Razumijevanje odnosa između gustoće vata i materijala rashladnog tijela

Kada specificirate grijače s patronom, jedno pitanje koje se često postavlja je koliko im je energije potrebno. Odgovor nije uvijek lak jer se oslanja i na grijač i na ono što je oko njega. Hladnjak je dio koji apsorbira toplinu. To utječe na to koliko dobro grijač može prenositi energiju. Gustoća u vatima koja odlično funkcionira u bakrenom bloku mogla bi slomiti grijač u kalupu od nehrđajućeg čelika. Da biste odabrali grijače koji dobro rade, morate znati kako ova interakcija funkcionira.

Supstanca hladnjaka je važna jer različiti metali prenose toplinu različitim brzinama. Bakar može prenositi toplinu brzinom od otprilike 400 vati po metru-kelvina. Oko 200 za aluminijum. Čvrstoća čelika se kreće od 15 do 50, ovisno o vrsti čelika. Nerđajući čelik košta između 15 i 25 dolara. U stvarnom životu, to znači da grijač u bakrenoj šupljini može brzo izbaciti toplinu, što održava nisku temperaturu omotača. Identični grijač u šupljini od nehrđajućeg čelika sporije pomiče toplinu, što znači da omotač mora biti mnogo topliji da bi poslao istu količinu energije do cilja.

Ova razlika ima direktan uticaj na maksimalnu sigurnu gustoću u vatima. Uz odgovarajuću instalaciju, bakreni hladnjak može doseći gustoću u vatima od 20 do 30 vati po kvadratnom centimetru. Za aluminijum, 15 do 20 vati po kvadratnom centimetru je dobar raspon. Normalna količina snage za čelik je 10 do 15 vati po kvadratnom centimetru. Obično je najbolje držati snagu ispod 10 vati po kvadratnom centimetru kada koristite nehrđajući čelik. Ovo su široka pravila, a ne stroga pravila, ali vam pružaju mjesto za početak pri odabiru.

Oblik hladnjaka je takođe važan. Debeli komad metala oko grijača apsorbira toplinu bolje od tankog komada. Šupljina blizu ruba kalupa možda nema toliko toplinske mase oko sebe, što joj otežava apsorpciju topline. U ovim situacijama, smanjenje gustine u vatima nadoknađuje niži kapacitet hladnjaka. S druge strane, šupljina duboko u sredini velikog bloka može izdržati veću gustoću u vatima jer metal oko nje djeluje kao veliki rezervoar topline.

Temperatura na kojoj radi stvari znatno komplikuje. Razlika u temperaturi između grijača i hladnjaka postaje sve manja kako ciljna temperatura raste. Do sporijeg prijenosa topline dolazi kada je temperaturna razlika manja. Na 200 stepeni, gustina vata koja radi može biti previsoka na 500 stepeni jer hladnjak ne može dovoljno brzo da odvuče toplotu. Kada se koristi bilo šta na visokoj temperaturi, obično je potrebno smanjenje gustoće u vatima da bi se temperatura žice u unutrašnjosti održala bezbednom.

Jedan od najvažnijih izbora koji možete napraviti pri odabiru grijača je usklađivanje gustoće u vatima s materijalom hladnjaka. Ako pri odabiru grijača ne uzmete u obzir hladnjak, on će možda u početku raditi, ali će se prerano pokvariti jer unutrašnji dijelovi rade toplije nego što bi trebali. Indikatori su generalno mali, kao što je grijaču potrebno više vremena da se zagrije, kontroleru se češće okreće ili grijaču postaju vruće zakrpe. Šteta je već učinjena u trenutku kada se ovi znakovi pojave.

Ako ne znate koji je materijal hladnjaka ili se mijenja, pametno je biti oprezan. Ako koristite duži grijač, gustina u vatima će se smanjiti za istu ukupnu snagu. Umjesto da koristite jedan veliki grijač, koristite nekoliko manjih za raspodjelu tereta. Dobivanje boljeg grijača s superiornom unutrašnjom strukturom daje vam veći prostor kada stvari nisu savršene. Kada ste u nedoumici, obično je sigurnije koristiti nižu gustoću u vatima. Čak i ako početni trošak može biti malo veći, grijač koji radi udobno unutar svojih granica opstat će duže od onog koji je gurnut do maksimuma.