Lüftungsanlagen im Anschluss an die gebräuchlichen Heizungssysteme und eine kritische Beleuchtung dieser letzteren. (Eine Artikelfolge von F. H. Haase, gepr. Civilingenieur, Patentanwalt in Berlin.) (Fortsetzung des Berichtes S. 126 d. Bd.) Mit Abbildungen. Lüftungsanlagen im Anschluss an die gebräuchlichen Heizungssysteme. VII. Allgemeine Betrachtungen über Luftfeuchtigkeit. Die Befähigung der Luft, Wasser in sich aufzunehmen und mit sich zu führen, wächst mit ihrer Temperatur und mit ihrer Bewegung und nimmt mit wachsender Luftdichtigkeit ab. Was den Einfluss der Luftbewegung betrifft, so ist zu bemerken, dass diese die absolute Befähigung der Luft, Wasser bleibend in sich aufzunehmen (d. i. die specifische Wasseraufnahmefähigkeit der Luft), nicht zu erhöhen vermag, wohl aber die Verdunstungsfähigkeit, welche bei lebhafter Luftbewegung selbst dann noch, und zwar unter Umständen in nicht unbedeutendem Masse, vorhanden sein kann, wenn die Luft nahezu oder vollständig mit Wasser gesättigt ist. Es findet dann in solchem Falle – wahrscheinlich unter Druckentlastung der verdunstenden Oberflächen im Winde – ein Mitführen überschüssigen Wasser dunstes statt, der sich alsbald wieder niederschlägt, sobald die Luftbewegung aufhört oder nachlässt – eine Erscheinung, die man im Freien häufig beobachten kann. Anders verhält es sich dagegen, wenn die einen Ueberschuss an Wasserdunst mit sich führende Luft, bevor sie zur Ruhe kommt, erhitzt wird; denn da in diesem Falle die specifische Wasseraufnahmefähigkeit der Luft wächst, so kann dieselbe unter Umständen den ganzen vorher überschüssig mitgerissenen Wasserdunst vollständig in sich selbst aufnehmen und beibehalten, bis sie wieder um einen bestimmten Betrag abgekühlt wird. Eine mathematisch bestimmte Beziehung zwischen der Luftbewegung und der Verdunstungsfähigkeit der Luft ist bislang noch nicht bekannt, doch ist es sehr wahrscheinlich, dass die Verdunstungsfähigkeit unter sonst gleichen Verhältnissen der Luftgeschwindigkeit vollständig oder nahezu direct proportional ist und bis zu etwa 1 m Geschwindigkeit der Luft nur von deren Befähigung, Wasser bleibend in sich aufzunehmen, abhängt, welche Befähigung mit wachsender Sättigung der Luft allmählich abnimmt. Die Dichtigkeit und die Temperatur der Luft sind für deren specifische Wasseraufnahmefähigkeit insofern gleichbedeutend, als diese letztere überhaupt nur von der Luftdichtigkeit abhängt, die unter constantem Druck mit der Temperaturzunahme abnimmt und unter steigendem Druck, einer Temperaturabnahme entsprechend, zunimmt. Da die Beziehungen zwischen Druck, Dichtigkeit und Temperatur nach dem Mariotte-Gay-Lussac'schen Gesetz bekannt sind, so bedarf man nur der Kenntniss des Zusammenhangs zwischen der specifischen Wasseraufnahmefähigkeit der unter atmosphärischem Druck stehenden Luft und ihrer Temperatur, um alle auf die specifische Wasseraufnahmefähigkeit der Luft unter irgend welchem gegebenen Druck bezüglichen Fragen beantworten zu können. Wenn man die Beziehung, welche nach Prof. Dr. v. Pettenkofer zwischen der Temperatur und der specifischen Wasseraufnahmefähigkeit von unter gewöhnlichem atmosphärischem Druck stehender Luft besteht, graphisch aufträgt, so erhält man eine Curve, die unzweifelhaft eine Parabel ist, und wenn man dafür einen mathematischen Ausdruck aufsucht, so findet man, dass die v. Pettenkofer'schen Werthe mit grosser Annäherung der Gleichung x = 0,0121 t2 + 0,437 t + 5,4 entsprechen, wenn x die der Temperatur t (in Celsius-Graden) entsprechende specifische Wasseraufnahmefähigkeit bezeichnet. Daraus folgt denn, wie ein Blick auf die in Fig. 15 durch AO veranschaulichte besagte Parabel zeigt, dass bei ungefähr – 18° (C.) die spec. Wasseraufnahmefähigkeit