Heizungsanlagen

Fig. 1 zeigt das Schema einer Luftheizungsanlage für zwei Zimmer A und B. Bei der Heizung mit Luftumlauf wird die Raumluft dicht über dem Fußboden durch Öffnungen b dem Zimmer entnommen, durch Kanäle c abwärts nach dem Ofen h geleitet, dort erwärmt und schließlich wieder durch Kanäle a in das Zimmer zurückgeführt. Bei der Heizung mit Lufterneuerung wird Frischluft von außen entnommen, durch einen Kanal f nach dem Ofen geleitet, dort erwärmt und durch Kanäle a in die einzelnen Räume geführt. In diesem Fall muß das gleiche Luftgewicht wieder abgeführt werden, was gewöhnlich durch über das Dach geführte Schlöte v, in welche die Luft durch die Öffnungen b₁ einströmt, geschieht.

1. Luftheizungsanlage.

Um bei Luftheizungsöfen geringe Heizflächentemperatur und gleichmäßige Wärmeabgabe auch bei wechselnder Wärmeentwickelung zu erzielen, hat man häufig Luftheizungsöfen ganz aus Ton oder gebrannten Steinen hergestellt.

2. Cozelmanns Ofen.

Fig. 2 zeigt den Ofen von Conzelmann in Nürnberg, der aus besonders geformten Schamottesteinen zusammengesetzt ist. Die Feuerzüge führen die Verbrennungsgase von dein mit Schachtfeuerung versehenen Feuerherd in zickzackförmigem Wege und können durch die Putzöffnungen a gereinigt werden. Perret in Paris hat einen Ofen für staubförmiges, geringwertiges Brennmaterial konstruiert, der eine Wärmeausnutzung von 50 Proz. ergibt. Der Feuerraum ist in Mauerwerk hergestellt und mit feuerfesten Ziegeln ausgekleidet. Auf einem kleinen Rost wird mit Holz und Kroks ein Feuer entzündet, das nur dazu dient, leicht gewölbte Schamotteplatten zum Glühen zu erhitzen.

3. Körtings Ofen.

Sobald dies erreicht ist, wird das pulverförmige Brennmaterial eingeführt und durch kleine Schieber nach Bedarf Luft zugeleitet. Dadurch kommen die Schichten ins Glühen, und nun kann das Feuer auf dem Rost gelöscht werden. Von den eisernen Luftheizungsöfen bildet die einfachste Form der von angegebene, vom Eisenwerk Kaiserslautern ausgeführte Strahlenraumofen, ein weites gußeisernes Gehäuse mit Außenrippen, in dem Koks verbrannt und die erzeugte Wärme meist durch Strahlung von der Ofenwandung aufgenommen wird.

4. Luftheizungsanlage von Rietschel u. Henneberg.

Um weniger Wärmeverlust zu haben, werden noch Röhrenzüge angebracht (Röhrenofen), durch welche die sehr heißen Feuerungsgase nach der Esse abziehen. Da der Feuerraum nicht ausgemauert ist, so eignet sich der Ofen nicht für eine zeitweise sehr angestrengte Feuerung. Der Ofen von Weibel, den Karl Dürr u. Komp. in Stuttgart baut, besitzt einen besonders eingesetzten, aus Schamottesteinen gemauerten Feuerherd.

5. Warmwasserheizung.

Bei den Luftheizungsöfen von Gebr. Körting (Fig. 3) treten die Feuerungsgase von dem mit Schachtfeuerung versehenen, gemauerten, oben und an der Rückfläche mit gerippten Gußplatten bekleideten Feuerherd a in einen Kanal, an dem zahlreiche Züge b von schmalem rechteckigen Querschnitt befestigt sind. Diese Rippenheizelemente stehen in mit Sand gefüllten Rinnen, die an zwei Sammelkanäle c angegossen sind. Die Rippen der Feuerzüge sind meist schräg gestellt und bilden daher zahlreiche enge geneigte Kanäle, durch welche die unten bei e eingeführte Luft streichen muß. Die Schiefstellung der Rippen hat zur Folge, daß die Luftteilchen an ihnen kurze, nur eben ausreichend lange Wege zurücklegen. An sämtlichen Zügen ist keine wagerechte Fläche vorhanden, auf der sich Staub absetzen könnte; auf den von der Luft kräftig bespülten schiefen Flächen bleibt fast kein Staub liegen, doch können die Rippen auch von dem durch Einsteigtüren zugänglich gemachten Raum aus gereinigt werden. In den Elementen, die nur lotrechte Flächen haben, setzt sich auch kein Ruß ab; die anhaftende Flugasche kann durch Beklopfen abgelöst werden und fällt in die Sammelkanäle c, die gleich dem obern Verteilungskanal mit Putztüren versehen sind. Zur Anfeuchtung der erwärmten Luft sind Wassergefäße g vorhanden.

