輻射熱を計算。
ストーブの表面温度、輻射面積、表面材質、室温を入力してください。計算機はStefan–Boltzmann則 Q = ε·σ·A·(Ts⁴ − Ta⁴) を評価します(σ = 5.67×10⁻⁸ W/m²K⁴、温度はケルビンに変換)。出力は絶対温度の4乗に比例して増加します:1.5 m²の鋳鉄面を150 °Cから250 °Cに上げると、正味輻射は約1,994 Wから約5,455 Wへ約3倍になります。
放射率は表面が理想輻射体にどれだけ近いかを示します:鋳鉄0.95、ソープストーン0.90、裸の鉄0.70。材質だけで数百ワットの差があります。250 °Cの表面で室温20 °Cの場合、1.5 m²の例では鋳鉄が約5,455 Wを放射するのに対し、鉄はわずか約4,020 W(26 %の差)となります。
1 mでの輻射強度は出力を半球面で割ります(Q ÷ 2π、例では約868 W/m²)。ストーブは主に前方に輻射するためです。快適距離は、43 °C(長時間快適に暴露できる閾値温度)と室温の差に10を乗じた値(W/m²)まで輻射フラックスが低下する半径を求めます。例のストーブでは室温20 °Cで約1.94 mとなります。
各材質は0〜1の放射率を持ち、理想黒体と比べてどれだけ効率よく輻射するかを示します。鋳鉄は0.95で理想に近く、ソープストーンが0.90、裸の鉄は0.70で反射が多く輻射が少なくなります。Stefan–Boltzmann式では放射率が他のすべてに乗じられるため、同じ熱い表面を鋳鉄から鉄に替えると輻射出力が約4分の1削減されます。
43 °Cと室温の差1 °Cあたり10 W/m²の閾値まで輻射フラックスが低下する半径です。室温20 °Cではこの閾値は230 W/m²になります。室温が高くなると同じストーブの快適距離が大きくなります:30 °Cでは許容フラックスが130 W/m²まで半減し、計算距離は約3分の1増えます。
輻射は絶対温度の4乗に比例して増加するため、小さな変化でも急速に増幅されます。例の表面を150 °C(423 K)から250 °C(523 K)に上げると、Ts⁴の項は約2.3倍になり、室内の逆輻射を差し引いた後の正味出力は約1,994 Wから5,455 Wまで増加します。これが通常の動作範囲を超えて赤熱したストーブが近傍面に桁違いの熱を放つ理由です。