der Luft am kleinsten ist, dass sie bei noch weiterer Abnahme der Temperatur nur sehr langsam, bei wachsender Temperatur dagegen bald sehr rasch zunimmt. Textabbildung Bd. 279, S. 226 Fig. 15.Schaulinien für die Sättigung der Luft mit Wasserdampf. Die Erfahrung lehrt nun, dass Luft, welche nur so massig bewegt ist, dass man ihre Bewegung nicht zu fühlen vermag, niemals vollständig mit Wasser gesättigt ist und dass sie in solchem geringen Bewegungszustand in Gegenden, die keine grossen Verdunstungsflächen haben, nur selten nach starken atmosphärischen Niederschlägen einen 75 Proc. ihrer vollständigen Sättigung übersteigenden Feuchtigkeitsgehalt besitzt, zumeist aber nur bis zu 60 Proc. gesättigt ist. Tritt dagegen Windwehung ein, so steigt in manchen hochgelegenen Gegenden (bei kalter oder feuchter Beschaffenheit des Windes) binnen wenigen Minuten der Feuchtigkeitsgehalt der Luft bei gleichzeitiger Abkühlung derselben bis auf 90 Proc. und selbst bis zur vollständigen Sättigung unter gleichzeitigem Niederschlag, während in anderen Gegenden, die weniger leichtem Witterungswechsel ausgesetzt sind, der Feuchtigkeitsgehalt der Luft in der Regel langsamer zunimmt. Und in Gegenden, welche an und für sich sehr feuchten Untergrund nahe der Erdoberfläche (hohen Grundwasserstand) oder grosse offene Wasserflächen haben, ist der Feuchtigkeitsgehalt der Luft fast immer höher als 60 Proc. Es kommt indessen auch vor, dass unmittelbar am Meere gelegene Gegenden keineswegs zu den feuchten gehören und zwar in der Regel dann nicht, wenn die vorherrschenden Winde vom Lande her über das Meer streichen und zugleich dessen Temperatur eine besonders hohe – wie beispielsweise die des Atlantischen Oceans in der Nähe des Golfstromes – ist. Beachtet man alle diese Vorkommnisse, so wird man einsehen, dass es nicht zulässig ist, überall die gleichen Feuchtigkeitsverhältnisse der atmosphärischen Luft als vorhanden vorauszusetzen und danach die für etwaige Befeuchtung der Raumluft bestimmten Vorkehrungen zu bemessen. Will man dieselben, wie es vielfach empfehlenswerth sein kann, nach dem mittleren Grade der Sättigung der äusseren Luft bemessen, so hat man dafür in als besonders feucht zu bezeichnenden Gegenden 75 bis 85 Proc., in mittleren Feuchtigkeitsverhältnissen unterliegenden Gegenden 60 bis 70 Proc. und in sehr trockenen Gegenden 50, 40 und selbst 30 Proc. der vollständigen Sättigung als vorliegend in Rechnung zu setzen. Aus der oben besprochenen, der specifischen Wasseraufnahmefähigkeit der Luft für verschiedene Temperaturen entsprechenden Curve AO, welche man nach den vorstehenden Bemerkungen auch die Curve vollständiger Sättigung der atmosphärischen Luft oder kurz „Sättigungscurve der atmosphärischen Luft“ nennen kann, lassen sich leicht die, geringeren Sättigungsgraden entsprechenden Curven dadurch ableiten, dass man die Abscissen der ersteren Curve diesen Sättigungsgraden entsprechend theilt und die Theilpunkte mit einander verbindet. Construirt man auf diese Weise eine Anzahl Curven für verschiedene Sättigungsgrade, so erkennt man aus deren Ordinatendifferenzen ohne weiteres die bei Temperaturänderungen erfolgenden Aenderungen der Luftfeuchtigkeit. So z.B. ersieht man aus Fig. 15, in welcher die Curven für 40-, 50-, 60- und 70procentige Sättigung dargestellt sind dass wenn äussere Luft bei + 30° C. bis zu 60 Proc. gesättigt ist, sie in einen Raum eintretend, dessen Temperatur + 19° C. beträgt, vollständig gesättigt wird und dass die bei einer Aussentemperatur von + 30° bis auf 70 Proc. gesättigte Luft in einem Raum, dessen Temperatur + 22° C. beträgt, bereits volle Sättigung erlangt u.s.f. Und man erkennt ferner, dass beispielsweise Luft, welche im Freien bei 0° vollständig