Razumevanje razmerja med vatno gostoto in materialom toplotnega odvoda

Ko določate kartušne grelnike, se pogosto pojavi vprašanje, koliko energije potrebujejo. Odgovor ni vedno lahek, saj je odvisen tako od grelnika kot od tega, kar je okoli njega. Hladilnik je del, ki absorbira toploto. Vpliva na to, kako dobro lahko grelnik prenaša energijo. Gostota vatov, ki odlično deluje v bakrenem bloku, bi lahko zlomila grelec v kalupu iz nerjavečega jekla. Če želite izbrati grelnike, ki dobro delujejo, morate vedeti, kako deluje ta interakcija.

Snov hladilnega telesa je pomembna, ker različne kovine prenašajo toploto z različnimi hitrostmi. Baker lahko prenaša toploto s hitrostjo približno 400 vatov na meter-kelvina. Približno 200 za aluminij. Trdnost jekla je od 15 do 50, odvisno od vrste jekla. Nerjaveče jeklo stane med 15 in 25 dolarjev. V resničnem življenju to pomeni, da lahko grelec v bakreni votlini hitro odvaja toploto ven, kar ohranja nizko temperaturo plašča. Enak grelec v votlini iz nerjavečega jekla prenaša toploto počasneje, kar pomeni, da mora biti ovoj veliko bolj vroč, da pošlje enako količino energije tarči.

Ta razlika neposredno vpliva na največjo varno vatno gostoto. Ob ustrezni namestitvi lahko bakreno hladilno telo doseže vatno gostoto od 20 do 30 vatov na kvadratni centimeter. Za aluminij je dober razpon od 15 do 20 vatov na kvadratni centimeter. Običajna moč za jeklo je 10 do 15 vatov na kvadratni centimeter. Pri uporabi nerjavečega jekla je običajno najbolje ohraniti moč pod 10 vatov na kvadratni centimeter. To so splošna pravila, ne stroga in hitra pravila, vendar vam nudijo začetek pri izbiri.

Pomembna je tudi oblika hladilnega telesa. Debel kos kovine okoli grelnika absorbira toploto bolje kot tanek kos. Votlina blizu roba kalupa morda nima toliko toplotne mase okoli sebe, zaradi česar je težje absorbirati toploto. V teh situacijah znižanje gostote vatov nadomesti nižjo zmogljivost hladilnega telesa. Po drugi strani pa lahko votlina globoko v sredini velikega bloka prenese večje gostote vatov, ker kovina okoli nje deluje kot velik rezervoar toplote.

Temperatura, pri kateri deluje, naredi stvari veliko bolj zapletene. Razlika v temperaturi med grelnikom in hladilnikom postaja manjša, ko se ciljna temperatura zvišuje. Počasnejši prenos toplote se zgodi, ko je temperaturna razlika manjša. Pri 200 stopinjah je gostota vatov, ki deluje, morda previsoka pri 500 stopinjah, ker hladilno telo ne more dovolj hitro odvajati toplote. Ko uporabljate karkoli pri visoki temperaturi, je običajno potrebno znižanje gostote v vatih, da ohranite varno temperaturo žice v notranjosti.

Ena najpomembnejših odločitev, ki jih lahko naredite pri izbiri grelnika, je uskladitev gostote v vatih z materialom hladilnega telesa. Če pri izbiri grelnika ne upoštevate hladilnega telesa, bo morda sprva deloval, vendar se bo prekmalu pokvaril, saj se notranji deli segrevajo bolj, kot bi morali. Indikatorji so na splošno majhni, na primer grelnik potrebuje dlje časa, da se segreje, krmilnik pogosteje kroži ali pa se na grelniku pojavijo vroče lise. Škoda je že narejena, ko se ti znaki pokažejo.

Če ne veste, kakšen je material hladilnega telesa, ali če se ta spreminja, je pametno biti previden. Če uporabljate daljši grelec, se bo gostota vatov zmanjšala za enako skupno moč. Namesto enega velikega grelnika uporabite več manjših, da porazdelite breme. Pridobivanje boljšega grelnika z vrhunsko notranjo strukturo vam daje več manevrskega prostora, ko stvari niso popolne. Če ste v dvomih, je običajno varneje izbrati nižjo gostoto v vatih. Tudi če so začetni stroški morda nekoliko višji, bo grelnik, ki deluje udobno znotraj svojih meja, preživel dlje kot tisti, ki je potisnjen do maksimuma.