Construction der Perkins'schen Wasserheizung; von C. Schinz. Mit Abbildungen auf Texttafel A. (Schluß von S. 449 dieses Bandes.) Schinz, über Construction der Perkins'schen Wasserheizung. Vortheile der Hochdruck-Wasserheizung bei rationeller Construction. Zur rationellen Construction gehört es nicht, wenn man jede Etage für sich beheizen will, es wäre denn, daß diese eine Etage eine sehr große Ausdehnung hätte, wie manche industrielle Arbeitshallen und namentlich Kirchen, da die Wärmetransmission des Ofens selbst nur dann außer Berechnung kommt, d.h. verschwindend klein wird, wenn recht viele Röhrensysteme in einem und demselben Ofen zu erwärmen sind. Sowohl in staatsökonomischer als privatökonomischer Rücksicht kann die Hochdruckwasserheizung die größten Vortheile vor allen andern Heizsystemen bieten, wenn dieselbe so angewendet wird, wie sie benützt werden sollte; sie kann sogar alle andern Heizsysteme darin überbieten, indem sie die wohlfeilste ist, und durch deren mögliche große Ausdehnung kann sie auch zu derjenigen werden, welche durchaus den kleinsten Brennstoffbedarf fordert. Wir haben an dem Projecte, das ich vorausgestellt habe, gesehen, daß ein ziemlich großes Haus mit 2 Röhrensystemen von zusammen nur 318m Röhren beheizt werden kann. Derselbe Ofen könnte auch 12 Röhrensysteme aufweisen, ohne deshalb bedeutend mehr Wärme zu transmittiren und also auch gleichzeitig 6 große Häuser mit Wärme versehen. Bei den immer theurer und rarer werdenden Brennstoffen ist es sogar eine staatsökonomische Frage: wie der öffentliche Vorrath desselben gespart werden könne? Daher ist es wohl der Mühe werth, zu untersuchen, was durch diese Heizsysteme im Vergleiche mit andern geleistet werden könne. Als Typus der allgemein gebräuchlichen Heizapparate, namentlich in kältern Klimaten, können wir den Kachelofen mit glasirter Außenfläche betrachten und Holz oder Torf als dazu verwendete Brennstoffe. Es ist nicht ganz leicht zu bestimmen, wie groß der Nutzeffect eines solchen Apparates sei, da selbst während dem das Feuer im Ofen brennt, die Temperatur der im Kamin entweichenden Gase stets wechselt, im Anfange wird viel, am Ende wenig Wärme vom Ofen absorbirt. Doch compensiren sich diese Extreme während der Zeit, in welcher das Feuer brennt. Ebenso ist die Absorption des Ofens weit größer, so lange die inneren Wände noch kalt sind, als wenn sie bereits eine gewisse Temperatur erlangt haben. Und in der Jahreszeit, wo täglich gefeuert wird, werden diese innern Flächen gar nicht kalt. Daher kann eine Berechnung dieser Vorgänge nur eine Annäherung an die Wirklichkeit geben. Als Beispiel wähle ich einen runden Kachelofen, wie derjenige ist, von dem ich gegenwärtig in meinem Studirzimmer Gebrauch mache, und den ich unter meiner Aufsicht mit den nöthigen Vorsichtsmaßregeln beheizen lasse. Diese bestehen namentlich darin, daß ich den Herd so stark als möglich mit Brennstoff füllen lasse, damit möglichst wenig überschüssige Luft in denselben gelangen könne, und dann den Ofen verschließen lasse,sobald das nöthige Quantum verzehrt ist. Dieses Quantum ist in kalten Wintertagen 20k Torf, die also in etwas mehr als einer Stunde 20 × 3529 = 70 580c produciren und den Gasen eine Initialtemperatur von 1213° geben. Der Ofen hat 0m,554 äußern und 0m,25 innern Durchmesser, so daß also die Thonmasse einen Ring von 0qm,192 bildet und die Wanddicke 0m,152 beträgt. Der Ofen ist 1m,60 hoch. Ein Ringstück von 0m,10 Höhe enthält also 0,192 × 0,10 = 0cbm,0192 Thonmasse. Diese wiegt: 0,0192 × 1800 = 34k,56 und hat die Wärmecapacität von 34,56 × 0,2 = 6c,912. Die Temperatur der äußern Ofenwandfläche = τ' ist bei der Initialtemperatur T' = 1213°: Textabbildung Bd. 219, S. 482 τ = die Temperatur der Luft = 20° S = Strahlungscoefficient für glasirte Fläche = 2,91 L = Leitungscoefficient = 2,05 e = Wanddicke = 0,152 C = Leitungsfähigkeit des Materials des Ofens = 0,6. Wir bekommen Textabbildung Bd. 219, S. 482 Wenn nun 493° die äußere und 1213° die innere Temperatur ist, so hätte die Ofenwand eine Temperatur von 1/2(1213 + 493) = 853°; aber da die innere, ja sogar die ganze Wand schon eine gewisse Temperatur besaß, ehe das Feuer angezündet wurde, so bringen wir nur τ' in Rechnung und multipliciren dieses mit der Wärmecapacität des Ofenstückes = 6,912, was 3407° ergibt. Ziehen wir nun diese absorbirten 3407c von unserem Vorrathe = 70 580c ab, so bleiben 67 173c, und die Temperatur T der Gase wird 67 173/w . w ist die Wärmecapacität der Gase = 20 × 2,90955 = 58,191, daher T = 1154, mit welcher wir nun auf gleiche Weise die Absorption für das nächste Ofenstück von 0m,1 Höhe berechnen. So bekommen wir dann folgende Reihe. Wärmevorrath. T τ' Absorbtionτ' × 6,912 70580 1213 493  3407c 67173 1154 470  3248 63925 1098 449  3103 60822 1045 428  2958 57864   994 406  2806 55058   946 387  2675 52483   902 369  2550 49933   858 352  2433 47500   816 336  2322 45178   776 316  2184 42994   739 305  2108 40886   703 291  2011 38875   668 277  1914 36961   635 264  1825 35136   604 252  1742 33394   573 239  1652 –––––– 31742   545 38948. Um aber dieses Resultat vergleichbar zu machen, fragen wir, wie viele Wärmeeinheiten aus dem Brennstoffe bedarf es, um 6000c Nutzeffect zu haben. Das sind 6000 × 70580 : 38948 = 10873c, und daraus ergibt sich dann der Nutzeffect: 6000 × 100 : 10873 = 55,18 Proc. Für die Hochdruckwasserheizung brauchen wir für 6000c 1k Kohle, wenn die Gase mit 300° evacuirt werden. Wenn sich auch da bei hohen Kaminen noch eine Ersparniß machen läßt, so bringen wir diese doch nicht in Rechnung, um uns ja vor Illusionen zu bewahren. Mehrfache Berechnung zeigt, daß man innerhalb der Grenzen der Wahrheit bleibt, wenn man annimmt, daß der Ofenconsum für das Minimum der Leistung von 6000c 16000c betrage, und dann für je 1000c mehr 170c mehr. Nach dieser Progression erhalten wir folgende Tabelle der erhältlichen Nutzeffecte. Leistung. Ofentransmission. Consum. Nutzeffect. c c c Proc.     6000 16000   22000 27,3   12000 16840   28840 41,6   18000 17260   35260 510   24000 17680   41680 57,6   30000 18100   48100 62,4   60000 20500   80500 74,5 120000 24400 144400 83,1 240000 38800 272800 88,0 360000 41200 401200  91,0. Es wird also die Wasserheizung erst mit dem Kachelofen gleich kommen, wenn dieselbe wenigstens 20000 bis 23000c zu leisten hat, unter diesem Quantum ist dieser vortheilhafter. Dagegen gibt die Wasserheizung mit Hochdruck Ersparnisse von   2,4   7,2 19,5   27,9   32,8   35,8 Proc., wenn sie für Leistungen von 24 30 60 120 240 360 Tausend Calorien zur Anwendung kommt. Auch die Kosten der Darstellung der Kachelöfen sind geringer als die der Wasserheizung, wenn man dieser nur eine mittlere Transmission von 100c pro 1m gibt, und wenn man die Röhren in dichte Spiralen aufwindet. Wenn uns der Kachelofen pro Stunde 38948 : 12 = 3250c gibt, so haben wir für dieselbe Leistung in Wasserröhren 3250 : 100 × 0,55 = 59m Transmissionsröhren plus 1/6 = 10m Ofenröhren zu nehmen, also 69m Röhren, welche 184 M. kosten, während ein Kachelofen der angegebenen Größe kaum mehr als 80 M. kosten wird. Machen wir dagegen W = 331,4, so wird der Röhrenaufwand = (3250 : 331,4) + (3250 : 2640) = 11m, welche 30 M. kosten. Die Wasserheizung mit niedrigem Drucke wäre für die Hochdruckheizung eine gefährliche Concurrentin, wenn ihre Anlagekosten nicht bedeutend höher wären; denn sonst wird sie als dasjenige Heizsystem angesehen werden müssen, welches den größten Nutzeffect gibt, da