Titel: | Ueber Regulirung der Ofenhitze; von Prof. Dr. H. Meidinger. |
Fundstelle: | Band 188, Jahrgang 1868, Nr. XV., S. 34 |
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XV.
Ueber Regulirung der Ofenhitze; von Prof. Dr.
H.
Meidinger.
Aus der badischen Gewerbezeitung für Haus und Familie,
1868, Nr. 1.
Mit Abbildungen.
Meidinger, über Regulirung der Ofenhitze.
Das Körperbehagen, wie die Brennstoff-Oekonomie machen es zur Pflicht, die
Temperatur in unseren Stuben während der kalten Jahreszeit nie über eine gewisse
Höhe wachsen zu lassen. Wenn eine Wärme von 15° R. in Kopfhöhe im Allgemeinen
als vollständig genügend und unserem Wohlbefinden am meisten zusagend anzusehen ist,
so sollte doch selbst an den kältesten Wintertagen, wo die Temperatur an dem Boden
gewöhnlich um vieles niedriger bleibt, die Grenze von 17° R. nie
überschritten werden. Die Herstellung einer gleichmäßigen Temperatur vermittelst des
Ofens besitzt ihre eigenen Schwierigkeiten. Der eiserne Ofen ist jederzeit der
unmittelbare Dolmetsch der Beschaffenheit des Feuers; je nachdem das letztere in
seiner Stärke wechselt, nimmt die Hitze des Ofens zu oder ab und dem entsprechend
auch die Lufttemperatur. Der thönerne Ofen wirkt durch seine Masse und sein geringes
Wärmeleitungsvermögen zwar sehr ausgleichend; er besitzt aber den Mißstand, daß er
oft bei sehr strenger Kälte nicht genügend wärmt und daß er bei mildem Wetter, wenn
er einmal in hohe Hitze gekommen ist, leicht auf längere Zeit zu heiß macht und eine
Abhülfe nur durch wiederholtes Oeffnen von Fenstern oder Thüren getroffen werden
kann.
Regulirung der Ofenhitze bedeutet am Ende immer so viel als Regulirung des Feuers,
welche besondere Gattung von Oefen man auch verwenden möge. Regulirung des Feuers
heißt aber nichts anderes als Regulirung der Verbrennung. Die Verbrennung, d. h. die
unter starker Hitzeentwickelung von Statten gehende Verbindung von Luft mit dem
Brennstoff, hängt ab von der Menge der in den Herd einströmenden Luft, von der Größe
des Zuges. Die Frage, wie ist die Ofenhitze zu reguliren, läuft also in letzter
Linie darauf hinaus: wie ist der Zug in unsern Oefen, soweit derselbe seine Richtung
durch den Brennstoff nimmt, zu reguliren.
Die Praxis, d. h. die Einrichtung unserer Oefen gibt vier Mittel an die Hand, die
sich häufig vereint anwenden lassen, um die Stärke des Zuges abzuändern.
Das erste, einfachste und natürlichste Mittel besteht darin, die Luft vom Eintritt in
den Ofen überhaupt abzuhalten; die Anwendung desselben bedingt einen sorgfältigen
Verschluß von Feuerthür und Aschenkasten, um die Einlaßöffnung für die Luft auf
jedes gewünschte Maaß verringern zu können. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß unsere
Oefen in dieser Hinsicht durchweg sehr mangelhaft ausgeführt sind; es bleiben
überall weite Spalten für überreichen Eintritt der Luft auch bei vollständigem
Andrücken der Thüren, so daß eine Regulirung der Verbrennung auf diesem Wege bei
stark ziehenden Kaminen nur innerhalb geringer Grenzen gelingt. Aus diesem Grund
wendet man das fragliche Mittel nur selten an; gleichwohl dürfte es fast immer
empfehlenswerth seyn, die unteren Thüren ganz geschlossen zu halten, um den
gewöhnlich zu starken Zug hierdurch etwas zu mäßigen.