gesättigt ist, bei Einströmung in einen Gebäuderaum, der nur auf + 13° C. erwärmt ist, schon nur 40procentige Sättigung behält und dass Aussenluft von 0° und 70procentiger Sättigung schon bei Erwärmung auf + 8° C. ihren Sättigungsgrad auf 40 Proc. erniedrigt. Wenn man ferner für die verschiedenen Temperaturen Parallelen zur Abscissenachse – in der Fig. 15 wagerechte Linien – zieht und die Schnittpunkte derselben mit den verschiedenen Curven auf die den Raumtemperaturen entsprechenden Abscissenlinien projicirt, so kann man auf diesen letzteren ohne weiteres die Wassermengen abgreifen, welche man der Aussenluft bei ihrer Einführung in die Räume für je 1 cbm zuführen oder entziehen muss, um in diesen Räumen Luft von gewünschtem Sättigungsgrad zu erhalten. Projicirt man die den verschiedenen vorkommenden Aussentemperaturen entsprechenden Punkte der Curve 60procentiger Sättigung (d. i. mittlerer Sättigung der Aussenluft in Gegenden, welche mittleren Feuchtigkeitsverhältnissen unterliegen) auf die der Zimmertemperatur (+ 20°C.) entsprechende Abscissenlinie, so erkennt man, dass die Wassermengen, welche man kalter Frischluft, deren Temperatur zwischen – 5° und – 31° C. schwankt, bei oder nach ihrer Erwärmung auf die Zimmertemperatur zuführen muss, um Zimmerluft von gewünschtem Sättigungsgrad zu erhalten, noch nicht um 10 Proc. Sättigung differiren und dass man mit der bei – 10° Aussentemperatur und 60procentiger Sättigung der Aussenluft erforderlichen Wasserzuführung an kalten Wintertagen immer ausreicht und zwar selbst dann, wenn die Aussenluft zufällig einmal sehr trocken sein sollte. Danach ist man also in der Lage, die grösste Leistung der anzuordnenden Wasserverdunstungsapparate für alle Verhältnisse zu bestimmen, sobald der grösste vorkommende Luftwechsel und der erwünschte Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft bekannt ist. Was nun diesen letzteren betrifft, so ist zu bemerken, dass im Allgemeinen im Winter in geheizten Räumen 40- bis 60procentige Sättigung der Raumluft am angenehmsten ist, und die Untersuchungen von Prof. Rietschel haben ergeben, dass, wenn dieser Feuchtigkeitsgehalt nicht vorhanden ist, dem Körper der in den bezüglichen Räumen befindlichen Personen ein abnormaler Betrag von Feuchtigkeit entzogen wird, auf dessen Kosten sich die Feuchtigkeit der Raumluft gelüfteter Räume, bei hinreichender Besucherzahl für längere Dauer, immer von selbst bis zu einem zwischen 40 und 60 Proc. liegenden Sättigungsgrad erhöht, während die Einführung von Frischluft mit diesem Feuchtigkeitsgehalt zur Folge hat, dass eine weitere Erhöhung der Raumluftfeuchtigkeit in gewöhnlichen Fällen nicht eintritt. Daraus geht denn klar hervor, dass in der That ein 40 bis 60 Proc. betragender Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft zur Vermeidung abnormaler – das Gefühl der Trockenheit verursachender – Wasserausscheidung der Raumbewohner, erforderlich ist. Doch folgt daraus noch nicht, dass ein höherer Feuchtigkeitsgehalt der Raumluft unbedingt gesundheitsschädlich ist; vielmehr scheint schon der Umstand, dass man sich im Sommer an heissen Tagen in Räumen, deren Luft oft bis zu 80 Proc. gesättigt ist, ganz wohl fühlt, darauf hinzuweisen, dass solche hohe Luftfeuchtigkeit unter Umständen wirklich zulässig sein kann. In der That lehrt die Erfahrung, dass gleichmässig bis auf 75 Proc. gesättigte Raumluft keine Veranlassung zu Gesundheitsschädigungen gibt, wenn die Bekleidung der Raumbewohner für Feuchtigkeit nur wenig durchlässig ist und ein Eintritt aus sehr trockener Luft in die feuchte Raumluft nicht völlig unvermittelt erfolgt. Denn in Fabrikräumen der Textilbranche, in welchen die Erzielung eines guten Fabrikats eine gewisse Feuchtigkeit