der Ofen von einer solchen Construction ist, daß er gleichzeitig als Zimmerofen gelten kann. Hingegen ist dann dieses Heizsystem ausschließlich nur dann anwendbar, wenn nur eine Etage beheizt werden soll, verdient dann aber auch in diesem Falle vor allen andern den Vorzug.Der vollkommenste Apparat dieser Art ist der in „Heizung und Ventilation“ in den Fig. 106 bis 109 auf Taf. IX abgebildete und S. 149 ff. beschriebene. Die große Analogie dieses Apparates mit dem Hochdrucksysteme macht eine nähere Vergleichung desselben interessant und daher wünschbar. Da das Wasser von 20° auf 100° erwärmt wird, so ist der mittlere Transmissionscoefficient: Temperaturdifferenz  der Luft 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Temperaturdifferenz  des Wassers 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Coefficient pro 1qm 0 58,1 126,3 201,0 282,0 369,0 461,0 559 664 Mittlere Coefficienten 29,0 92,2 163,6 241,5 325,5 415,0 510,0 611,5 2388,3 : 8 = W = 298c. Dieser scheinbar große Coefficient gilt aber für 1qm Oberfläche und nicht für einen laufenden Meter, wie die Coefficienten der Tabelle I. Für solche Röhren wäre er nur 298 × 0,1414 = 42c. Wenn nun unsere Transmissionsgefäße ebenfalls aus Röhren vom Durchmesser = 0m,2 bestehen, so ist der Coefficient pro 1m Röhrenlänge = Wärmemenge/(0,2π × 298) Wärmemenge = 12000 18000 24000 30000 36000 42000 Länge der Transmissionsröhren = 64 96 128 160 192 224m. Nun ist der Wassergehalt dieser Transmissionsgefäße = L × 0,068 × 0,068 × π × 1000 = 236 355 473 591 710 828k und deren Wärmegehalt = der Mittlern Temperatur dieses Wassers von 40°, multiplicirt mit diesen Gewichten: 9440 14200 18920 23640 28400 33120c. Sie enthalten also 79 Proc. der Wärme, die sie pro Stunde abgeben sollen, und fahren also fort Wärme abzugeben, wenn das Feuer im Ofen gelöscht ist. Dies ist ein Vortheil, welchen kein anderes Heizsystem in demselben Maße gewährt, und welcher eine Regelmäßigkeit der Heizung hervorbringt, die sehr werthvoll ist. Wem es also möglich ist, der wird wohl thun, diesen Vortheil auch bei größern Anlagekosten sich zu verschaffen. Namentlich ist der Vortheil, am frühen Morgen sehr bald die normale Zimmertemperatur wieder zu erhalten, ein bedeutender. Zur Bestimmung der Heizfläche, welche die Wärme des Feuers an das Wasser überträgt, haben wir 1/2 [(T' + T⁰) – (t'' – t')]. Für Steinkohle 1/2 [(1400 + 300) – (100 – 20)] = 810 × 59,3555, daher für die Leistungen von 12000 18000 24000 30000 36000 42000 Heizfläche = 0,249 0,374 0,499 0,624 0,749 0,874qm. Bei sehr großer Winterkälte, wo die Maximalleistung stattzufinden hat, würden diese Heizflächen nicht ausreichen, um auch noch den oben berechneten Wärmevorrath aufzuspeichern; aber ein geringer Ueberschuß an Brennstoff würde solchem Uebelstande leicht abhelfen oder auch gar nicht nöthig sein, wenn die Kaminhöhe genügt, um auch mehr abgekühlte Gase zu evacuiren. So schön der citirte Ofen construirt ist, so möchte es doch kaum lohnen, denselben nachzuahmen, da ein solcher zu theuer zu stehen kommt. Was hingegen nachzuahmen ist, das ist die Führung der Flamme nach oben, um sie dann an den Heizflächen wieder nach unten zu führen. Dazu kann eine feuerfeste Thonröhre eben so gut dienen, als eine mit Wasser gefüllte. Es genügt, zwei mit Calotten endende Blechcylinder unten durch Flanschen mit einander zu verbinden. Hat das innere einen Durchmesser von 0,56, so genügt für den äußern ein Durchmesser von 0,70. Die Fläche des innern Cylinders wäre dann     0,56 π × 0,15 + Calotte 0,56²π/2 = 0,757die der äußern    0,7π × 0,15 + Calotte 0,70²π/2 = 1,100 = 1qm,857 Blech würden dann für die erste der berechneten Heizflächen genügen, auch würde eine Metalldicke von 2mm entsprechen, so