Das zweite und fast allgemein vorgefundene Mittel, den Zug zu reguliren, ist die
Rohrklappe. Dieselbe sucht oben vor der Ausmündung der heißen Verbrennungsgase in
den Kamin zu erreichen, was unten vor dem Eintritt der Luft in den Ofen versäumt
wurde. Da die Klappe nie einen vollkommenen Anschluß an die Rohrwandung erhalten
kann, so würde sie kaum eine bessere Zugregulirung ermöglichen, als ein mäßig gut
schließbarer Aschenkasten oder Feuerthüre, wenn nicht durch den sich bald an das
Rohr anlegenden Ruß eine gute Dichtung hergestellt würde, welche unter Umständen
beim Zustellen der Klappe den Durchzug der Verbrennungsgase vollständig unterbrechen
kann. In einem solchen Falle liegt jedoch, so lange noch glühende Kohlen in dem Ofen
sind, die Möglichkeit nahe, daß die giftigen Gase nunmehr durch Undichtheiten der
Ofenwände in die Stube eindringen und auf die Inwohner derselben gesundheitlich
nachtheilig, selbst tödtlich einwirken. Die Anwendung einer Ofenrohrklappe hat
deßhalb unter allen Umständen etwas Bedenkliches. Schneidet man ein Segment
derselben aus, um bei vollkommenem Zustellen immer einen Durchpaß für die Luft zu
lassen, so kann sie durchaus nicht besser wirken, als der gewöhnliche mangelhafte
Verschluß der Thüren am Feuerherd. — Zuweilen kann eine gut schließende
Rohrklappe jedoch auch gewisse Uebelstände bekämpfen. Wenn Oefen aus verschiedenen
Stockwerken in denselben Kamin einmünden, so ereignet es sich nicht selten,
namentlich bei steigender Temperatur der äußeren Luft, daß beim Anmachen des Feuers
in einem Stockwerk der Rauch aus dem Kamin in eine der darunter oder darüber
befindlichen Stuben dringt. Bei geschlossener Rohrklappe ist dieß unmöglich.
Das dritte Mittel der Zugregulirung läßt sich nur bei aschenreichen Brennstoffen,
namentlich Steinkohlen, und bei Vorhandenseyn eines etwas in Form eines Schachtes
vertieften Feuerherdes mit Rost anwenden. Es beruht darin, daß man eine hohe
Brennstoffschicht führt und die übergroßen Luftpässe darin außerdem mit Asche
zudeckt; bei Heizung mit Steinkohlengries kann letzterer selbst als Deckmittel
dienen. Bei einiger Uebung ist man auf diese Weise im Stande auf viele Stunden eine
gleichmäßige Verbrennung in dem Ofen zu erzielen, ohne daß man sich weiter mit dem
Feuer zu beschäftigen braucht. — Der oft überstarke Zug in unseren Oefen
mäßigt sich übrigens im Laufe eines Tages auch bei gewöhnlichem Heizverfahren schon
von selbst, indem die sich bildende Asche die Rostfugen zudeckt; will man die
Verbrennung verstärken, so müssen deßhalb die Fugen von unten mittelst des
Schürhakens gereinigt werden. Im Allgemeinen sind die Roste unserer Oefen zu groß,
der Feuerraum zur Aufnahme des Brennstoffes jedoch zu klein.
Das vierte Mittel, die Verbrennung zu reguliren, beruht darin, daß man die Feuerthür
mehr oder weniger öffnet; dasselbe erweist sich namentlich bei Steinkohlenfeuerung
mit Schacht von Erfolg; doch läßt es sich auch bis zu einem gewissen Grad bei stach
liegendem Rost und bei Holzbrand ohne Rost anwenden. Durch die geöffnete Feuerthür
dringt nämlich die Luft in großen Massen in den Ofen ein, daß einmal der Zug durch
den Brennstoff hindurch in hohem Grade vermindert und dann auch eine beträchtliche
Abkühlung der Feuergase bewirkt wird, so daß diese nur noch verhältnißmäßig wenig
Wärme an den Ofen abgeben können. Dieses Mittel besitzt den Mißstand, daß es äußerst
unökonomisch ist, indem die von dem Brennstoff entwickelte Wärme zu einem nur
geringen Grade ausgenutzt wird.
