfheizung
3 Wörter, 26 Zeichen
Technologie, Gewerbe und Industrie — Heizung und Beleuchtung
Dampfheizung,
s. Heizung. ^[= die künstliche Erwärmung von Räumen, welche dem Menschen zum Aufenthalt dienen. Die H. schafft ...] [* 3]
[* 3] die künstliche Erwärmung von Räumen, welche dem Menschen zum Aufenthalt dienen. Die Heizung schafft im Verein mit Kleidung und Wohnung dem Menschen ein künstliches Klima, [* 5] welches dem Wärmehaushalt seines Organismus angepaßt ist; ¶
außerdem aber hat sie große Bedeutung für die Reinhaltung der Luft in bewohnten Räumen. Wenn in letztern die Temperatur erheblich höher ist als im Freien, so findet eine ergiebige freiwillige Ventilation durch Fugen, Ritzen und Poren der Fenster, Thüren und Mauern statt. Dieser Luftwechsel sinkt aber auf ein Minimum herab, wenn die Temperatur in den Zimmern sich derjenigen im Freien nähert, und besonders im Winter, wenn in den ungeheizten Zimmern Thüren und Fenster beständig verschlossen gehalten werden. An den kalten Wänden verdichtet sich dann der ausgeatmete Wasserdampf, die Wände werden feucht, und es entwickelt sich ein charakteristischer übler Geruch, der selbst durch energisches Lüften nicht zu beseitigen ist.
Die Heizung kann aber auch eine Quelle [* 7] von Verunreinigungen der Luft werden. Unbequem ist der Staub, welchen Stein- und Braunkohlen verursachen; Petroleum und Gas erzeugen leicht übeln Geruch, und wenn Leuchtgas [* 8] unverbrannt aus der Leitung entweicht, so kann es Vergiftungen herbeiführen. Aus schlechten Feuerungsanlagen [* 9] entweicht durch die Esse übermäßig viel Rauch, welcher für die Zimmerluft verhängnisvoll wird, weil er die Bewohner zwingt, das Lüften auf das bescheidenste Maß zu beschränken.
Viel wichtiger ist aber die direkte Verunreinigung der Luft in den beheizten Räumen durch aus den Heizapparaten entweichende Gase [* 10] und Rauch, welche zu schweren Schädigungen der Gesundheit führen kann. Diese Verunreinigung entsteht bei schlechter Beschaffenheit oder ungeschickter Bedienung der Heizapparate sowie bei Fehlern in der baulichen Anlage der Feuerzüge, des Fuchses oder des Schornsteins.
Am bedeutsamsten ist die Rauchrohrklappe, welche zur Regulierung des Zugs und zum Abschluß des Ofens nach der Verbrennung des Heizmaterials dient. Der unvorsichtigen Benutzung dieser Klappe waren in Berlin [* 11] 1876 mehr als 30 Todesfälle zuzuschreiben, während an Kohlenoxidvergiftung im ganzen 47 Personen starben, von denen nur 9 Selbstmörder waren. Wird die Klappe zu früh geschlossen, d. h. solange sich noch lebhaft glühende Kohle im Ofen befindet, so bildet sich bei beschränktem Luftzutritt reichlich Kohlenoxydgas, welches in den beheizten Raum entweicht und dann am gefährlichsten ist, wenn es sich frei von Rauch, also völlig geruchlos, entwickelt.
Auch bei Öfen, [* 12] welche nicht vom Zimmer aus geheizt werden, wird die Ofenklappe gefährlich; denn sobald die Verbindung der Züge mit dem Schornstein unterbrochen ist, entweichen die im Ofen entwickelten Gase auch durch alle Risse und Fugen, welche jeder Ofen in reichlicher Menge besitzt. Die Ofenklappe ist daher durchaus verwerflich, zumal die luftdichten Ofenthüren bei entsprechender Handhabung einen vollständigen Ersatz der Ofenklappe bieten und den großen Vorzug besitzen, daß die schlechteste Bedienung wohl einen mäßigen Verlust an Wärme, [* 13] aber niemals eine Gefährdung der Gesundheit herbeiführen kann. Die Einwände, welche man gegen die luftdichten Ofenthüren erhoben hat, beruhen auf falschen Vorstellungen und Beobachtungen, häufiger noch auf dem Widerwillen gegen einen Kostenaufwand, der durch die Umänderung alter Einrichtungen entsteht.
Eine Gefährdung durch Kohlenoxydgas hat man auch bei eisernen Öfen angenommen, und zwar glaubte man, daß namentlich durch glühendes Gußeisen, auch bei gutem Zug des Ofens, Kohlenoxyd aus der Feuerung in die Zimmerluft diffundiere, und ferner, daß sich an dem glühenden Metall Kohlenoxyd bilde, sei es durch Zersetzung der Kohlensäure der Luft, sei es durch Oxydation des im Eisen [* 14] enthaltenen Kohlenstoffs oder der Staubteilchen, welche der Luftzug gegen die glühende Fläche führt.
Diese Angelegenheit ist Gegenstand zahlreicher Untersuchungen gewesen. Der Austritt von Kohlenoxyd aus eisernen Öfen in die Zimmerluft ist mehrfach behauptet und bestritten worden; wenn man aber auch die Möglichkeit zugeben will, daß aus dem Heizapparat Kohlenoxyd austrete, so kann doch von einer Gefährdung der Gesundheit durch dergleichen Kohlenoxyd keine Rede sein. Es handelt sich stets nur um sehr geringe Mengen von Kohlenoxyd, und diese werden durch die Zimmerluft und den fortwährend freiwillig stattfindenden Luftwechsel so stark verdünnt, daß der daraus resultierende Kohlenoxydgehalt der Luft ohne jeden Belang ist.
Auch ist direkt erwiesen, daß sehr geringe Mengen von Kohlenoxyd ohne Schaden eingeatmet werden können (Tabaksrauch enthält erheblich mehr Kohlenoxyd als die Heizluft von gußeisernen Öfen), und selbst bei fortgesetzter Einatmung von kohlenoxydhaltiger Luft zeigen sich keine Nachteile, solange nur der Kohlenoxydgehalt eine gewisse Grenze nicht überschreitet. Immerhin bleibt es geboten, bei Anlage und Betrieb von Heizungsanlagen alle Sorgfalt und Vorsicht aufzubieten, um die Bildung und den Austritt von Kohlenoxyd zu vermeiden.
Man wird namentlich auf das Auskleiden des Feuerungsraums mit feuerfestem Material und auf sorgfältige Reinhaltung der Heizflächen Sorgfalt verwenden müssen, zumal auch beim Erhitzen von Staub Geruch entsteht, welcher den Wert der Zimmerluft wesentlich herabsetzt. Die Belästigung durch Staub macht sich namentlich am Beginn jeder Heizperiode bemerkbar; bei Ventilationsheizungen aber, welche die Luft aus dem Freien in den beheizten Raum führen, gelangt mit dieser Luft auch viel Staub ins Zimmer, und man hat daher schon mehrfach die Luft durch trockne oder feuchte Gewebe [* 15] filtriert oder mit einem künstlichen Regen gewaschen, bevor sie in den Heizapparat gelangt. Selbstverständlich muß die Luft an einer vor Verunreinigungen völlig gesicherten Stelle aufgesogen und dem Heizapparat in Kanälen zugeführt werden, welche eine Beimischung von Luft aus dem Boden (Grundluft) ausschließen.
Größte Beachtung verdient der Feuchtigkeitsgehalt der Luft, welcher für das Wohlbefinden von höchster Bedeutung ist. Dabei handelt es sich viel weniger um den absoluten Feuchtigkeitsgrad als um den relativen, d. h. um das Prozentverhältnis des absoluten Wassergehalts zum Sättigungsmaximum. Wenn 1 cbm Luft von 0° mit Wasserdampf gesättigt ist, also 100 Proz. relative Feuchtigkeit besitzt, so enthält die Luft 4,9 g Wasserdampf. Wird diese Luft nun in dem beheizten Raum auf 20° erwärmt, so füllt sie 1,07 cbm und enthält dann in 1 cbm nur noch 4,56 g Wasser.