daß das Gewicht derselben incl. Nieten und Flanschen nur ca. 24k ausmachen würde. Die dadurch gebotene Transmissionsfläche würde so nicht mehr kosten als die Transmissionsgefäße von Guß. Uebrigens ist es keineswegs nöthig, für jede Größe der Leistung einen andern Ofen zu construiren, da ja aller Ueberschuß von Wärme aufgespeichert wird; daher wäre es wohl rathsam, den Ofen immer so zu machen, als ob er für 42000c genügen müßte. Dazu ist ein Consum von 7k pro Stunde erforderlich; diese verlangen eine Rostfläche von 0qm = 0m 35 auf 0m,20. Die Verbrennungsproducte haben bei der Initialtemperatur pro Stunde das Volum von 0cbm,249 und geben wir denselben eine Geschwindigkeit von 1m,8, so wird der Querschnitt der thönernen Röhre = 0,249 : 1,8 = 0qm,1385 und deren innerer Durchmesser d √(0,1385/π) = 0m,42; der innere Blechcylinder d = 0,6 und dessen Höhe bis zur Calotte = 0,874 : 0,67π = 0m,464. Es würden dann pro Stunde 6000 × 7 = 42000c entwickelt und 0,979 Stunden = 59 Minuten Feuerung genügen, um 24000c zu transmittiren und 18 920c aufzuspeichern. Daher müßten bei diesem Maximumbedarf nur etwa alle 2 Stunden 7k Kohle verbrannt werden. Ist der Transmissionscoefficient bei diesem Systeme außerordentlich klein, so sind dagegen dann auch die Widerstände, die sich der Circulation des Wassers entgegensetzen, ebenfalls außerordentlich klein. Die oben berechneten Transmissionsröhrenlängen von 0m,2 äußerm Durchmesser werden je nach der Höhe der Zimmer in Stücke von 2,6 bis 2m,8 Länge getheilt und senkrecht neben einander gestellt. Theilen wir z.B. die 64m Röhren zur Leitung von 12000° durch 2,7, so erhalten wir 24 Röhrenstücke von 2m,7 Länge und 0m,186 innerm Durchmesser, daher vom Querschnitte 0qm,00363. Nun bewegt sich das Wasser gleichzeitig in allen diesen 24 Röhrenstücken, also in einem Gesammtquerschnitte von 27 × 0,00363 = 0qm,098. Dadurch würde die Geschwindigkeit 0,236 : 3600 × 0,098 = 0,0007, so daß dieselbe ganz außer Betracht kommt, indem sie so zu sagen keinen Widerstand leistet. Dieser rührt blos von den Zu- und Ableitungsröhren her, und von den Umbiegungen, Expansionen und Contractionen, welche das Wasser beim Austritte und Eintritte in die Transmissionsgefäße erfährt. Aber auch selbst diese Leitungsröhren dürfen wir nur für die Hälfte ihrer Länge in Rechnung bringen, da dieselben über oder unter jedem Transmissionsgefäße nur einen Bruchtheil des Wassers aufnehmen oder abgeben. Wenn wir ferner auch aus diesen Röhren 27 Umbiegungen im rechten scharfen Winkel haben, so ist doch nur eine dieser Umbiegungen in Rechnung zu ziehen, da die Geschwindigkeit in denselben nur 1/27 der wirklichen Geschwindigkeit ist. Da nun eine Umbiegung oben und eine unten stattfindet und dann noch eine abgerundete aus dem Ofen und eine solche in den Ofen, so ist die Zahl, welche als Widerstand für diese in Rechnung kommt, = 3. Wenn aus den Leitungsröhren das Wasser in die Transmissionsgefäße gelangt, so findet durch die Differenz der Röhrendurchmesser eine Expansion statt, die 0,08 beträgt; beim Austritte hingegen findet eine Contraction statt, welche 0,49 beträgt, daher reducirt sich der Widerstand dafür auf 2 (0,49 – 0,08) = 0,82. Haben die Leitungsröhren einen innern Durchmesser von 0,02, so ist deren Widerstand = KL/d; für die Leitung 12000 soll die Länge L = 10m sein, so haben wir 0,024 × 10 : 0,02 = 12. Somit sind die Widerstände, wenn wir für die Leistungen 12000 18000 24000 30000 36000 42000 die Leitungsrohre annehmen 10 20 30 40 50 60m für Reibung 12 24 36 48 60 72 für A – B + 1 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 für Umbiegungen 3 3 3 3 3 3     Summe R. 16,82 28,82 40,82 52,82 64,82 76,82. Wenn nun der Ofen einen Ueberschuß von Heizfläche hat, um schnell