Um der öfter wiederholten Regulirung des Feuers im Laufe eines Tages durch eines der
besprochenen Mittel überhoben zu seyn, versuchte man zu wiederholten Malen
automatisch wirkende Selbstregulatoren herzustellen. Es sind im Laufe der Zeit drei
verschiedene Systeme bekannt geworden. Das eine, von Geh. Rath Eisenlohr in Carlsruhe, suchte den Zufluß der Luft durch den Rost in den
Brennstoff vermittelst einer Klappe zu reguliren, welche den Luftcanal mehr oder
weniger schloß, je nachdem eine Verbindung von aus zwei verschiedenen Metallen
hergestellten Schienen durch die Ofenhitze gespannt und gebogen wurde. Bei dem
zweiten System, von Ingenieur Asmus aus Gießen, sollte
der Druck der in das Feuer strömenden Luft, welcher von dem der Temperatur der
abziehenden Verbrennungsgase entsprechenden Zug abhängig ist, eine leichte
bewegliche Ventilscheibe vor das Luftloch antreiben und dadurch dieses in
angemessener Weise öffnen oder schließen. Das dritte System endlich, von Bender und Teller in
Offenbach, will durch veränderliche Einführung von kalter Luft oberhalb des Feuers,
welche durch einen Rosettenschieber bewirkt wird, der seine Bewegung von einer durch
die Ofenhitze ausgedehnten Spiralfeder empfängt, die Temperatur reguliren.
Bei näherer Betrachtung muß es sehr zweifelhaft erscheinen, ob diese Vorrichtungen
den beabsichtigten Zweck zu erreichen im Stande sind. Der Wärmeabgabe eines Ofens
entspricht weder in gleichem Querschnitt rings herumgenommen, noch in gegebener Höhe
jederzeit eine bestimmte Temperatur; man sieht einen Ofen oft einseitig glühen, und
bei Flammfeuer (Holz, Torf oder Steinkohlen im ersten Stadium der Verbrennung) kommt
der Ofen mehr seiner ganzen Höhe nach in gleichmäßige Hitze, während bei Kohksfeuer
vorzugsweise der Feuerherd lebhaft heiß wird. Der erste und dritte der obigen
Apparate, die durch die Ofenhitze selbst in Thätigkeit kommen, werden deßhalb
schwerlich dauernd richtig reguliren können. Hinsichtlich des zweiten Apparates ist
aber zu bemerken, daß je nachdem der Brennstoff den Rost mehr oder weniger
vollständig bedeckt und verschieden hoch darauf liegt, die Verbrennung und
Zugverhältnisse sich ganz verschiedenartig gestalten, so daß die Stärke des Zuges
und der auf die Ventilscheibe stattfindende äußere Luftdruck durchaus nicht
gleichbleibende Beziehungen zu der Ofenhitze darstellen können. — Hierzu
kommt endlich noch als wichtigster Punkt, daß die Stuben im Laufe eines Tages immer
geringere Mengen Wärme bedürfen, um ihre Temperatur auf gleicher Höhe zu erhalten,
während die genannten Regulatoren darauf begründet sind, daß durch den Ofen der
Wärmeverlust der Stube immer in gleichen Beträgen erfetzt werde. Beispielsweise
bedurfte eine Stube von 1300 Quadratfuß Fläche (3000 Kubikfuß Rauminhalt) in den
beiden ersten Morgenstunden die Wärme von je 3 Pfd. Steinkohle, um ihre Temperatur 10 Grad über
Anfang zu steigern. Nach mehreren Stunden waren bloß 2 Pfund Kohle erforderlich,
nach 12 Stunden nicht einmal ganz 1 Pfund per Stunde, um
die erreichte Temperatur aufrecht zu erhalten. In der ersten Zeit müssen eben große
Mengen Wärme aufgewendet werden, um die kalten Wände aufzuwärmen; haben dieselben
einmal bis in eine gewisse Tiefe die Temperatur der Stube angenommen, so braucht für
die Folge verhältnißmäßig nur noch wenig Wärme nachgeliefert zu werden; die Verluste
finden jetzt vorzugsweise an Fenstern und Thüren statt. Entwickelte der Ofen aus die
Dauer stets gleiche Hitze, so würde die Temperatur der Stube sich immer mehr
erheben, Abends also vielleicht um den Betrag von 20 Grad gestiegen seyn, während
sie Morgens bloß um 10° wuchs.
