天井高3.5m以上空間向暖房システムの比較天井高3.5m以上空間向暖房システムの比較
ハイテムサンシャイン暖房システム(ガス輻射暖房)

原理

ハイテムサンシャイン暖房 ブラックチューブ 温風ヒーター
赤外線直射方式
  特殊表面形状セラミックプレート上で、ガス(プロパン、ブタン又は都市ガス)を燃焼させ、人間他物体に当り最も効率よく熱に変る波長2.5~10ミクロンの波長をピークとする赤外線、即ち中から遠赤外線(太陽光線赤スペクトルの次の波長帯)を発生、暖めたい部分を太陽光線と同じ原理で直射即ち輻射暖房する。
ブラックチューブ遠赤外線方式
  鉄管内でガスを燃焼させ、加熱された鉄管から放射される遠赤外線で暖房する。
灯油、A重油を温風機内で燃焼し、直接、又はダクト配管を通じ温風を送風する。

特長・摘要

ハイテムサンシャイン暖房 ブラックチューブ 温風ヒーター
1.暖めたい人間他の物体のみを、直接暖め(輻射伝熱)、途中の空気を暖めないのでエネルギー効率が高く、現存する暖房システム中で最も省エネタイプである。天井高3.5m以上向暖房システムとしては、温風暖房方式に比べ30~50%前後の燃料費を節減する。

2.空気は、赤外線で暖められた人間他、被暖房物体により間接的に暖められ、被暖房物体より低い温度に保たれる。 ちょうど日なたぼっこで感ずる心地よい理想の暖房感が得られ、且つ外部への熱ロスも少ない。 温風暖房方式は、これとは逆で風が動くやや不安定な暖房感で、且つ熱ロスも大きい。 戦後一般に普及した温風暖房に対し「逆が真なり」の暖房システムと云うことができる。

3.赤外線を放射するセラミックプレートは、蓄熱性が小さい(Low thermal inertia)ので点火5分以内に95%の赤外線放射運転に入り、暖房効果の立上がりが早い。
ハイテムサンシャイン暖房と同じく、基本的には赤外線暖房方式であるが、欠点の項で述べられているように燃費、温度分布均一性及び取付難易度に大きな差がある。


図1



図2
特に、戦後米国の影響を受け、広く普及している。

省エネ型の赤外線方式が開発される以前或は開発されはじめた後も赤外線方式が一般にまだ知られていないため、石油燃料が大巾に安い米国の方式がそのまま導入されたかたちになっている。

尚、赤外線方式は米国に比べエネルギーコストが高いヨーロッパで、特に天井の高い空間の暖房方式として普及しつつある。

欠点

ハイテムサンシャイン暖房 ブラックチューブ 温風ヒーター
特になし。強いて云えば、現在日本にある暖房方式に対する固定観念の打破が課題である。 1.鉄管全面が加熱され、従って放射の必要のない鉄管上面及び横面からも遠赤外線が放射され、暖房が必要な下面へ放射される遠赤外線は半分以下となる(上図1参照)。上面及び横面から放射れた遠赤外線は反射板で下面へ向けられるが反射板そのものが加熱し、反射板から再び上面、及び横面へも遠赤外線が反射され結果としての反射効率は悪い。

2.ハイテムサンシャイン暖房では、ガスがセラミックプレート表面で直接遠赤外線に変換されるのに対し、ブラックチューブ方式ではブラックチューブ内の燃焼フレームから鉄管に熱交換された分のみが、遠赤外線に変換される(上図2参照)。 即ち、燃焼フレームのカロリーは鉄管に完全に熱交換されることなく外部に放出される。 2、3の理由により、ハイテムサンシャイン暖房に比べ暖房燃料費が20~30%高くなる。

3.鉄管チューブは、通常U字型に形成されているが、U字型の入口側即ちバーナー側の鉄管表面温度は600℃、出 口側即ち排気側は200℃前後で平均400℃前後である。 赤外線放射量はステファン・ボルツマン法則 W=K・T4(K:定数 T:絶対温度)により、チューブ表面温度の4乗に比例しセラミック表面温度約900℃となるハイテムサンシャイン暖房に比べ劣り、従って暖房効率にも差がつく。

4.鉄管は蓄熱性が大きいので、点火後本格的な暖房効果が出るまでには30分前後かかり、且つ設定温度をターゲットとした温度コントロールがむずかしく快適温度が得にくい。

5.ハイテムサンシャイン暖房に比べ、同一発熱量比較で重く、且つ大型(同一発熱量対比7~10倍)で取付部材の制約、位置の制約があり、望ましい温度を得るための取付に制約が大きい。

6.設備費がハイテムサンシャイン暖房費に比べ通常20~30%高い。  
1.温められた空気は、天井高の高い建物の上部へどんどん上ってしまい、A重油、灯油そのもののKcal当り単価は安くても、結果としての暖房燃料費はハイテムサンシャイン暖房に比べ30~50%高くなる。

2.空気が動きすぎて快適な暖房感が得にくい。3.空気がかなりの風速で動くため、ホコリをきらう精密機械工場や食品工場などには不向きである。
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