Wärme aufzuspeichern, so muß die Geschwindigkeit eine größere werden und zwar in dem Verhältniß dieser Aufspeicherung 12000/9440 = 1,27     18000/14200 = 1,27     24000/18920 = 1,27     30,000/23640 = 1,27 36000/28400 = 1,27 42000/33120 = 1,27 Daher berechnet sich die Geschwindigkeit (d = 0,02. Q = 0,000314. t'' – t' = 80°) durch v = Wärmemenge/(Q × 1000 × 3600 × 80) × 1,27, und wir erhalten: v = 0,1686    0,2529    0,3372    0,4215    0,5058    0,5901 Daraus berechnen sich die Druckhöhen P = v² R/2g, und wir haben P = 0,02438 0,09399 0,2366 0,4785 0,8456 1,3640. Wenn nun der Sockel des Ofens 0,8 und die Höhe der Heizfläche = 0,464, so wird das Wasser nur von der Höhe 1m,664 ansteigen, und wenn die Decke 2m,7 über dem Boden ist, so kann die Vertheilungsröhre nur 2,7 – 1,664 = 1m,036 höher als die Heizfläche liegen, daher kann auch die Fallhöhe des abgekühlten Wassers nur 1m,036 sein, und wir fragen, welches wird die Temperatur des Wassers in den Transmissionsgefäßen auf dieser Höhe von der Decke sein? Jedes der Transmissionsgefäße hat oben 100° und unten 20°; Differenz = 80°. Daher wird auf die Höhe von 1,036 von der Decke die Temperatur 1,036 × 80 : 2,7 = 31° kleiner als 100° sein. Daraus wird dann die effective Druckhöhe: für   69 = 0,96886 100 = 0,95548 0,01338 × 1,036 = P = 0,01386. Sie ist also für alle Fälle zu klein. Als Correctiv kann nur ein vergrößerter Durchmesser der Leitungsröhren zur Anwendung kommen; geben wir diesen den Durchmesser 0,05, so wird der Widerstand für L = 50, R = 28,82; daraus v = 0,0995 und P = 0,01454, also nur noch um 0,00068 zu groß. Man wird also einfach durch Vergrößerung der Leitungsröhren die Druckhöhe derjenigen anpassen können, welche die vorhandene Fallhöhe und Temperaturdifferenz gibt. Für den Brennstoffconsum haben wir 1k Kohle für 6000c in Rechnung zu setzen, wenn die Verbrennungsproducte mit 300° im Kamin abziehen. Einen günstigern Effect erhalten wir, wenn die Höhe des Kamins erlaubt, diese auf 200° oder 100° abzukühlen. Diese Ursache der Ersparniß kann auch bei der Hochdruckheizung zur Anwendung kommen, daher wir sie zur Vergleichung nicht in Anspruch nehmen dürfen. So würde dann der Nutzeffect dieses Apparates constant 80 Proc. betragen – auch dann, wenn er nur für eine Leistung von 6000 oder 12000c dienen soll, und insofern ist er der Hochdruckheizung überlegen, da diese erst bei einer Leistung von 60000 bis 120000c diesen Nutzeffect gibt. Dagegen sind dann die Anlagekosten bedeutend höher. Für die Leistung des Kachelofens pro Stunde hatten wir 38 948 : 12 = 3245° pro Stunde. Mit diesem Apparate brauchen wir 3245 : 298 = 10qm,9. Diese geben 10,9 : 0,2π = 17m,4 Transmissionsröhren, welche 17,4 × 51,65 = 896k, mit Flanschen und Schrauben rund 920k wiegen, zu 20 Pf. also 184 M. kosten gegen 80 M. für Kachelofen, 102 M. für übliche Perkins'sche Röhren und 43 M. für rationelle Construction. Als nächster Concurrent der Hochdruckwasserheizung kommt nun die sogenannte Luftheizung. Auf den ersten Blick sollte man glauben, daß die unmittelbare Erwärmung der Luft nicht nur die größte Oekonomie im Betriebe, sondern auch in der Anlage bringen würde. Dies wäre allerdings der Fall, wenn ganz richtig verfahren würde; aber unsere Praktiker glauben sich sehr große Techniker, wenn sie im Stande sind, etwa eines der vielen Probleme zu bemeistern, die da vorkommen und zu lösen sind, und halten ihre Apparate für sehr gelungen, wenn es nur gelingt, die Räume so zu erwärmen, wie es verlangt wird; ob dazu viel oder wenig Brennstoff gebraucht werde, das ist ihnen ganz gleichgiltig. Mit Recht beklagt man bei solchen Heizungen den Nachtheil, daß sie nur aller Feuchtigkeit beraubte Luft liefern und dadurch dem Wohlbefinden der Bewohner so beheizter Räume nachtheilig werden. Dennoch ist nicht das System dieser Heizung mit diesem Fehler behaftet, sondern nur die fehlerhafte Ausführung derselben. Sobald die zu erwärmende Luft rasch, d.h. mit einer gewissen Geschwindigkeit über die Heizflächen hingleitet, so wird dieser Nachtheil beseitigt, besonders aber dadurch, daß man der Luft als Träger der Wärme nur eine mäßige Temperatur gibt, – eine Regel, welche zwar (glaube ich) jetzt allgemein befolgt wird. Zur Erhebung der Leitung haben wir die benöthigte Quantität von Wärmeeinheiten durch 0,2669 (t' – t°) zu dividiren; d.h. die Temperatur t' = derjenigen, welche die Luft erhalten soll, t⁰ = derjenigen, mit der sie in den Ofen gelangt. 0,2669 ist die Wärmecapacität von 1k Luft. Wollten wir eine Luftheizung ausführen, welche das leistet, was in unserm vorausgestellten Projecte für Perkins'sche Röhren gefordert wird, so hätten wir die Luft mit 60° in die Zimmer ein- und mit 10° abzuführen, also 67000 : (60 – 10) 0,2669 = 502k = 652cbm Luft pro Stunde oder pro Secunde 0cbm,18116. Wenn die Temperatur in den Zimmern = 20° sein soll, so wäre dann die Druckhöhe für die Canäle, wenn h = deren Höhe, h – h × 0,84512. (Letzterer Werth ist gleich dem specifischen Gewichte der Luft bei 50°, da die Differenz zwischen der zugeführten und abgeführten Luft auch = 50° ist.) Die disponible Kraft wird also immer eine sehr kleine werden, daher auch eine genaue Berechnung der statischen Verhältnisse nothwendig. Auf diese will ich zwar hier nicht eingehen, da ich an andern Orten dies bereits mit großer Ausführlichkeit gethan habe. Glücklicherweise für die Constructeure solcher Apparate ist es nicht absolut nothwendig, diese statische Berechnungen zu machen, da bei mangelnder Circulation der Luft diese sich in der Heizkammer spannt und dadurch das Gleichgewicht wieder herstellt, freilich auf Kosten des Brennstoffes und mit einer erhöhten Eintritts- und Abführungstemperatur. Ueberhaupt eignen sich diese Vorrichtungen eher für schmale aber hohe Localitäten, da es selbst bei richtigster Berechnung unmöglich ist, auf eine richtige Vertheilung der Wärme in die verschiedenen Räume zu zählen, wenn diese nicht über, sondern aus einander liegen, da es den Bewohnern selbst überlassen bleiben muß, die Zuflußregister zu öffnen und zu schließen, wenn wenigstens solche vorhanden sind; und kein Constructeur würde es wagen, solche entbehrlich zu machen, indem er a priori die Größe der Ausflußöffnungen bestimmt. Bei diesem Sachverhalts sollte dann aber doch wenigstens die nothwendige große Kaminhöhe benützt werden, um die Verbrennungsgase mit einer möglichst geringen Temperatur in dasselbe zu entlassen. Um aber dieses bewerkstelligen zu. können, ist erstens unerläßlich, die richtige Heizfläche zu haben, und zweitens eine Ofenconstruction, welche keinen bedeutenden Consum veranlaßt. Gegen beide dieser Regeln wird aber vielfach gefehlt, indem man nach sogen. praktischen Regeln verfährt, welche gar nicht für alle Einzelnfälle passen. Approximativ erhalten wir die nöthige Heizfläche durch die Proportion 300 : 46 = 60 : F, woraus F = 9qm,2, wenn nämlich die im Heizapparate erwärmte Luft mit 60° Temperatur in die zu beheizenden Räume einströmen soll. Ist der Wärmebedarf wie in unserm frühem Projecte = 67000c pro Stunde, so ist der approximative Steinkohlenbedarf = 67000 : 6000 = 11k,166 Steinkohle. Berechnen wir nun wie früher die Factoren für 4 Cylinder, so erhalten wir: Wärmevorrath 11,166 × 7509 = 83844c. Wärmecapacität der Gase w = 11,166 × 5,3305 = 59,52. Temperatur der sich allmälig erwärmenden Luft, die mit 10° in den Heizapparat gelangen soll und mit 60° aus demselben abgeführt wird, 10°    22,5°    35°    47,5°    60°. Die von der