การทำความร้อนด้วยอากาศและแก๊สพร้อมเครื่องทำความร้อนแบบตลับ

ก๊าซให้ความร้อนแตกต่างจากการให้ความร้อนแก่ของแข็งหรือของเหลว เนื่องจากก๊าซมีค่าการนำความร้อนและความหนาแน่นต่ำ เครื่องทำความร้อนแบบตลับได้รับการออกแบบให้ทำงานกับการใช้งานประเภทนี้โดยคำนึงถึงวิธีพิเศษที่ก๊าซส่งผ่านความร้อน

การใช้งานการพาความร้อนตามธรรมชาติ เช่น ตู้ ตู้ และห้องควบคุมสิ่งแวดล้อม ขึ้นอยู่กับการลอยตัว-โดยขับเคลื่อนการไหล เมื่อเปรียบเทียบกับการให้ความร้อนแบบแข็ง ความหนาแน่นของวัตต์สูงสุดจะลดลงอย่างมาก โดยปกติจะอยู่ที่ 5–15 วัตต์/นิ้ว² ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของห้องและอุณหภูมิของปลอกที่ต้องการ เมื่อความหนาแน่นสูงเกินไป ฝักก็จะร้อนเกินไปเพราะอากาศไม่สามารถพาความร้อนออกไปได้เร็วเพียงพอ การติดแผ่นสะท้อนแสงไว้ด้านหลังเครื่องทำความร้อนจะทำให้เครื่องทำความร้อนทำงานได้ดีขึ้นโดยการลดการสูญเสียการแผ่รังสีไปยังโครงสร้างโดยรอบ

การบังคับพาความร้อนทำให้สิ่งต่างๆ ทำงานได้ดีขึ้นมาก ความเร็วของอากาศจะเปลี่ยนความสามารถในการถ่ายเทความร้อนได้ดีเพียงใด ตัวอย่างเช่น หากความเร็วเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ความหนาแน่นของวัตต์ที่สามารถใช้ได้ก็จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเช่นกัน ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นและการทำความร้อนที่เร็วขึ้นสามารถทำได้ด้วยระบบโบลเวอร์ การไหลของท่อ หรือการไหลเวียนของพัดลม แต่ความเร็วไม่ควรลดลงต่ำกว่าระดับที่กำหนด หากการไหลเวียนของอากาศหยุด อุปกรณ์จะร้อนเกินไปทันที แม้จะมีความหนาแน่นของวัตต์ต่ำก็ตาม

ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิปลอกและความหนาแน่นของวัตต์เป็นไปตามเส้นโค้งที่ทราบสำหรับสภาวะการไหลของอากาศที่แตกต่างกัน หากต้องการให้อุณหภูมิฝักสูงถึง 1,400 องศา F คุณต้องใช้ประมาณ 25 วัตต์/นิ้ว² ที่ 70 องศา F โดยมีการพาความร้อนตามธรรมชาติ ที่อัตราการไหลของอากาศแบบบังคับ 500 ฟุตต่อนาที อุณหภูมิปลอกเดียวกันจะปล่อยลมได้ 60 วัตต์/นิ้ว² การเชื่อมต่อเหล่านี้ช่วยในการสร้างระบบความปลอดภัยและข้อกำหนดเฉพาะ

เมื่อมีเครื่องทำความร้อนหลายเครื่อง คุณต้องพิจารณาว่าควรอยู่ห่างกันแค่ไหน การวางตลับหมึกให้ห่างจากกันมากกว่าหนึ่งวงกลมจะทำให้แต่ละตลับระบายความร้อนได้ยากขึ้น มีการใช้ปัจจัยการลดพิกัด ซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงการลดลง 5% สำหรับระยะห่างปิด และลดลง 15% เมื่อมีตัวสะท้อนแสง เพื่อไม่ให้โซนกลางร้อนเกินไป การออกแบบอาร์เรย์จำเป็นต้องคำนึงถึงการโต้ตอบเหล่านี้ด้วย

สำหรับระบบทำความร้อนอากาศ ระบบความปลอดภัยมีความสำคัญมาก สวิตช์ตรวจสอบการไหลของอากาศจะหยุดจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์หากมีการไหลไม่เพียงพอ สวิตช์จำกัดอุณหภูมิสูง-ป้องกันการปิดระบบโดยอิสระ ตรรกะการหน่วงเวลา-ทำให้แน่ใจได้ว่าการไหลจะเกิดขึ้นก่อนที่จะให้ความร้อนและดำเนินต่อไปหลังจากปิดเครื่องเพื่อทำให้เครื่องทำความร้อนเย็นลง เมื่อเครื่องทำความร้อนทำงานในอากาศนิ่ง อาจทำให้เกิดความล้มเหลวร้ายแรงได้ ลูกโซ่เหล่านี้หยุดสิ่งนั้นไม่ให้เกิดขึ้น

การทำความร้อนด้วยอากาศจะใช้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของเครื่องทำความร้อนแบบคาร์ทริดจ์เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าจะทำให้ชั้นขอบเขตมีพื้นที่ในการส่งความร้อนมากขึ้น ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพมากกว่าอาร์เรย์ของเครื่องทำความร้อนขนาดเล็ก แต่กำลังวัตต์สัมบูรณ์ที่มากขึ้นหมายความว่าต้องตรวจสอบการไหลเวียนของอากาศอย่างระมัดระวัง และต้องมีการวางแผนระบบความปลอดภัยอย่างรอบคอบ

ปัญหาการปนเปื้อนมีผลกระทบต่อการทำความร้อนด้วยอากาศ อนุภาคในการไหลของอากาศอาจทำให้พื้นผิวเครื่องทำความร้อนสึกหรอหรือทิ้งชั้นฉนวนไว้เบื้องหลัง เมื่อระบบอัดอากาศปล่อยละอองน้ำมันออกมา มันจะกลายเป็นคาร์บอนบนปลอกที่ได้รับความร้อน ในสถานที่ที่ไม่สะอาด ตัวกรองและตัวคั่นก่อนเครื่องทำความร้อนจะทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

การใช้งานการทำความร้อนด้วยอากาศที่แตกต่างกันต้องใช้วิศวกรรมแบบกำหนดเองเพื่อให้ทำงานได้ดีกับสภาวะการไหล ความต้องการอุณหภูมิ บรรทัดฐานด้านความปลอดภัย และตัวแปรด้านสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสม