Лучистое тепло.
Введите температуру поверхности печи, площадь излучения, материал поверхности и температуру помещения. Калькулятор вычисляет закон Стефана–Больцмана, Q = ε·σ·A·(Ts⁴ − Ta⁴), где σ = 5,67×10⁻⁸ Вт/м²K⁴, а обе температуры переведены в кельвины. Мощность возрастает как четвёртая степень абсолютной температуры: поднятие той же поверхности из чугуна площадью 1,5 м² со 150 °C до 250 °C почти утраивает суммарное излучение — примерно с 1 994 до 5 455 Вт.
Излучательная способность показывает, насколько поверхность приближается к идеальному излучателю: чугун 0,95, стеатит 0,90, голая сталь 0,70. Материал сам по себе стоит сотни ватт — при температуре поверхности 250 °C в помещении 20 °C пример площадью 1,5 м² отдаёт около 5 455 Вт из чугуна, но лишь около 4 020 Вт из стали, разница 26% при одинаковой геометрии и температурах.
Интенсивность на расстоянии одного метра делит мощность на полусферу (Q ÷ 2π, около 868 Вт/м² в примере), так как дровяные печи в основном излучают вперёд. Комфортное расстояние затем определяет радиус, при котором лучистый поток падает до 10 × (43 °C − температура помещения) Вт/м², принимая 43 °C как порог длительного комфортного воздействия — около 1,94 м для примера печи в помещении 20 °C.
Каждый материал имеет излучательную способность от 0 до 1, описывающую эффективность излучения относительно идеального чёрного тела. Чугун при 0,95 близок к идеалу, стеатит следует при 0,90, а голая сталь при 0,70 больше отражает и меньше излучает. В уравнении Стефана–Больцмана излучательная способность умножает всё остальное, поэтому замена той же горячей чугунной поверхности на стальную снижает лучистую мощность примерно на четверть.
Это радиус, при котором моделируемый лучистый поток падает до порога 10 Вт/м² на каждый градус разницы между 43 °C и температурой помещения. В комнате 20 °C этот порог составляет 230 Вт/м². Поскольку порог уменьшается по мере нагрева помещения, та же печь проецирует больший комфортный радиус в уже тёплом пространстве: при 30 °C допустимый поток сокращается вдвое до 130 Вт/м², а расчётное расстояние возрастает примерно на треть.
Излучение меняется как четвёртая степень абсолютной температуры, поэтому прирост нарастает быстро. Повышение поверхности примера со 150 °C (423 K) до 250 °C (523 K) увеличивает член Ts⁴ примерно в 2,3 раза и после вычитания обратного излучения комнаты поднимает суммарную мощность с около 1 994 до 5 455 Вт. Именно поэтому перегретая докрасна печь отдаёт на ближние поверхности несравнимо больше тепла, чем печь в нормальном рабочем диапазоне.