Heizfläche pro Stunde transmittirte Wärmemenge = W° ist 9,2 × 14,4 : 4 = 33c,12, da 1chm für t' – t°= 1° pro Stunde 14c,4 transmittiren. Wir haben somit Wärmevorrath T t' T – t' c 83844 1408    47,5               1360,5 × W° = 45059 38785   652 35 617 20435 18350      308,5    22,5 286   9472  8878   149 10 139   4603 –––––  4275     71 79569. Dieses Resultat zeigt uns, daß die berechnete Heizfläche zu groß ist, da sie uns 12569° zu viel liefert. Aber auch die Brennstoffmenge ist zu groß, denn nehmen wir mehr davon, so wird die Transmission nur noch größer. Wir vermindern daher allmälig die Werthe w und W°, bis wir die richtige Transmission und eine annehmbare Evacuationstemperatur erhalten. So kommen wir zu 9k,7 Steinkohle, w = 51,706 und W° = 7,2 × 14,4 : 4 = 25,95. Wärmevorrath T t' T – t' c 72837 1408    47,5              1360,5 × W° = 35304 37533   726 35 691 17931 19602   379    22,5 357   9264 10338   200 10 190   4930 –––––  5408   104 67429. Nun wäre noch zu untersuchen, ob eine Evacuationstemperatur von 104° genüge, um im Kamine hinreichenden Zug hervorzubringen. Dies wird kaum der Fall sein, wenn die Höhe desselben gering ist, oder wenn den heißen Verbrennungsproducten große Widerstände entgegenstehen, wie das z.B. bei der üblichen Construction dieser Apparate der Fall ist, wo die Heizflächen aus Röhren gebildet werden, welche mehrfach nach oben umgebogen sind, und in denen die Gase eine verhältnißmäßig große Geschwindigkeit annehmen müssen. Es sind diese Verhältnisse von größerer Wichtigkeit, als man gewöhnlich glaubt, denn die Oekonomie hängt von denselben ab. Um z.B. eine hohe Evacuationstemperatur zu erhalten, würde der Consum von 9k,7 auf 12k erhöht, die Heizfläche aber von 7,2 auf 5qm,5 reducirt, während die Empiriker ihre Heizflächen wohl doppelt so groß machen, als zuträglich wäre, und dann genöthigt sind, den Consum ebenfalls zu erhöhen. Dies ist aber nicht der einzige Nachtheil, der daraus entsteht, sondern die zu erwärmende Luft wird dann statt auf 60° wohl auf 80 bis 100° erwärmt und dadurch die Circulation derselben in den zu heizenden Räumen beeinträchtigt, was der Regelmäßigkeit sehr schadet. Bei den gemachten Annahmen ist das pro Stunde circulirende Gewicht an Luft 67000 : 0,2669 × 60 × 3600 = 1k,162. Hätte nun aber die Luft statt 60° dann 90°, so würde dieses Gewicht nur noch 67000 : 0,2669 × 90 × 3600 = 0k,775 betragen, also nur 0,6 des richtigen, wodurch, wie leicht ersichtlich, die regelmäßige Verbreitung der Wärme sehr erschwert werden muß. In Beziehung auf Anlagekosten wird die Luftheizung unter allen Umständen die wohlfeilste sein; aber sie kann nur bei Neubauten Anwendung finden, bei denen die Luftzuführungscanäle im Voraus in den Wänden ausgespart werden können. Auch in Beziehung auf Oekonomie der Heizung wird sie das höchste bieten, insofern ihre Construction rationell ausgeführt ist. Nach unserer ersten Berechnung bei 104° Evacuationstemperatur würde sie 72837 : 67000 = 100 : x und x = 91,98 Proc. Nutzeffect geben, aber nur 90108 : 67000 = 100 : x und x = 74,35 Proc., wenn die Construction so ist, daß man eine hohe Evacuationstemperatur braucht. Nehmen wir aber zur Vergleichung verschiedener Heizsysteme nur immer die vortheilhafteste Construction in Betracht, so würde der Luftheizung der Vorrang ganz unbestreitbar gebühren, wenn nicht, wie wir schon angedeutet, sie mit dem Nachtheile behaftet wäre, daß die Bewohner selbst und oft sehr willkürlich den Zufluß der warmen Luft reguliren, wodurch dann jede Regelmäßigkeit verloren geht; daher eignet sich dieses Heizsystem vorzüglich nur für große Säle, bei welchen dann die Luftvertheilung äußerst einfach wird. Endlich haben wir noch die Dampfheizung als 4. Centralheizsystem