Uppvärmning

Uppvärmning, eller höjande af temperaturen hos en kropp, sker vanligen derigenom att värme direkt tillföres den kropp, hvars temperatur skall höjas. Man kan dock äfven genom användande af mekaniskt arbete uppvärma en kropp, t. ex. genom att gnida honom mot en annan, men temperaturhöjningen alstras då derigenom att arbetet först förvandlas till värme. Enligt de nyare åsigterna om värmets natur består uppvärmningen i en lifligare rörelse hos kroppens småpartiklar. Om den meddelade värmemängden öfverskrider en viss gräns, förändras kroppens aggregationstillstånd, så att en fast kropp blir flytande och en vätska öfvergår i ångform. En del af värmet upptages då vid kroppens tillståndsförändring såsom bundet (latent). I samband härmed står, att en kropp icke alltid uppvärmes, om den upptager värme. Om t. ex. värme meddelas rent vatten vid 100° och 760 mm. lufttryck, stiger icke dettas temperatur, ty värmet åtgår till att förvandla vattnet till ånga och är icke längre fritt. Men om vattnet vore inneslutet i ett kärl, på det sätt att den bildade ångan icke finge bortgå, skulle trycket på ytan växa och temperaturen stiga, så att den vid 2 atmosferers tryck blefve 120,6° och vid 4 atmosferer 144°. -- Uppvärmningen är, som bekant, en i det dagliga lifvet lika vanlig som vigtig operation, särskildt i fråga om våra byggnaders uppvärmning. Denna kan verkställas dels med lokala, dels med centrala apparater. Om de lokala uppvärmningsapparaterna se Kakelugn, Kamin, Spis och Ugn. Med centralvarmapparaterna afser man att från ett eller flere rum i en byggnad förse vidsträckta lokaler samt t. o. m. en komplex af byggnader med värme. För värmeöfverföringen nyttjas härvid vattenånga eller varmt vatten eller varm luft. Ångvarmapparaterna utföras väsentligen af en ångpanna, hvarifrån ångan ledes genom smala rör till kondensatorer, anbragta i de särskilda rum man har att uppvärma. Vid afsvalning kondenseras ångan och afgifver dervid sitt bundna värme. Kondensatorerna äro antingen vid golfvet liggande gjutna rör af stor diameter eller dragna smalare rör eller kärl med fastgjutna flänsar (med ändamål att förstora den värmemeddelande ytan) eller ång-kaminer, d. v. s. stående, vanligen dubbla plåtcylindrar, i hvilkas mellanrum ångan inströmmar, under det att en luftström uppstiger och uppvärmes i den inre cylindern. För att kunna bättre magasinera värmet använder man ofta en tegel- och kakelbeklädnad omkring plåtkaminer (ångkakelugnar), eller ock får ångan först uppvärma en vattenmassa, som sedermera långsamt afgifver värmet. För öfrigt utgöres ångpanne-apparaten af tryckregulatorer för reglering af trycket i apparaten, så att det icke öfverstiger en viss gräns, af återledningsrör för det bildade kondensationsvattnet, hvilket föres tillbaka till en cistern i närheten af ångpannan, för hvars matning det å nyo kan användas, af en sjelfverkande apparat för att tid efter annan utsläppa vattnet ur ledningen samt af luftkranar för att lemna luften tillfälle att bortgå vid ångans inströmning o. s. v. Ångvarmapparater erbjuda den stora fördelen att man kan från ett ställe fördela värmet öfver ett mycket stort område, t. o. m. öfvrer ett qvarter i en stad, och beqvämt reglera värmemängden. Man begagnar också ånga för uppvärmning af boningshus och smärre byggnader och kan då med fördel göra bruk af ångpannor, hvilka äro försedda med i båda ändar öppna och i vattnet nedsatta ståndrör, i hvilka genom ångtrycket en vattenpelare uppressas, så att trycket i pannan föga kan öfverstiga atmosferens och således all fara för explosion förebygges. -- Varmvattenapparaterna äro af två olika slag: högtrycks- och lågtrycksapparater. Hos båda sker uppvärmningen genom cirkulation af vatten i ett ledningsnät, hvilket sträcker sig genom hela den byggnad man har att uppvärma. Det i apparatens nedre del uppvärmda vattnet går, såsom varande specifikt lättare, uppåt genom ett stigrör till byggnadens öfre del, utbreder sig derifrån genom ett antal fördelningsrör till de särskilda rummen och nedsjunker, efter att hafva afgifvit värme och blifvit specifikt tyngre, till lägsta punkten af apparaten, för att å nyo börja sin cirkulation. Vid högtrycksapparaten, som i Sverige sällan begagnas, men deremot ofta i England och Tyskland, utgör hela ledningsnätet ett system af smala smidesjernrör, af hvilket en del bildar en spiral, som anbringas i en ugn, vanligen uppställd i källaren, och en annan del ledes genom rummen, för afgifvande af värme. Enär rörledningen är sluten samt helt och hållet eller åtminstone till den vida större delen fylld med vatten, kan trycket under upphettningen blifva många atmosferer och temperaturen betydligt öfverstiga 100°. För att skydda mot explosion användas säkerhetsinrättningar, bestående af en ventil eller ock ett med luft fyldt säkerhetsrör. Lågtrycksapparaten utgöres deremot af en panna, liknande en ångpanna, men helt och hållet fylld med vatten, samt ett vidt stigrör. I detta stiger det upphettade vattnet till ett öppet expansionskärl, hvarifrån det genom ledningsrör fördelas till vattenkaminer (cylindriska kärl af jernplåt) eller till grofva rörledningar, som afgifva värmet, hvarefter det afkylda vattnet återföres till pannans nedre del. Den sistnämnda anordningen erfordrar mera utrymme än högtrycksapparaten, men erbjuder den fördelen att genom den stora vattenmassan värmet magasineras och temperaturen blir jämnare, hvarjämte icke någon fara för explosion förefinnes, enär apparaten är öppen. -- Uppvärmning med varm luft -- ett ofta användt sätt -- tillgår så, att i byggnadens nedre del äro anbragta ugnar, kaloriferer (se d. o.), hvilka uppvärma frisk luft, som sedermera strömmar upp genom kanaler, vanligen anbragta i murarna. Lika mycket luft måste från rummen bortföras. Numera är vanligtvis anordningen sådan, att i byggnadens källare flere smärre rum äro inrättade såsom värmekammare, i hvilka stå tegeleller jernugnar, som upphetta luften derstädes. Denna luft föres sedan uppåt genom vertikala kanaler i murarna och inströmmar i öfre delen af de rum, som skola förses med värme. I stället införes frisk luft i värmekamrarna. När icke afseende behöfver fästas vid luftens renhet, utan endast vid uppvärmningen, kan man låta den varma luften, sedan den afgifvit värme, strömma tillbaka genom särskilda kanaler, gående från undre delen af rummet till undre delen af värmekammaren. Detta sätt benämnes cirkulationsvärmning och medför betydlig besparing vid den eljest värmeödande uppvärmningen med varm luft. Denna är af nytta i synnerhet då, när en liflig ventilation påkallas på samma gång som uppvärmning, och den har derför vid större skolor vunnit sin vigtigaste tillämpning. G. R. D.