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Meyers Konversationslexikon

Autorenkollektiv, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892

Schlagworte auf dieser Seite: Heizung

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Heizmaterialien - Heizung.

mehr entweichen lassen, findet sich in den abgehenden Feuerungsgasen beinahe noch ebensoviel freier Sauerstoff, wie sich in der Feuerung mit Kohlenstoff und Wasserstoff verbunden hat.

Handelt es sich um Erzeugung möglichst hoher Temperaturen, so muß man die H. gut trocknen, um Wärmeverluste durch Verdampfung des hygroskopischen Wassers zu vermeiden; ferner muß man möglichst kompakte H. verwenden, um in demselben Raume mehr Brennstoff zu verbrennen. Man muß für energische Luftzuführung sorgen, um die Verbrennung zu beschleunigen, und die zugeführte Luft vorher erhitzen. Der große Überschuß an Luft, den man behufs vollständiger Verbrennung in die Feuerung leiten muß, ist der Erzielung hoher Hitzegrade sehr hinderlich, weil der Überschuß sehr viel Wärme entführt. Eine einfache Rechnung ergibt, daß aus diesem Grund eine höhere Temperatur erzielt wird, wenn man nur die Hälfte des Kohlenstoffs zu Kohlensäure, die andre aber zu Kohlenoxyd verbrennt, also eine unvollständige Verbrennung einleitet. Hiervon macht man nicht selten bei metallurgischen Operationen Gebrauch; am vorteilhaftesten aber ist die Anwendung gasförmiger H., bei denen es allein möglich ist, das zur vollständigen Verbrennung erforderliche Luftquantum genau zu regulieren.

Hinsichtlich der bei der Verbrennung erzeugten Wärme ist zu unterscheiden, wieviel Wärme überhaupt von den H. entwickelt wird (Brennkraft, spezifischer oder absoluter Wärmeeffekt), und der Temperaturgrad, den das Heizmaterial bei einer Anfangstemperatur von 0° entwickelt (Heizkraft, pyrometrischer Wärmeeffekt). Heizkraft und Brennkraft zusammengenommen bestimmen den Wert eines Heizmaterials. Wird die Brennkraft auf den Wert des Heizmaterials bezogen, so erhält man dessen Brennwert. Da für die Wärme kein bestimmtes Maß vorhanden ist, so muß man sich begnügen, die relativen Wärmemengen zu ermitteln, d. h. anzugeben, um wieviel die aus einem Brennstoff entwickelte Wärmemenge die aus einem andern übertrifft. Führt man die erzielten Resultate auf ein bestimmtes Volumen der H. zurück, so findet man den spezifischen Wärmeeffekt, bezieht man sie dagegen auf ein bestimmtes Gewicht, z. B. auf 1 kg des Brennmaterials, den absoluten Wärmeeffekt oder die kalorische Wärme. Beide Effekte werden bedingt durch die chemische Zusammensetzung des Heizmaterials, die spezifische Wärme der Verbrennungsprodukte und ihrer Begleiter, den Feuchtigkeits- und Aschengehalt und den äußern Zustand der H. Unter Wärmeeinheiten (Kalorien) versteht man diejenige Wärmemenge, welche nötig ist, um eine dem verwendeten Heizmaterial gleiche Menge Wasser um 1° C. zu erwärmen. Die absoluten Wärmeeffekte einiger der wichtigsten H. ergibt folgende Tabelle:

Absolute Wärmeeffekte

Wasserstoff 34462

Sumpfgas 13063

Äthylen 11857

Petroleum, rohes 11773

Terpentinöl 10852

Äther 9027

Fett 9000

Kohlenstoff zu Kohlensäure verbrennend 8080

Steinkohle 6-8000

Holzkohle 7640

Alkohol 7183

Methylalkohol 5307

Holz 3600

Torf 3000

Kohlenstoff zu Kohlenoxyd verbrennend 2474

Kohlenoxyd 2403

Schwefel 2220

Den spezifischen Wärmeeffekt eines Heizmaterials erhält man durch Multiplikation des absoluten Wärmeeffekts mit dem spezifischen Gewicht des Heizmaterials.