6. Warmwasserheizung.

Fig. 4 zeigt eine von Rietschel u. Henneberg ausgeführte Lnftheizungsanlage in einem Berliner Schulhaus. a sind die mit Rippen versehenen Heizrohre, die mit Rücksicht auf die Ausdehnung durch die Wärme auf Rollen ruhen. Der Feuerraum und der Anfangsteil der Heizrohre sind mit Schamottesteinen ausgemauert, so daß sie nicht erglühen können; c ist der Rauchkanal, d der durch eine Drosselklappe n regulierbare kalte Kanal, e, f, g sind die mit Regulierklappen versehenen Anfänge der Warmluftkanäle.

7. Schramms Kessel.

Die Regulierung geschieht vom Heizer durch über Rollen geführte Ketten. h ist die Ausströmungsöffnung im Erdgeschoß, die vom Zimmer aus nochmals durch die mit Stellquadrant versehene Drosselklappe i reguliert werden kann. m ist ein Wasserverdunstungsgefäß. Über diesem ist ein mit der Wasserleitung in Verbindungstehendes Rohr angebracht, aus dem Wasserstrahlen gegen die darüber befindlichen Kalotten geschleudert werden; das Wasser verwandelt sich hierbei in einen ganz feinen Sprühregen. Das überflüssige Wasser tropft nach m ab und wird eventuell durch ein Ableitungsrohr abgeführt. p ist die Abdeckplatte zur Reinigung des Fuchses. Im Schulzimmer befindet sich an den nach dem Ventilationskanal k führenden Öffnungen ein Doppelschieber l l, der ein gleichzeitiges Schließen beider Ventilationsöffnungen nicht gestattet, sondern stets die eine öffnet, wenn die andre geschlossen wird.

8. Kaiserkessel.

Durch die obere Öffnung wird die zu heiße, durch die untere die verdorbene Luft des Zimmers abgeführt. Ähnliche Öfen werden auch von mehreren andern Fabriken gebaut. Auch hat man Konstruktionen, bei denen die Verbrennung im Ofen entsprechend dem jedesmaligen Wärmebedarf selbsttätig geregelt wird.

Die bei der Warmwasserheizung hauptsächlich zur Ausführung gelangenden Einrichtungen zeigen Fig. 5 u. 6. Bei der ersten wird das im Kessel A erhitzte Wasser durch das Rohr unmittelbar nach dem obersten Bauteil geleitet und dort so verteilt, daß fallende Stränge a das Wasser nach den Heizkörpern c leiten, von wo es Rücklaufstränge b wieder nach einem Sammelstrang führen, der unten im Kessel mündet. Bei der zweiten Einrichtung (Fig. 6) erfolgt die Verteilung unten, und die Zuleitungen a führen das Wasser aufwärts nach den Heizkörpern c; die Rücklaufstränge b leiten es wieder zurück nach dem Sammelrohr B und durch dieses zum Kessel. In beiden Fällen ist am höchsten Punkte der Leitung ein Behälter e, das Ausdehnungsgefäß, anzubringen, das auch zur Entlüftung des Systems dient. Bei der zweiten Einrichtung müssen die Heizkörper zu letzterm Zweck noch durch eine besondere Entlüftungsleitung d mit dem Behälter verbunden werden. Eine dritte Anordnung unterscheidet sich von der ersten dadurch, daß die Fallstränge a nicht nur das Heizwasser den Heizkörpern c zuführen, sondern auch das von diesen abfließende Wasser wieder aufnehmen. Diese Anordnung empfiehlt sich, wenn die Heizung nur für zwei Geschosse auszuführen ist, so daß das von den obern Heizkörpern den untern zufließende Wasser noch warm genug ist, um die Wärmeabgabe dieser Heizkörper zu decken, und wenn die lotrechten Leitungen nicht in Mauerschlitzen untergebracht werden können, so daß es wünschenswert ist, nur je einen Strang zu erhalten.

