Dwysedd Watt Wedi'i Ddirmygu: Pam nad yw Mwy o Bwer Bob amser yn Well ar gyfer Cymwysiadau 850 gradd
Cais cyffredin gan beiriannydd sy'n wynebu tagfa gynhyrchu yw cynyddu'r pŵer. Mae'r rhagdybiaeth yn syml: mae mwy o watiau yn cyfateb i wres cyflymach-i fyny a thrwybwn uwch. Er bod hyn yn wir mewn llawer o ddyfeisiau trydanol-o dostwyr cartref i wresogyddion diwydiannol bach-wrth ddelio â gwresogydd cetris pen sengl sydd i fod i weithredu 850 gradd, gall y rhesymeg hon arwain at fethiant cyflym a drud. Nid cyfanswm watedd yw'r metrig allweddol, ond dwysedd wat, paramedr critigol sy'n aml yn cael ei anwybyddu ond sy'n pennu'n uniongyrchol berfformiad, diogelwch a bywyd gwasanaeth y gwresogydd mewn amgylcheddau tymheredd uchel.
Dwysedd wat yw faint o bŵer sy'n cael ei wasgaru fesul uned arwynebedd gwain y gwresogydd, a fesurir yn nodweddiadol mewn W/cm² neu W/in². Mae'n fesur o ba mor galed y mae'n rhaid i'r gwresogydd weithio i wthio gwres allan i'r amgylchedd cyfagos. Mae gwresogydd â dwysedd wat uchel (ee, 30-50 W/cm²) yn crynhoi llawer o egni i arwynebedd arwyneb bach, gan ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau lle mae gofod yn gyfyngedig a bod angen gwresogi cyflym-fel mowldio plastig ar raddfa fach neu-gwres hylif tymheredd isel- ond dim ond os gall y gwres gael ei amsugno ar unwaith gan y deunydd amgylchynol. Yn y senarios tymheredd isel i gymedrol hyn, mae trosglwyddo gwres yn effeithlon yn atal y gwresogydd rhag gorboethi, gan ganiatáu iddo weithredu'n ddibynadwy.
Ar 850 gradd , fodd bynnag, mae'r rheolau yn newid yn ddramatig. Yn wahanol i -gymwysiadau tymheredd is, mae gwifren gwrthiant mewnol y gwresogydd yn gweithredu ar dymheredd sy'n sylweddol uwch na'r wain-yn aml 100-200 gradd yn boethach. Os yw'r dwysedd wat yn rhy uchel, ac na ellir gwacáu'r gwres a gynhyrchir yn ddigon cyflym trwy ddargludiad, darfudiad neu ymbelydredd, gall tymheredd y wifren fewnol nesáu at ei bwynt toddi neu hyd yn oed fod yn uwch na hynny (yn nodweddiadol tua 1400-1600 gradd ar gyfer aloion nicel-cromiwm cyffredin). Mae hyn yn arwain at ffenomen o'r enw "hot spotting," lle mae gorboethi lleol yn achosi i'r wifren ysigo, dadffurfio, neu ocsideiddio'n drychinebus. Mae canfod poeth nid yn unig yn dinistrio'r gwresogydd ond gall hefyd niweidio'r offer y mae'n ei wresogi, gan arwain at amser segur heb ei gynllunio, ailosodiadau costus, a pheryglon diogelwch posibl.
Mae'r berthynas rhwng tymheredd gweithredu a dwysedd wat caniataol yn wrthdro: po uchaf yw'r tymheredd gweithredu gofynnol, yr isaf yw'r dwysedd wat a ganiateir er mwyn sicrhau bywyd gwasanaeth rhesymol. Ar gyfer ceisiadau 850 gradd, mae hyn yn golygu blaenoriaethu effeithlonrwydd trosglwyddo gwres dros bŵer crai. Yn ôl profiad y diwydiant, mae dylunio ar gyfer gradd 850 yn aml yn gofyn am wresogydd mwy gyda dwysedd wat is yn hytrach nag uned gryno, uchel wedi'i phweru. Er enghraifft, mewn cymhwysiad ffwrnais ddiwydiannol lle mae tymereddau uchel cyson yn hanfodol, nid yw rheoli'r llwyth arwyneb (term arall am ddwysedd wat) yn-trafodadwy; mae argymhellion yn aml yn awgrymu ei gadw rhwng 1.0-2.0 W/cm² pan fydd y tymheredd yn uwch na 1000 gradd, a dim ond ychydig yn uwch-2.0-3.0 W/cm²-ar gyfer yr ystod 850 gradd. Mae'r "derating" hwn o ddwysedd wat yn darparu ymyl diogelwch hanfodol, gan sicrhau, hyd yn oed os oes amrywiadau bach mewn trosglwyddo gwres oherwydd ffit gwael, traul deunydd, neu newidiadau proses, nad yw'r elfen wresogi yn hunan-ddinistrio.
Yn y pen draw, y cais ei hun sy'n pennu'r dwysedd wat derbyniol. Mae gwresogi nwy neu hylif sy'n dueddol o garboneiddio-fel olewau trwm neu doddiannau cemegol penodol-yn gofyn am ddwysedd wat isel iawn i atal y cyfrwng rhag dadelfennu ar wain y gwresogydd, a fyddai'n lleihau trosglwyddo gwres ymhellach ac yn cyflymu methiant. I'r gwrthwyneb, mae gwresogi bloc metel wedi'i osod yn dynn gyda dargludedd thermol da (ee, dur neu alwminiwm) yn caniatáu dwysedd wat ychydig yn uwch, gan fod y metel yn tynnu gwres i ffwrdd o'r wain yn effeithlon. Y nod yn y pen draw yw cydbwyso galw thermol y broses â chyfyngiadau ffisegol deunyddiau'r gwresogydd. Nid yw mwy o bŵer yn ateb i dagfeydd cynhyrchu mewn cymwysiadau 850 gradd; y dwysedd pŵer cywir, wedi'i gydweddu'n ofalus â'r llwyth thermol a'r amodau gweithredu, yw'r unig lwybr i gyflawni'r perfformiad gorau posibl a-dibynadwyedd hirdymor.