Bei 20° beträgt aber das Sättigungsmaximum 17,2 g pro Kubikmeter, und mithin beträgt der relative Feuchtigkeitsgrad der erwärmten Luft nur noch 4,56×100/17,2 = 26,5 Proz. Solche Luft erscheint im beheizten Raum trocken und um so trockner, je lebhafter sie sich bewegt. Aus diesen Verhältnissen erhellt, daß die Beschaffenheit des Ofens mit der Änderung des Feuchtigkeitsgehalts der Luft beim Heizen zunächst gar nichts zu thun hat (daß speziell eiserne Öfen die Luft trocken machen, ist ein völlig unbegründetes Vorurteil), während man allerdings bei allen Ventilationsheizungen, bei denen die Luft sich lebhaft bewegt, die ¶
Trockenheit deutlicher und unangenehmer empfindet. Dabei kommt noch in Betracht, daß die relativ sehr trockne Luft den Wänden, Möbeln etc. Feuchtigkeit entzieht, welche, wenn kein erheblicher Luftwechsel stattfindet, im Zimmer bleibt und nach dem Sinken der Temperatur von den genannten Gegenständen wieder aufgenommen wird, während bei Ventilationsheizung das in die Luft dampfförmig übergegangene Wasser fortgeschafft und mithin die Wände und der Inhalt der beheizten Zimmer immer trockner werden.
Hat diese Trockenheit einen gewissen Grad erreicht, so wird die warme, trockne Luft den Bewohnern der beheizten Zimmer Feuchtigkeit zu entziehen suchen, und man empfindet dann Rauheit und Kratzen am weichen Gaumen, am Schlund und an der Zungenwurzel, auch wenn die Luft von Staub, Zersetzungsprodukten des letztern und von Rauch völlig frei ist. Dies Gefühl tritt um so stärker auf, wenn die Wärme im Raum ungleich verteilt ist und infolgedessen den Körper ein abnorm warmer Luftstrom umspült.
Man vermeidet es, wenn man bei Ventilationsheizungen für künstliche Befeuchtung der Heizluft Sorge trägt, indem man die letztere in der Heizkammer über mit Wasser gefüllte Gefäße oder über befeuchtete Gewebe streichen läßt. Es fehlt zur Zeit noch an experimentellen und praktischen Erfahrungen, um bestimmte Grenzwerte für die erforderliche relative Feuchtigkeit der Luft in bewohnten Räumen aufstellen zu können; man kann aber für mäßig besetzte Räume bei Ofenheizung 40-70 Proz., bei lokaler Ventilationsheizung 45-65 Proz., bei zentraler mit ergiebigem Luftwechsel 50-70 Proz. unter 19° Zimmertemperatur als passende Werte annehmen.
Die erforderliche Temperaturhöhe darf niemals auf Kosten der Reinheit der Luft durch Beschränkung des Luftwechsels zu erreichen gesucht werden. Vielmehr muß die Heizanlage überall, wo die freiwillige Ventilation dem Luftbedarf nicht genügt, gleichzeitig auf Beförderung der künstlichen Ventilation Bedacht nehmen. Der gewöhnliche Zimmerofen ist deshalb den Halböfen vorzuziehen, welche ihren Luftbedarf nicht aus dem beheizten Raum entnehmen; aber seine Wirkung darf nicht überschätzt werden.
Zur Verbrennung von 1 kg Holz [* 17] werden dem Zimmer etwa 9-10 cbm Luft, von 1 kg Kohle 16-18 cbm Luft entzogen. Der Ersatz strömt durch alle zufälligen Öffnungen ein, und so entsteht die Gefahr, daß aus Korridoren oder Nebenräumen Luft eintritt, deren Reinheit nicht wesentlich größer ist als die der durch den Öfen aufgesogenen Zimmerluft. Viel rationeller sind jedenfalls Vorkehrungen, durch welche reine, erwärmte Luft in den zu beheizenden Raum geleitet wird, während man für die abströmende Luft besondere Öffnungen anbringt oder ihr überläßt, durch zufällige Öffnungen zu entweichen.
Die neuere Heiztechnik hat in dieser Weise und Ventilation vielfach sehr glücklich miteinander vereinigt und eine große Zahl von Konstruktionen geliefert, welche ihrem Zweck gut entsprechen. Selbstverständlich ist Anlage und Betrieb von Heizungen, welche zugleich stark ventilierend wirken, teurer als von gewöhnlichen Heizungen. Der durchschnittliche Mehrverbrauch an Brennmaterial für die Ventilation berechnet sich bei guten Anlagen auf etwa 0,20 des ganzen Brennmaterialbedarfs.