9. R.O. Meyers Kessel.

Man benutzt zur Warmwasserheizung Zylinderkessel, häufiger Flammrohrkessel, und bei lotrechter Aufstellung kann das den Kessel durchsetzende Rohr als Füllschacht dienen. Vorteilhafter stellt man in das Rohr einen besondern Füllschacht, so daß die Feuergase die Wandungen des Rohrs und dann die Außenseite des Kessels bespülen (Hannoversche Zentralheizungs- und Apparatenbauanstalt, Eisenwerk Kaiserslautern). Einen Kessel ohne Einmauerung von Schramm in Erfurt, bei dem durch große Heizflächen die Feuergase möglichst ausgenutzt werden, zeigt Fig. 7.

10. Liebbaus Kessel.

Der Hauptkessel a ist von zwei Reihen Flammröhren b u. c durchzogen, und ferner gehen aus dem Wasserraum Röhren d, die unten geschlossen sind, nieder und bilden mit den Roststäben e einen Korbrost, der die unten eintretende und vorgewärmte Luft allseitig zu dem Brennmaterial, das im Füllschacht nachrutscht, gelangen läßt. Die Feuergase nehmen den durch die Pfeile angegebenen Weg nach dem Rauchstutzen f. Nach Abnahme des Deckels g kann der Kessel bequem gereinigt werden, wobei der Ruß durch die Türen h entfernt wird. In den mannigfachsten Formen werden Kessel aus schmiedeeisernen Platten von 5–10 mm Dicke durch Zusammenschweißen hergestellt.

11. Körtingsche Rippenelemente.

Ein solcher Kessel mit Füllfeuerung ist der Kaiserkessel (Fig. 8), bei dem die Feuerungsgase auch durch Kanäle strömen, die den Kessel durchbrechen, so daß eine verhältnismäßig große Heizfläche gewonnen wird. Körting in Hannover setzt, um bei geringem Wasserinhalt eine verhältnismäßig große Heizfläche zu erhalten, gußeiserne, mit Rippen versehene Glieder so zusammen, daß sie unmittelbar einen Füllschacht für das Brennmaterial bilden. Die ringförmigen Glieder stehen an zwei Stellen miteinander durch Flanschverschraubungen in Verbindung, an der einen Seite schließt das Steigrohr, an der andern das Rücklaufrohr an. Der Kessel wird mit Mauerwerk umgeben. Die Zuführung der Luft zur Feuerung erfolgt durch einen Zugregler, die Regelung des Rauchabzuges durch einen Schieber. Diese Kessel werden mit 4–10 qm Heizfläche gebaut.

12. Heißwasserheizung.

R.O. Meyer in Hamburg baut Kessel aus nebeneinander gesetzten gußeisernen Gefäßen, die oben und unten miteinander verbunden sind. Das vordere Endglied ist mit einer Füllklappe a (Fig. 9) und der Schürklappe b versehen, während das hintere oben mit der Reinigungsklappe c und unten mit der von einem Verbrennungsregler d aus selbsttätig bewegten Klappe e ausgestattet ist. Am hintern Endglied befinden sich auch die Anschlüsse für das Steigrohr f und das Rücklaufrohr g, während am Vorderglied der Ablaßhahn h und ein Thermometer angebracht sind. Der Kessel steht auf einem gußeisernen, vorn und hinten mit Reinigungsklappen versehenen Untersatz und ist zur Verminderung der Wärmeausstrahlung mit einem Mantelblech k umgeben. Der von den Kesselgliedern umschlossene Raum dient teilweise zur Aufnahme des Brennstoffes (Koks). Die Feuergase ziehen zwischen den Gliedern durch nach dem im Sockel mündenden Rauchabzug.

Bei der Warmwasserheizung von Liebau (Fig. 10) enthält der Kochherd einen Wasserkessel W mit Feuerzylinder B und Feuerrohren F, durch welche die Feuorungsgase in den Schornstein ziehen. Der Rost A mit der Rüttelstange c ist für drei Stellungen (I, II, III) eingerichtet. In der Sommerstellung I wird die Klappe k niedergelegt, und die Feuerungsgase ziehen dann unter der Kochplatte fort und heizen nur die Wasserblase l, die Stellung II dient für Frühling und Herbst, III für den Winter, wobei dann der Schacht B bis an den Zug mit glühender Koks gefüllt gehalten wird. Die luftdicht schließende Aschenfalltür d dient zur Regelung des Zuges. Der Apparat heizt 10 Zimmer und genügt als Kochherd für 12 Personen. Ein besonderer Bratofen wird angebaut. Als Heizkörper benutzte Rippenelemente von Körting zeigt Fig. 11. Die Rippen liegen schräg, so daß die Luft auf kurzem Wege durchstreicht und die Wärmeabgabe günstiger ist als bei den lotrechten Rippen, die in ihrem obern Teil weniger Wärme abgeben, weil dort die bespülende Luft bereits erhitzt ankommt.