anzuführen. Ihre Kostspieligkeit in der Anlage und die Complicirtheit der Apparate schließen ihren Gebrauch bei bürgerlichen Wohnungen fast vollständig aus, und ihre Anwendung beschränkt sich auf Fabrikgebäude, in denen man den Abdampf der Dampfmotoren benützt, oder dann auf außerordentlich große öffentliche Gebäude, wie Spitäler, Lehranstalten, Gefängnisse etc. Sehr häufig wird die Dampfheizung in den letztern Fällen mit Niederdruckwasserheizung verbunden, und der Dampf nur benützt, um dem Wasser die gewünschte Temperatur zu geben. Eine solche Combination gestattet in Beziehung auf Regelmäßigkeit der Beheizung die größte Vollkommenheit und ist daher für Spitäler besonders empfehlenswerth; für Privatwohnungen wird aber die Hochdruckwasserheizung den Vorzug verdienen, sobald man sie in einem Maßstab ausführt, der sie ökonomisch macht. Ein Miethhaus, welches 12 große Wohnungen mit je 5 heizbaren Zimmern enthält, wird zur Beheizung derselben in einem mäßig kalten Klima eine Minimalleistung von 360000c pro Stunde erfordern. Würden nun diese 60 Oefen von den Miethern selbst mit Torf beheizt, so würde der Gesammtaufwand pro Jahr sehr nahe, à 900 Heizstunden, 371720 Stücke Torf zu 0k,5 sein, welche 5,6 M. pro Tausend circa 2090 M. kosten, also pro Wohnung 174 M. nebst einem nicht unbedeutenden Arbeitsaufwande für das Zutragen des Brennstoffes, Besorgung der Oefen und mit der Unannehmlichkeit von viel Staub und Unordnung aller Art. Es wird daher die Mehrzahl der Miether mit Vergnügen jährlich 160 M. mehr Miethe bezahlen, wenn dafür ihre Wohnung regelmäßig und hinreichend beheizt wird. Es stellt sich nun die Frage, wie würde der Vermiether dabei seine Rechnung finden? Vor Allem würde er bei einer centralen Hochdruckheizung dem Torfe Steinkohle substituiren können. Davon würde er für 900 Heizstunden und 91 Proc. Nutzeffect brauchen: 360000 × 900 : 0,91 × 7509 = 47416k, welche zu 24 M. pro 1000k = 1138 M. kosten. Wir wollen annehmen, daß er seinem Portier für die Besorgung der Heizung jährlich eine Entschädigung von 160 M. gebe, so sind seine Auslagen nahezu 1360 M., was pro Wohnung (1300 : 12) ca. 108,5 M. ausmacht, und er würde also pro Wohnung einen Gewinn von 160 – 108,5 = 51,5 M. oder im Ganzen 618 M. erzielen. Eine solche Centralheizung würde bei rationeller Construction nicht mehr als ca. 1300m Röhren und daher 3466 M. kosten, was zu 8 Proc. einen Jahreszins von 277,3 M. ausmacht. Das würde freilich den vorher berechneten Gewinn von 618 M. wieder auf 340,7 M. herunter bringen, aber immer noch vortheilhaft sein, da sich das ausgelegte Kapital mit beinahe 18 Proc. verzinst. Noch vortheilhafter stellt sich die Sache dar, wenn das Haus erst zu bauen ist, wodurch dann 60 × 80 = 4800 M. für die Oefen erspart werden. Der Zins dieser zu 8 Proc. 384 M. fügt sich dann dem Gewinn von 340,1 M. hinzu und das jährliche Benefice wird ca. 720 M., was doch gewiß aller Beachtung werth ist. Würde es sich um Arbeiterwohnungen handeln, in welchem Falle der Gewinn diesen zukommen sollte, so würde der Arbeiter für jedes innehabende beheizte Zimmer immer statt 2090 : 60 = 34,8 M. nur noch 1360 : 60 = 22,7 M. auszugeben haben. Man kann annehmen, daß 1000 Einwohner im Durchschnitt für das Bedürfniß der Heizung jährlich das Aequivalent von 700k Steinkohlen brauchen. Wenn nun auch blos 1/3 dieses Bedürfnisses durch solche Centralheizungen von 700 auf 450 reducirt würden, so würde das doch für einen Staat, der 30 Millionen Einwohner hat, eine Ersparniß von 2500 Tausend Kilogramm Steinkohlen geben, welche einen Geldwerth von 60000 M. repräsentiren. Dies ist freilich nur ein Tropfen im Vergleiche mit dem totalen Brennstoffconsum, aber wer nicht da spart, wo es möglich ist, der kommt zu Nichts.