Für die Praxis ist die Bestimmung der Wassermengen wichtig, welche durch gleiche Gewichtsteile der verschiedenen H. in Dampf verwandelt werden. Um 1 kg Wasser von 0° in Dampf von 100° zu verwandeln, sind 652 Wärmeeffekte erforderlich. Es können daher verdampfen 1 kg Kohlenstoff 8080/652 = 12,4 und 1 kg Wasserstoff 34462/652 = 52,9 kg Wasser. Diese theoretische Verdampfungskraft wird aber in der Praxis niemals erreicht. Im Durchschnitt verdampft 1 kg trockner aschenfreier Brennstoff und zwar harzhaltiges Holz 10,2, gewöhnliches Holz 9,6, Torf 11,4, Braunkohle 12,6, Steinkohle 16,8, Koks 17 kg Wasser von 0°.

Der pyrometrische Wärmeeffekt eines Heizmaterials kann ermittelt werden, indem man die Gewichtsmengen sämtlicher bei der Verbrennung auftretender Produkte mit der zugehörigen spezifischen Wärme (Luft 0,238, Wasserdampf 0,475, Kohlensäure 0,216, Kohlenoxyd 0,2479, Stickstoff 0,244, Asche 0,2) multipliziert und den ermittelten absoluten Wärmeeffekt durch die Summe dieser Produkte dividiert. In reinem Sauerstoff verbrannt, gibt 1 g Kohlenstoff 3,67 g Kohlensäure, und der pyrometrische Wärmeeffekt ist daher 8080/3,67×0,216 = 10,187°. In der Luft verbrannt, kommen noch 8,88 g Stickstoff, mit welchem der Sauerstoff verdünnt ist, in Rechnung, und die Verbrennungstemperatur ergibt sich daher 8080/3,67×0,216+8,88×0,244 = 2731°. Da nun in der Praxis doppelt soviel Luft erforderlich ist, als die Rechnung ergibt, so sind auch noch 11,55 g Luft zu berücksichtigen und man erhält 8080/3,67×0,216+8,88×0,244+11,55×0,238 = 1415° als Ausdruck für den pyrometrischen Wärmeeffekt des Kohlenstoffs. In solcher Weise findet man, daß folgende Temperaturen erzielt werden können bei:

^[Liste]

Holz mit 20 Proz. Wasser 1150°

Holz, wasserfrei 1200°

Torf 1210°

Braunkohle 1300°

Holzkohle 1340°

Koks 1340°

Steinkohle 1360°

Anthracit 1360°

Führt man aber nur die einfache Luftmenge in den Verbrennungsraum ein, so daß die Hälfte des Kohlenstoffs zu Kohlensäure, die andre Hälfte zu Kohlenoxyd verbrannt wird, so erhält man folgende höhere Temperaturen:

^[Liste]

Holz mit 20 Proz. Wasser 1520°

Holz, wasserfrei 1660°

Torf 1810°

Braunkohle 1950°

Holzkohle 2040°

Koks 2040°

Steinkohle 2110°

Anthracit 2130°

Dies sind die höchsten Temperaturen, welche sich technisch durch einfache Verbrennung der H. auf einem Rost in dem Feuerraum erreichen lassen. Bei Anwendung von Gasen aber und unter den oben angegebenen Bedingungen kann man dem theoretischen pyrometrischen Wärmeeffekt erheblich näher kommen. Vgl. Strott, Über H., Anleitung zur Ermittelung des Brennwertes etc. (Holzmind. 1876); Fischer, Chemische Technologie der Brennstoffe (Braunschw. 1880); Krüger, Lehre von den Brennmaterialien (Jena 1883).

Heizung, die künstliche Erwärmung von Räumen, welche dem Menschen zum Aufenthalt dienen. Die H. schafft im Verein mit Kleidung und Wohnung dem Menschen ein künstliches Klima, welches dem Wärmehaushalt seines Organismus angepaßt ist;