暖房器具にハロゲンヒータ,カーボンヒータなどがあります。全放出エネルギーの中で近赤外線領域のエネルギー率が,物質の温度が低い方が高い。=物質の温度を高めると放射エネルギーが光になってしまう。消費総エネルギーと放射赤外線による暖房効率を考えた場合に,発熱体の表面は低温の方が効率が良いということでしょうか。

入力が電気エネルギーで,発熱原理がジュール熱の場合には,発熱部と熱伝導系が適当な熱容量だと,不要な光を出さない赤外放射が大きな放射型暖房機になりそうです。以前からある電気ストーブよりもハロゲンヒータは光を多く発しているようなので,暖房効率は同じ1KWの電気ストーブより劣ると考えて良いのでしょうか。
放射表面の温度が一番低いオイルヒータが,一番暖房効率が良さそうな気がしますが,考え違いでしょうか。
・ハロゲンヒーター・・・ハロゲンランプ(赤外線電球)の反射鏡による輻射熱。
・電気ストーブ・・・赤外線ヒータや遠赤外線ヒーターなどがある。
・カーボンヒーター・・・カーボン(炭素系発熱体)使用で遠赤外線効果が高い。
・オイルヒーター・・・電気で暖めたオイルの輻射熱。

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回答(2件)

id:gobo No.1

gobo回答回数98ベストアンサー獲得回数02005/01/02 01:02:44

ポイント30pt

まず、赤外線も光です。(見えないけど光)これを前提に

熱線と呼ばれる熱効率の高い波長域は近〜遠赤外領域です。

暖房効果は消費総エネルギーの中の熱線放(輻)射量(絶対値)に依存します。したがって放射効率の高い発熱体(炭など)の温度を上げてやればより効果は高いです。

絶対値なので放射効率がよければ良いというものではないと思います。

↑はダミーです。(探しきれませんでした!)

熱の伝わり方には伝導・対流・輻射(放射)の3つがあります。

赤外線ヒーターは輻射→被加熱物からの伝導・対流

オイルヒーターは伝導→対流(オイルの高温がフレームに伝わり、周辺の”空気”を暖める)

加熱方式が全然違いますので表面温度のみで加熱効率を比較できません。

補足:輻射加熱=真空中でも加熱可(光による加熱ゆえ空気を必要としない)=対象物のみ暖かい

   対流加熱=空気が必要=真空中では加熱不可=部屋全体が暖かい

id:hathi

暖房は,2μmの放射効率で言うのではなく,2μmの放射量で考えるべきであるということは分かりました。その面からすれば,同じ1KWの電力を使うならば温度を低くして2KW使うよりも,温度が高い発熱をして,2μmの放射量を多くすべきだということでしょうか。

同じ消費電力で,高温を発生させることとがポイント発熱とリンクし,広域発熱は低温になるとした場合に,人体が総合的に2μmの輻射を多量に受けるという側面から,実用的効率を考えた場合には,何が良いのでしょうか。

確かに,1KWの電気ストーブやハロゲンヒータよりも,電気カーペットの方が心地よい暖かさを供するようにも思えますが。

暖房に効率的な方法とは何かについて,適当なwebか,理屈を引き続きお願い致します。

なおオイルヒータは空気の対流効果もあるでしょうが,55℃の輻射も出しているはずでこうした輻射熱の効果も大きいと思います。デロンギなどでは輻射暖房と標榜しているようです。

2005/01/02 12:00:31
id:irukajp No.2

irukajp回答回数174ベストアンサー獲得回数22005/01/02 03:27:31

ポイント60pt

http://www2s.biglobe.ne.jp/~y_suzuki/trendy/casa/danbo.htm

エアコンと石油ファンヒーターの暖房効率に関する調査

暖房効率の実験を見つけました。暖房効率は、石油ファンヒーターとエアコンで大差がなく、部屋の温度分布なども影響するという結果です。

こちらの実験は、さらに部屋の空気の循環を変化させて実験しています。顕著な結果が出ています。

こちらでは、「オイルヒーターは床や天井などに放射熱をあてて、そこに蓄積された熱を利用する輻射暖房方式」と言っていますので、床や天井の断熱性や蓄熱性を考慮する必要があるのではないかと思います。

http://www.seikatu-cb.com/kounetu/heater.html

ヒーターの電気代節約

コールドドラフトを防ぐ為に、暖房器具は窓際に置くのがよいそうです。

こうしたことを考えると、

遠赤外線は身体や壁を暖め、その輻射熱が部屋を暖めるそうです。熱のいき場所も考慮に入れる必要はあると思います。

http://www.yasuienv.net/FarIRPhysics.htm

遠赤外線撲滅 市民のための環境学ガイド

こちらのページでは、低温の発熱体から出る赤外線が人体に与える暖房効果は、嘘だと言っています。それに、「温度Tの物体から放射される光エネルギーの量は、Tの四乗に比例する」とあります。温度が上がると、必ず光線量も上がります。このページでは、光線から可視光線をのぞいたものが赤外線となり、赤外線=熱、と言っているので、可視光線の少ない暖房器具が、物理的な熱効率が良いと言えると思います。

こちらのページでは、「赤外線加熱は、電力を熱エネルギー源として利用する方法が効率も高く」とあります。さらにこのページの3ページ目に、ハロゲンヒータとニクロム線+石英管の原理と放射効率の違いが述べられています。

id:hathi

大変役に立ちました。 ありがとうございます。

放射効率を上げる工夫が発熱体改善のポイントであることもウシオのサイトで分かります。

暖房効果は[暖める効果]以上に[人体からの放熱を防ぐ効果]が大きいこと,水蒸気圧や周りの壁や天井の温度が非常に大きな効果があることが分かりました。逆に言えば,デロンギや天井面を利用する天井輻射暖房は暖房効率としては有望なのでしょうね。

2005/01/02 12:26:45

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