Das Schema der Hochdruck- oder Heißwasserheizung zeigt Fig. 12. Das an der Feuerstelle a erhitzte Wasser wird nach dem obersten zu heizenden Raum geleitet und von diesem durch sämtliche andre Räume wieder zurück nach dem Kessel; es entsteht also eine geschlossene Zirkulationsleitung, von der in jedem zu heizenden Raum eine zur Wärmeabgabe nötige Rohrlänge h angebracht wird. Von den beiden Feuerschlangen f f versorgt jede eine Zirkulation. Um die Volumenvergrößerung des Wassers aufzunehmen und die Leitung während des Betriebes geschlossen zu halten, ist ein entsprechend belastetes Ventil nötig, das, durch die Röhren l l mit der Zirkulation verbunden, in einem Gefäß e liegt, oder ein Windkessel. Eine Feuerungsanlage für zwei ineinander geschobene Rohrschlangen, die zu zwei Systemen gehören, zeigt Fig. 13. Zur Rauchverhütung wird der Feuerung erhitzte Luft durch Kanäle a zugeführt, die mittels im Aschenraum B liegender Schieber H regulierbar sind. C ist der Rost. Die Feuerungsgase ziehen vom Raum A durch den Zug D und die Rohrschlangen F nach dem durch Schieber L regulierbaren Kanal G. Behufs Reinigung der Feuerspiralen und des Fußes G sind Türen J und K angebracht.

13. Feuerung für Heißwasserheizung.

Bei Wasserheizungen wendet man oft Zugregler an, die je nach der Zimmertemperatur die Luftzufuhr zur Feuerung verstärken oder vermindern, so daß die Verbrennung erhöht wird, wenn die Zimmertemperatur unter die verlangte sinkt, und umgekehrt. Bei dem Heizkessel von Fischer u. Stiehl in Essen ist der Feuerraum mit dem Zugregler durch ein Rohr verbunden, das allein die zur Verbrennung der Kohle nötige Luft zuführt. Die Mündung dieses Luftrohrs wird durch eine leichte Gummiplatte geschlossen, wenn über der Platte der Druck der Außenluft herrscht, während sich die Gummiplatte aufbiegt, wenn dieser Druck sich vermindert. Dies kann herbeigeführt werden, indem man den Raum über der Platte durch ein Rohr mit dem Schornstein verbindet. Hierzu dient ein Steuerkolben, der an einem Hebel hängt, dessen kurzer Arm als Anker eines Elektromagneten dient. In den betreffenden Zimmern befinden sich nun Thermometer, in deren Skala bei dem gewünschten Wärmegrad ein Platindraht eingeschmolzen ist.

14. Zugregler von Walz und Windscheid.

Sobald die betreffende Temperatur erreicht ist, wird ein elektrischer Strom geschlossen, und dies bewirkt, daß die Gummiplatte das Luftrohr schließt, während sie sich wieder öffnet, wenn die Zimmertemperatur sinkt. Einen einfachen und sicher wirkenden Apparat dieser Art von Walz u. Windscheid, der die Luftzuführung zur Feuerung entsprechend der Heißwassertemperatur regelt, zeigt Fig. 14. Ein mehrfach gebogenes Rohr ist mit dem Steigrohr und dem Rücklaufrohr verbunden; die innern Windungen sind gegeneinander durch aufgezogene Ringe festgehalten, die äußern gegenseitig durch Streben verspreizt. Je nach der Temperatur und dem Druck des durchfließenden Wassers wird eine Formänderung des Rohres eintreten, durch welche das die Luftzuführung regelnde Ventil b mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen wird. Die Einstellung der Wirkung kann mit Hilfe einer Flügelmutter und einer Skala a für eine bestimmte Heißwassertemperatur erfolgen.

15. Zugregler von R.O. Meyer.

Bei dem Zugregler von R.O. Meyer wird in den Wasserkessel ein Kupferrohr a (Fig. 15) eingesetzt, auf dessen Boden ein Holzstab b ruht. Infolge der ungleichen Ausdehnung von Kupfer und Holz setzt der Stab die Hebel c und d in Bewegung, so daß schließlich die den Luftzutritt zur Feuerung regelnde Klappe e gehoben oder gesenkt wird, je nach dem die Temperatur des Heizwassers unter den normalen Stand sinkt oder über diesen hinaussteigt.

