産業用高天井空間向け持続可能な電気放射暖房システム：実験的性能と脱炭素評価
Sustainable Electric Radiant Heating Systems for Industrial High-Bay Spaces: Experimental Performance and Decarbonization Assessment (原題)
Nicoleta Tănase, Mirela Sanda Toropoc, Tiberiu Catalina
🤖 gxceed AI 要約
日本語
本研究は、産業用高天井空間で主流のガス焚き放射管暖房に代わる電気放射管プロトタイプを設計・試作し、実験的に性能を評価した。約1.2kWの電力で管表面温度が250℃以上に達し、中波長赤外線を放射することを確認。受熱面の温度分布は比較的均一で、抵抗体形状や断熱、太陽光発電との統合などの最適化により、ゼロカーボン暖房の実現可能性を示した。
English
This study designs and experimentally evaluates an electric radiant tube prototype as a zero-carbon alternative to gas-fired radiant heating in industrial high-bay spaces. At ~1.2 kW, the tube surface exceeds 250°C, emitting medium-wave infrared, with relatively uniform heat distribution. Optimization directions include resistor geometry, insulation, and PV integration, aiming for a competitive decarbonized heating solution.
Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.
📝 gxceed 編集解説 — Why this matters
日本のGX文脈において
日本の産業部門の脱炭素化において、工場などの高天井空間の暖房は重要な排出源であり、本研究成果は電気化による排出削減の可能性を示す。日本のGX政策や省エネ法の文脈で、電化技術の実証データとして参考になる。
In the global GX context
This paper contributes to global decarbonization by addressing the technological gap in electric alternatives to gas-fired radiant heating, which is prevalent in industrial buildings worldwide. It provides experimental evidence for electrification pathways, relevant to policies promoting industrial electrification and renewable integration.
👥 読者別の含意
🔬研究者:Provides experimental data on electric radiant tube performance, useful for further optimization and modeling.
🏢実務担当者:Offers insights for industrial facility managers considering electrification of heating systems.
🏛政策担当者:Highlights the potential of electric radiant heating for industrial decarbonization, supporting policy incentives for electrification.
📄 抄録（日本語訳）
産業用暖房システムの脱炭素化は、現在のエネルギー転換における主要な課題の一つである。ガス燃焼式ラジアントチューブは、その高い効率性と低い運用コストにより、大スパン・高天井建築物における産業用暖房を支配しているが、それらを代替できる同等の電気式ソリューションが存在しないことは、重要な技術的・科学的ギャップを表している。本論文は、INFRAEL研究プロジェクト内で開発された革新的な電気式ラジアントチューブ試作機の設計、製作、および実験的特性評価を提示する。試作機は、様々な構成のニッケル–クロム抵抗発熱体を収容する直径100 mmの鋼管から成り、230 V AC電源から給電される。熱測定は、チューブに沿って配置されたK型熱電対、非接触赤外線温度計、およびサーモビジョン撮像を用いて実施され、チューブの2 m下方に配置された受熱面上の熱場をマッピングするためのMATLAB R2025bTrialベースの補間によって補完された。実験結果は、総出力約1.2 kW（2つの抵抗器を並列接続）において、チューブ表面が250 °Cを超える温度に達し、これは中波赤外線放射（約4 μm）に相当することを示す。単一の630 W抵抗器では、表面温度は約136–160 °Cとなる。受熱面上の温度分布は比較的均一である。本研究は、抵抗器の形状、断熱、および太陽光発電源との統合という主要な最適化の方向性を特定し、産業環境におけるガス燃焼式ラジアント暖房システムに代わる、競争力のあるゼロカーボン代替手段を開発することを目的としている。
AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。
📄 Abstract（原文）
The decarbonization of industrial heating systems is one of the major challenges of the current energy transition. Gas-fired radiant tubes dominate industrial heating in large-span, high-bay buildings due to their high efficiency and low operating costs; however, the absence of equivalent electric solutions capable of replacing them represents a significant technological and scientific gap. This paper presents the design, construction, and experimental characterization of an innovative electric radiant tube prototype developed within the INFRAEL research project. The prototype consists of a 100 mm diameter steel tube housing nickel–chromium resistive elements in various configurations, powered from a 230 V AC supply. Thermal measurements were performed using Type K thermocouples distributed along the tube, a non-contact infrared thermometer, and thermovision imaging, complemented by MATLAB R2025bTrial-based interpolation for mapping the thermal field on a receiving plane placed 2 m below the tube. Experimental results show that at a total power of ~1.2 kW (two resistors in parallel), the tube surface reaches temperatures exceeding 250 °C, corresponding to medium-wave infrared emission (~4 μm). A single 630 W resistor yields surface temperatures of approximately 136–160 °C. The temperature distribution on the receiving plane is relatively uniform. The study identifies key optimization directions—resistor geometry, thermal insulation, and integration with photovoltaic sources—with the goal of developing a competitive, zero-carbon alternative to gas-fired radiant heating systems in industrial environments.
🔗 Provenance — このレコードを発見したソース
- crossref https://doi.org/10.3390/su18157834first seen 2026-08-04 05:55:45 · last seen 2026-08-17 05:54:40
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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。