erfordert, hat sich diese nur da als gesundheitsschädlich erwiesen, wo die Arbeiter directem Wasserdunst ausgesetzt sind, während überall da, wo die erforderliche Feuchtigkeit durch gleich massige Vermehrung des Sättigungsgrades der Raumluft bis auf 75 Proc. und selbst darüber erzeugt wird, weder darauf bezügliche Krankheitserscheinungen zu Tage treten, noch überhaupt von den Arbeitern über Feuchtigkeit geklagt wird; vielmehr soll an allen Orten, wo solche gleichmässige Luftbefeuchtung eingeführt ist, der Gesundheitszustand der Arbeiter durchgängig ein sehr guter sein. Um den Feuchtigkeitsgehalt der den Räumen zuzuführenden Frischluft zu erhöhen, ist eine sehr grosse Anzahl Vorrichtungen ersonnen worden, unter denen diejenigen, welche Wasser durch Wärme verdampfend an die an ihnen vorbeiströmende Luft abgeben, am wenigsten zu empfehlen sind, weil ihre Wirkung nur von ihrer eigenen Wärme abhängt und nur dann dem wirklichen Bedürfnisse entsprechend – durch Vermehrung oder Verminderung ihrer Verdunstungsflächen – einigermassen regulirbar ist, wenn sie selbst überhaupt und gleichmässig erwärmt werden, was bekanntlich sogar im Winter nicht immer zu geschehen pflegt. Besser sind wasserberieselte oder hygroskopisch-benässte, dichte oder durchbrochene Flächen, an welchen die Frischluft vorbei- oder durch welche dieselbe hindurchstreicht, oder Wasserzerstäuber, welche in Form von Düsen innerhalb eines Gefässes, durch das die Luft hindurchströmt, diese einem Sprühregen aussetzen, oder auch in Form von Windrädchen, die über einem Wasserbehälter befindlich oder theilweise in dessen Wasser eintauchend, von der an ihnen vorbeistreichenden Frischluft in Umdrehung gesetzt, eine der Frischluftmenge proportionale Wassermenge zur Verdunstung bringen. Alle diese Vorrichtungen können indessen nur derart eingerichtet werden, dass sie einem bestimmten, etwa dem grössten vorkommenden Befeuchtungsbedürfniss genügen; aber es ist nicht möglich, ihre Befeuchtungsfähigkeit dem jeweiligen Bedürfnisse entsprechend zu reguliren, weil eine demgemäss vorgenommene Regulirung an einer solchen Vorrichtung jeweils die Vorbedingungen ihrer Leistungsfähigkeit abändert und deshalb nur innerhalb sehr geringer Grenzen zulässig ist, deren Ueberschreitung diese Leistungsfähigkeit alsbald in so erheblichem Masse beeinträchtigt, dass die Vorrichtung völlig zwecklos wird. Es bleibt deshalb nichts anderes übrig, als solche Luftbefeuchtungsvorrichtungen entweder bei geringerem Befeuchtungsbedürfnisse von Zeit zu Zeit auf kürzere oder längere Dauer ausser Betrieb zu setzen oder aber mehrere Luftbefeuchter derart zusammenzuordnen, dass man zur Erzeugung der für die erwünschte Luftfeuchtigkeit erforderlichen Wasserdunstmenge bald mehr und bald weniger derselben in Betrieb setzen kann. Derartige mehrfache Luftbefeuchtereinrichtungen lassen sich indessen nicht überall anbringen und in vielen Fällen ist die zuströmende Frischluft auch nicht ohne weiteres zur Aufnahme eines erwünschten Feuchtigkeitsgehaltes befähigt, und zwar insbesondere dann nicht, wenn es sich um Erzeugung sehr feuchter Luft – wie in Fabrikräumen der Textilbranche – handelt. In solchen Fällen empfiehlt es sich, Luftbefeuchter anzuordnen, welche der Luft selbst eine ihre Befeuchtung erleichternde Bewegung ertheilen und sie gleichzeitig einem kräftigen, ihrer Bewegung entgegengerichteten Sprühregen aussetzen. Luftbefeuchter dieser Art sind neuerdings von der United Kingdom Engineering Company in London in mehreren Spinnereien und Webereien Englands eingeführt worden und sollen sich, wie verschiedene englische Fachblätter berichten, als in jeder Beziehung zufriedenstellend erwiesen haben. So wird berichtet, dass in der 2100 Webstühle zählenden