Ciepło promieniujące.
Wprowadź temperaturę powierzchni pieca, powierzchnię promieniującą, materiał powierzchni i temperaturę pokoju. Kalkulator ocenia prawo Stefana-Boltzmanna, Q = ε·σ·A·(Ts⁴ − Ta⁴), z s = 5,67×10⁻⁸ W/m²K⁴ i obydwiema temperaturami przeliczonymi na kelwiny. Moc rośnie z czwartą potęgą temperatury bezwzględnej: podniesienie tej samej powierzchni żeliwnej 1,5 m² ze 150 °C do 250 °C prawie trzykrotnie zwiększa emisję netto, z ok. 1994 W do ok. 5455 W.
Emisyjność określa, jak blisko powierzchnia zbliża się do idealnego promieniownika: żeliwo 0,95, kamień mydlany 0,90, czysta stal 0,70. Sam materiał jest wart setki watów: przy powierzchni 250 °C w pokoju 20 °C przykład 1,5 m² emituje ok. 5455 W w żeliwie, ale zaledwie ok. 4020 W w stali, różnica 26 % przy identycznej geometrii i temperaturach.
Intensywność na jednym metrze rozkłada moc na półkulę (Q / 2π, ok. 868 W/m² w przykładzie), ponieważ piece promieniują głównie do przodu. Odległość komfortu oblicza następnie promień, przy którym strumień promieniowania spada do 10 × (43 °C - temperatura pokoju) W/m², gdzie 43 °C służy jako próg komfortowej długotrwałej ekspozycji: ok. 1,94 m dla przykładowego pieca w pokoju 20 °C.
Każdy materiał ma emisyjność między 0 a 1, która opisuje, jak wydajnie emituje promieniowanie w porównaniu z idealnym czarnym ciałem. Żeliwo przy 0,95 zbliża się do ideału, kamień mydlany na 0,90, podczas gdy czysta stal przy 0,70 bardziej odbija i mniej emituje. W równaniu Stefana-Boltzmanna emisyjność mnoży wszystko, więc zmiana tej samej gorącej powierzchni z żeliwa na stal zmniejsza promieniowaną moc o ok. jedną czwartą.
Jest to promień, przy którym modelowany strumień promieniowania spada do progu 10 W/m² na stopień różnicy między 43 °C a temperaturą Twojego pokoju. W pokoju 20 °C próg wynosi 230 W/m². Ponieważ próg kurczy się wraz z nagrzewaniem pokoju, ten sam piec rzutuje większy promień komfortu w już ciepłym pomieszczeniu: przy 30 °C dopuszczalny strumień zmniejsza się o połowę do 130 W/m² a obliczona odległość wzrasta o ok. jedną trzecią.
Promieniowanie skaluje się z czwartą potęgą temperatury bezwzględnej, więc zyski szybko się kumulują. Podniesienie przykładowej powierzchni ze 150 °C (423 K) do 250 °C (523 K) zwiększa termin Ts⁴ o czynnik ok. 2,3 i po odjęciu promieniowania zwrotnego z pokoju podnosi moc netto z ok. 1994 W do 5455 W. To również wyjaśnia, dlaczego przegrzany, żarzący się piec rzuca tak dużo więcej ciepła na pobliskie powierzchnie niż piec w normalnym zakresie roboczym.