Aus diesen Erfahrungen müssen wir den Schluß ziehen, daß die automatischen
Selbstregulatoren der Ofenhitze nie im Stande seyn können, die Temperatur in einer
Stube auf einer gewünschten gleichmäßigen Höhe zu erhalten; sie lassen sich nur als
Spielereien ansehen, die in ihrer Betriebssetzung mehr Umstände verursachen, als die
Regulirung der Hitze durch eines der bekannten Mittel; sie sind deßhalb durchaus
verwerflich.
Als eine wichtige Wirkung des Ofens wird allgemein hervorgehoben, daß er die
Ventilation in den geschlossenen Wohnräumen befördert, indem er unausgesetzt große
Mengen verdorbener Luft in den Kamin hineinsendet, welche durch von außen
zuströmende frische Luft ersetzt werden müssen. Viele halten es deßhalb für keinen
Fehler, wenn die Theile eines Ofens nicht sorgfältig zusammengefügt sind, da dann
die Stubenluft nur um so massenhafter einströmen und in den Kamin entweichen könne;
auch erscheint ihnen darum die Regulirung der Ofenhitze durch Oeffnen der Feuerthür
am allerzweckmäßigsten. Die Ventilation ist in diesen Fällen allerdings
vortrefflich, der Aufwand an Brennstoff aber auch sehr bedeutend, indem die in den
Ofen ziehende Stubenluft eine Abkühlung der Feuergase bewirkt, wodurch letztere nur
einen geringen Grad ihrer Wärme an den Ofen abgeben können. Ich habe schon früher
darauf aufmerksam gemacht, daß eine vorzügliche Ventilation ohne vergrößerten
Brennstoffaufwand sich dadurch erzielen lasse, daß man am Boden oder unter der Decke
der Stube Oeffnungen in den Kamin herstellt, welche durch Schieber oder Thüren mehr
oder weniger zu schließen sind; die Unkosten sind verhältnißmäßig gering, mit 2 bis
3 Gulden läßt sich das Ganze bestreiten. Ist der Kamin ein russischer, so wird beim
Oeffnen des Thürchens zugleich der Zug durch den Ofen beträchtlich vermindert und auf diese Weise
auch die Verbrennung gemäßigt und die Hitze regulirt.
Textabbildung Bd. 188, S. 39
Noch vortheilhafter hinsichtlich der Regulirung der Verbrennung und nicht minder
wirksam betreffs der Ventilation erweist sich nachstehende Einrichtung, welche
wir diesen Winter in Anwendung gebracht haben. Sie kommt im Princip auf die
stellbare Kaminöffnung hinaus; sie besitzt jedoch noch den Vorzug, sich für
wenige Kreuzer überall herstellen zu lassen. Fig.
1 gibt eine Abbildung. Dieselbe stellt das Ofenrohr dar; a die Einströmung der Verbrennungsgase aus dem Ofen,
b deren Ausströmung in den Kamin, e die gewöhnliche Rohrklappe. Das Rauchrohr setzt
sich unterhalb seiner Verbindung mit dem Ofen ein Stückchen fort und besitzt
links bei c einen kleinen offenen Ansatz. Bei d befindet sich eine Klappe; ist dieselbe, wie in
der Figur, geöffnet, so kann die Stubenluft ungehindert bei c in das Rohr einströmen. Ist die Klappe
geschlossen, so unterscheidet sich das Rohr in seiner Wirkung durchaus nicht von
der üblichen Einrichtung desselben; es kann nunmehr bloß noch auf dem Weg durch
den Ofen Luft in das Rohr einziehen. Beim Feueranmachen befindet sich die Klappe
immer in letzterer Stellung; überhaupt so lange als die Temperatur der Stube
ihre angemessene Höhe nicht überschritten hat. Macht jedoch der Ofen zu heiß, so
öffnet man nunmehr die Klappe d vollständig; die
Luft strömt jetzt massenhaft durch die Oeffnung c in
das Rauchrohr ein, und indem sie das Rauchrohr größtentheils ausfüllt, hindert
sie die Verbrennungsgase in dasselbe einzuziehen, der Zug durch das Feuer und
den Ofen wird geschwächt, die Hitze nimmt ab. Man hat es nun in seiner Gewalt,
durch eine mittlere Stellung der Klappe d die
Ofenhitze innerhalb sehr weiter Grenzen zu reguliren. Die Klappe d erweist sich in dieser Beziehung ganz gerade so
wirksam wie die gewöhnliche Klappe bei e. Jedoch
hinsichtlich der Ventilation zeigt sich ein außerordentlicher Unterschied; je
mehr man durch Schließen der oberen Klappe e die
Ofenhitze mildert, um so weniger verdorbene Luft wird aus der Stube geführt;
umgekehrt je mehr man die untere Klappe öffnet, um so energischer wird die
Ventilation und die Stubenluft erneuert.