Bei der Beheizung der Wohnräume üben die Wände einen bedeutenden Einfluß aus. Heizt man ein lange nicht benutztes Zimmer, so friert man in demselben, wenn auch die Lufttemperatur bereits über die Norm gestiegen ist, weil die Körperoberfläche durch Bestrahlung der kalten Wände noch reichliche Wärmemengen einbüßt. Man erreicht daher auch in einem solchen Zimmer eine konstante Temperatur sehr viel schwerer als in einem fortwährend benutzten, in welchem die Wände durchwärmt sind.
Die Luft macht beim Anheizen im Vergleich zu den Wänden an den Heizapparat geringe Ansprüche; 1 cbm Luft braucht für eine Temperatursteigerung von 1° nur 0,31 Wärmeeinheit, während 1 cbm Backstein 300-500 Wärmeeinheiten, 1 cbm Wasser aber 1000 Wärmeeinheiten für 1° Temperaturerhöhung verlangt. Zimmer mit nassen Wänden heizen sich ungleich schwerer als trockne, weil die nassen Wände gute Wärmeleiter sind, weil das Wasser jene hohe Wärmekapazität besitzt, und weil an der Oberfläche der Wände durch Verdunsten von Wasser viel Wärme gebunden wird.
Die Ansprüche an den Grad der Erwärmung bewohnter Räume sind sehr verschieden, und auch unter gleichen Bedingungen der Befeuchtung und Ventilation nennt der eine warm, was dem andern kühl erscheint. Im allgemeinen kann man folgende Temperaturen (in Kopfhöhe gemessen) als zuträglich erachten.
in Kirchen | 8-12° C. |
in Eisenbahnwagen für Personenverkehr | 10-12° C. |
in Turnsälen, auf Fechtböden | 10-14° C. |
in Krankenzimmern mit fiebernden Kranken | 10-15° C. |
in Treppenhäusern und Korridoren | 12-15° C. |
in Werkstätten bei starken Körperanstrengungen | 12-15° C. |
in Eisenbahnwagen für Verwundetentransport | 12-15° C. |
in Schlafräumen | 12-16° C. |
in Versammlungsräumen, Theatern, Konzertsälen etc. | 16-18° C. |
in Werkstätten bei sitzender Arbeitsweise | 16-18° C. |
in Schul- und Hörsälen | 16-19° C. |
in Krankenzimmern mit nicht fiebernden Kranken und Rekonvaleszenten | 17-20° C. |
in Wohnräumen | 18-20° C. |
in Badezimmern | 20-23° C. |
Bei Ventilationsheizungen und in selten benutzten Räumen darf sich die Temperatur den obern Grenzwerten nähern. Da aber eine und dieselbe Temperatur sehr ungleichen Eindruck macht, so darf die Regulierung des Heizapparats, namentlich wo viele Menschen in einem Raum beisammenwohnen, nur nach Maßgabe des Thermometerstandes erfolgen und wird bei Zentralheizungen am besten völlig in die Hand [* 18] des Heizers gelegt. Man kann hierbei elektrische Signalapparate anwenden, indem man Thermometer [* 19] benutzt, welche beim Sinken und Steigen der Temperatur über gewisse Grenzwerte hinaus den Apparat in Thätigkeit treten lassen. Vollkommen selbstthätige Regulatoren sind bisher noch nicht mit Erfolg ausgeführt worden.
Die Heizvorrichtungen bestehen meist aus drei Hauptteilen: dem Verbrennungsraum, dem Heizraum und dem Schornstein. Ersterer wird nach den Prinzipien, welche für alle Feuerungsanlagen maßgebend sind, konstruiert und hat namentlich die Natur des Brennmaterials zu berücksichtigen. Der Heizraum hat den Zweck, den Feuerungsgasen Wärme zu entziehen, um sie an die Zimmerluft abzugeben. Er besteht aus einem System von Kanälen, um den Weg, den die Feuerungsgase zwischen Verbrennungsraum und Esse zurücklegen, möglichst zu verlängern und die Berührungsfläche zwischen Ofenwandung und Feuerungsgasen zu vergrößern. Bei eisernen Öfen pflegt man das blecherne Rauchrohr zu verlängern und gewinnt dadurch ganz erheblich an Heizfläche, ja man hat vorgeschlagen, das Rauchrohr direkt hinter dem Öfen senkrecht aufsteigen zu lassen und erst unter der Decke [* 20] der nächst höhern Etage in die Esse zu ¶