ويمثل صافي فقدان الحرارة الإشعاعية عاملاً هاماً في كفاءة الأفران الصناعية، وهو ينطوي على حساب كمية الطاقة الحرارية التي تُفقد من خلال الإشعاع من أسطح الفرن، ويساعد التقييم الدقيق على تحقيق الاستخدام الأمثل لعملية الفرن واستهلاك الطاقة.

أساليب حساب الخسائر في الحرارة الإشعاعية

وتستخدم عدة طرق لتحديد فقدان الحرارة الإشعاعية، حيث يُعدّ أكثرها شيوعاً قانون (ستيفان - بولتزمان) وتحليل عوامل الإنتاج، وتُعتبر هذه الأساليب درجات الحرارة السطحية، والجوازات، والتشكيلات الأرضية الملاحية لمكونات الفرن.

قانون (ستيفان - بولتزمان)

ويحسب قانون (ستيفان - بولتزمان) نقل الحرارة الإشعاعي على أساس درجة الحرارة السطحية والمنقية، والصيغة هي:

Q = ÉA(T]4] - T]surroundings]4)

Where Q] is heat loss, e is emissivity, is the Stefan-Boltzmann constant, A is the surface and

طريقة معامل اليقظة

وتستأثر هذه الطريقة بمقياس الجراثيم للأفران والأسطح المعنية، وتُحدِّد عوامل الأشعة كمية نسبة الإشعاع الذي يترك سطحاً آخر، وتُحسب الخسارة الحرارية عموماً بدمج عوامل النظر مع الجوازات السطحية ودرجات الحرارة.

حساب نموذجي

(ب) النظر في جدار الفرن الذي يبلغ مساحته 10 أمتار 2]، وجواز قدره 0.8 درجة، ودرجة الحرارة السطحية 1200 درجة مئوية.

Convert temperatures to Kelvin: Twall] = 1473 K, T]surroundings] = 298 K.

حسب الخسائر الحرارية:

Q = 0.8 × 5.67 ×10]-8 × 10 × (1473]4 - 298]4)]

Resulting in an approximate heat loss of several kilowatts, illustrating the significance of radiative losses in furnace efficiency.