Bei Anwendung eines weiten Steigkamines ist die Regulirung der Hitze vermittelst der
unteren Klappe d gewöhnlich für alle Fälle ausreichend;
bei einem stark ziehenden russischen Kamin wird jedoch zuweilen die Hitze bei
vollständigem Oeffnen von d nicht genügend gemäßigt,
indem dann doch der Theil des Zuges, welcher durch das Feuer und den Ofen geht, noch zu stark bleibt. In
diesem Falle kann es von Nutzen seyn, eine zweite gewöhnliche Klappe e in Thätigkeit zu setzen; indem man diese etwas
zustellt, während d ganz geöffnet bleibt, ist man im
Stande, den Zug auf jeden gewünschten Grad zu schwächen. Vollständig dürfte jedoch
e nie geschlossen werden, indem sonst unfehlbar die
Verbrennungsgase in die Stube ziehen würden.
Das Rauchrohr könnte unterhalb der Klappe d ganz offen
auslaufen; die seitliche Einströmungsöffnung c ist nur
zu dem Zweck angebracht, damit aus dem Rohr etwa niederfallender Ruß unten sich
sammeln kann und nicht in die Stube gelangt. Es ist zweckmäßig, das Rohrstück
unterhalb der Klappe d getrennt für sich, zum
Hineinschieben in den oberen Theil herzustellen, um die Luftöffnung c nach einer gewünschten Richtung drehen zu können;
würde sie unmittelbar vor die Wand zu stehen kommen, so würde die Luft nicht
reichlich genug einströmen.
Textabbildung Bd. 188, S. 40
Das Rauchrohr eines Ofens wird häufig selbst sehr heiß und vergrößert dadurch die
Heizfläche eines Ofens. Bei Ingangsetzung der ebenbeschriebenen Regulirklappe
vermindert sich diese Wirkung, da die einströmende Luft die Verbrennungsgase
abkühlt. Hat jedoch das Rohr Die in Fig. 2
verzeichnete umgebogene Form, welche sich bei Einmündung in einen russischen
Kamin anwenden läßt und bei uns häufig vorgefunden wird, so läßt sich die
Heizwirkung des Rohres vollständig ausnutzen, indem man die Regulirklappe gerade
vor der Einmündung in den Kamin anbringt. Bei f
kommt das Rohr aus dem Ofen, bei g geht es in den
Kamin; die Figur zeigt deutlich, in welcher Weise der Regulator gelegt ist; k ist die Klappe, h ist
die Einströmungsöffnung für die Luft. Eine zweite gewöhnliche Klappe befindet
sich bei l und wird in Thätigkeit gesetzt, wenn der
Zug bei völlig geöffneter Klappe h noch zu stark
ist.
Der Nutzen der beschriebenen Regulirvorrichtung in gesundheitlicher wie ökonomischer
Beziehung, mit besonderer Rücksicht auf ihre einfache Bedienung und leichte billige
Herstellung, erscheint so bedeutend, daß sie zu allgemeiner Anwendung empfohlen
werden kann und in Zukunft an keinem Ofen mehr fehlen sollte.