16. Körtings Niederdruckkessel.

Die Drehpunkte der Hebel c und d liegen in einem frei in der Büchse f schwebenden Bügel, der durch die Stellschraube g festgehalten wird. Durch die Muffen h kann die Länge des Hebels d und des Kettenzuges verändert werden, um den Apparat genau einstellen zu können, wozu auch die Schraube g dient. Die Hebelverhältnisse sind so gewählt, daß an der Klappenaufhängung ein Hub von etwa 4 mm für den Temperaturunterschied von 1° erreicht wird. Diese Apparate regeln den Luftzutritt zur Kesselfeuerung nach der Temperatur des Heizwassers. Fischer u. Stiehl in Essen haben aber einen Zugregler konstruiert, der die Luftzuführung von der Außen- oder von der Zimmertemperatur abhängig macht.

17. Körtingscher Heizkörper.

Ein mit einer größern Anzahl von Platinkontakten versehenes Außenthermometer ist mit einem Steigrohrthermometer, das ebenso viele Kontakte besitzt, durch Drahtleitung, in die ein galvanisches Element eingeschaltet ist, derartig verbunden, daß, sobald die der herrschenden Außentemperatur entsprechende Temperatur im Steigrohr der Wasserheizung erreicht ist, der Stromkreis geschlossen wird. Dadurch wird ein Elektromagnet in Tätigkeit gesetzt, dessen Anker einen Hebel anzieht, der seinerseits ein Ventil schließt. Die Luftzuführung zur Feuerung hört dann auf, das Feuer wird gedämpft, und die Temperatur des Heizwassers sinkt. Bei einem bestimmten Grad aber wird der elektrische Strom unterbrochen der Elektromagnet wird untätig, und das Ventil wird wieder geöffnet, so daß nun reichlicher Luft in die Feuerung strömen kann.

18. Heizkörper von Gebr. Körting.

Einen Niederdruckkessel für Dampfheizung von Gebr. Körting in Hannover zeigt Fig. 16. Derselbe besitzt Feuerröhren und Donneleyfeuerung A in Form eines Korbrostes aus einem obern und einem untern gußeisernen Ring, die durch Siederöhren a verbunden sind. Der untere Ring steht mit dem Rücklauf und dem untern Teil des Kessels, der obere mit dem obern Wasserraum desselben in Verbindung. Unter dem Röhrenrost liegt eine Platte, über deren Rand die Asche herabfällt. Die Feuerungsgase ziehen durch die Feuerröhren, umspülen den Kessel B und treten dann durch den Fuchs in den Schornstein. Statt des gewöhnlichen Standrohrs, das durch das geringere spezifische Gewicht des in demselben befindlichen erhitzten und mit Dampfbläschen durchsetzten Wassers das Abblasen des Kessels erleichtert, ist hier ein durch das Rohr c mit dem Kessel verbundenes Gefäß C vorhanden, dessen Inhalt etwas kälter bleibt, und von dessen Boden sich das Standrohr b erhebt. Bei stehenden Kesseln, wie bei dem von Rietschel u. Henneberg in Berlin, wird die Heizfläche durch eingesetzte Feuerröhren vergrößert.

Von den Heizkörpern für Niederdruckdampfheizung sind die Körtingschen mit schrägen ovalen Rippen (Fig. 17) sehr praktisch. Der erste Ofen erwärmt die von außen zutretende und durch ein Blech a gegen die Heizfläche geleitete Frischluft. Nach Schluß der Jalousieklappe b wird nur die unten zutretende und oben sowie nach vorn abziehende Zimmerluft erwärmt. Der zweite Ofen bewirkt den Abzug der Zimmerluft, wenn der Gitterschieber c geschlossen und die Klappe b geöffnet wird.

Gebr. Körting benutzen auch Heizkörper (Fig. 18), in deren Sockel a der Dampf durch ein Röhrchen c eingeführt wird, während in die einzelnen Heizkörper b der Dampf durch Röhrchen i eintritt. Er mischt sich im mittlern Teil des Heizgliedes mit der dort befindlichen Luft, die leichter ist, als die in den äußern Kanälen befindliche Luft und so entsteht ein Umlauf in den Gliedern und damit eine gleichmäßige Erwärmung aller Teile des Heizkörpers. Bei geringem Wärmebedarf erreicht die Heizflächentemperatur an keiner Stelle des Heizkörpers die Höhe der Dampftemperatur. Die amerikanischen Radiatoren sind gußeiserne Heizkörper mit großer Heizfläche und verhältnismäßig geringem Raumbedarf; sie besitzen größtenteils lotrechte Oberflächen, auf denen sich wenig Staub absetzt, und die leicht gereinigt werden können.