Weberei der Hurst Mills Company in Ashton in einem 468 Webstühle umfassenden Schedbau mehrere Luftbefeuchter des in Rede stehenden Systems angeordnet sind, von denen jeder befähigt ist, stündlich 1 bis 1,3 cbm Luft zu nöthigen, bis zu 10 l Wasser aufzunehmen, und dass dieselben während einer längeren Versuchsdauer nicht allein das vollste Lob der Direction, sondern auch das aller in dem Bau beschäftigten Werkmeister und Arbeiter gewonnen haben. Textabbildung Bd. 279, S. 228 Fig. 16.Schedbau mit Luftbefeuchtern. Von der Einrichtung besagten Schedbaues zeigt Fig. 16 einen mit zwei derartigen Luftbefeuchtern und mit einem in einem Dachfirste untergebrachten, durch eine kleine Turbine betriebenen Luftabsaugventilator ausgestatteten Theil. Textabbildung Bd. 279, S. 228 Fig. 17.Luftbefeuchter für die Schedbauanlage. Textabbildung Bd. 279, S. 228 Fig. 18.Pumpwerk und Bläser für die Luftbefeuchtungsanlage. Die Luftbefeuchter, deren äussere Ansicht Fig. 17 und deren innere Einrichtung (im Längenschnitt) im Anschlusse an ein zum Betriebe der Luftbefeuchter und der Ventilatorturbine dienendes Pumpwerk Fig. 18 und 18a veranschaulicht, enthält eine Strahldüse A, deren Wasserstrahl sich an einer unmittelbar vor ihrer Mündung eingestellten zugespitzten Prellschraube derart zertheilt, dass er die Form eines kegelförmigen Staubregenstromes annimmt, der mit grosser Energie Luft mit sich in das Innere des Apparates hineinreisst, einem durch einen Wasserzerstäuber B hervorgebrachten Staubregen entgegen, und endlich durch zwei mit Verschlussklappen (in Fig. 18 nicht dargestellt) versehene weitausladende Sprühbecken hinaustreibt. Der Druck, unter welchem die Luft durch einen solchen Luftbefeuchter hindurch getrieben wird, soll im Zuströmungsrohrstutzen 3,75 bis 4,5 at entsprechen. Der Wasserzerstäuber B besitzt eine ringförmige Brause mit sehr feinen Löchern und eine kegelförmige Kappe, mit unter 45° geneigter Fläche, an welcher die der Brause entströmenden feinen Wasserstrahlen anprallen und zerstäuben. Das von der Luft nicht aufgenommene überschüssige Wasser sammelt sich mit den befeuchteten Staubtheilchen der Luft am Boden des mittleren Apparatentheils an, fliesst durch einen Seiher nach unten, einem Wasserbehälter zu und in diesem über ein schlammsammelndes Ueberlaufbecken in den durch Schwimmerventil abschliessbaren Wasserraum, aus welchem das Pumpwerk das Wasser durch einen Filtrirtopf hindurch ansaugt. Textabbildung Bd. 279, S. 228 Fig. 18a. Pumpwerk und Bläser für die Luftbefeuchtungsanlage. Um die Leistung der Luftbefeuchter und des im Dachfirste angeordneten Luftabsaugeventilators innerhalb gewisser Grenzen reguliren zu können, ist das Druckrohr des Pumpwerkes mit dem Wassersammelbehälter durch ein, ein Absperrventil (oder Hahn) enthaltendes Zweigrohr verbunden. Ausserdem aber ist jeder Luftbefeuchter und der Luftabsaugeventilator ebenfalls für sich allein durch einen in seine Druckrohrleitung eingesetzten Hahn absperrbar und bezüglich seiner Leistung innerhalb gewisser Grenzen regulirbar. Textabbildung Bd. 279, S. 229 Fig. 19.Luftanfeuchter mit Zuführung von Frischluft. Fig. 19 veranschaulicht einen Luftbefeuchter derselben Art mit einem für die Zuleitung der Frischluft von aussen verlängerten Luftzuführungsrohrstutzen, der auch eine in den Raum mündende Oeffnung und eine Mischklappe besitzt, welche die Möglichkeit bietet, die von aussen zuströmende Luft vor ihrem Einströmen in den Befeuchtungsapparat mehr oder weniger mit Raumluft zu mischen oder auch ganz abzusperren, so dass im letzteren Falle in gleicher Weise wie bei dem in Fig. 17 und 18 dargestellten Luftbefeuchter nur Raumluft durch den Apparat hindurchgetrieben und stärker befeuchtet wird. (Fortsetzung folgt.)