Tepelný kontakt a rozptyl tepla – prevence místního přehřátí
Ohřívač kazet může být bezpečný pouze tak, jak to jeho instalace umožňuje. I dokonale vyrobený ohřívač se stává nebezpečím, když nedokáže účinně přenášet teplo do okolního materiálu. Teplo, které se hromadí, místo aby odcházelo ven, zvyšuje vnitřní teplotu nad konstrukční limity. Pochva svítí. Odporový drát se roztaví. Izolace praskne. Následuje buď zkrat, přerušený obvod nebo poškození dutiny.
Dobrý tepelný kontakt začíná usazením mezi ohřívačem a dutinou. Mezera by měla být dostatečně těsná, aby zabránila vzduchu působit jako izolant, ale dostatečně volná, aby se přizpůsobila tepelné roztažnosti. Typická je vůle průměru 0,05 až 0,2 milimetru v závislosti na provozní teplotě. Důležitější než číslo je výsledek: kontaktní tepelný odpor by měl zůstat pod 0,1 stupně na watt. Dosažení tohoto vyžaduje čistou, rovnou dutinu bez otřepů, nečistot a zkosení.
Před vložením ohřívače zkontrolujte dutinu. Protáhněte jím měrku, abyste zkontrolovali přímost. Vyčistěte veškerou starou směs proti zadření, kovové hobliny nebo připečené zbytky. Kontaminovaná dutina vytváří lokalizované vzduchové mezery. Tyto mezery se stávají horkými místy. Horké místo uprostřed 1200mm topného tělesa nemusí být zvenčí viditelné, ale poškození se děje uvnitř. Ohřívač může selhat během několika hodin nebo dnů.
Jakmile je ohřívač vložen, musí mít konec přívodu dostatečný prostor pro chlazení. I při dokonalém tepelném kontaktu uvnitř dutiny potřebuje oblast zakončení a jakákoliv exponovaná část ohřívače proudění vzduchu. Přiměřeným vodítkem je minimální vzdálenost 50 milimetrů od okolních předmětů. Když teplo nemůže uniknout z konce olova, hromadí se. Vodiče se přehřívají. Izolace se stává křehkou. Lisovací spoje slábnou. To, co začalo jako dobrá instalace, se pomalu mění v selhání.
Na odvod tepla má vliv i okolní prostředí. Ohřívač instalovaný v uzavřeném prostoru bez pohybu vzduchu bude mít vyšší teplotu než v otevřeném prostoru. Pokud je umístěno více ohřívačů blízko sebe, vyzařují teplo mezi sebou. Skutečná provozní teplota stoupne nad zamýšlenou hodnotu. Toto není chyba ohřívačů, ale konstrukční podmínka, se kterou je třeba počítat. Zvětšení vůle nebo přidání nuceného chlazení vzduchem obnoví bezpečný provoz.
Dalším přehlíženým faktorem je tepelná vodivost materiálu obklopujícího dutinu. Ocel odvádí teplo mírnou rychlostí. Hliník to dělá rychleji. Měď to dělá ještě rychleji. Topidlo, které běží bezpečně v hliníkovém bloku, se může ve formě z nerezové oceli přehřát, protože teplo nemůže tak rychle odejít. Hustota wattů musí odpovídat kapacitě chladiče aplikace. Pokud si nejste jisti, snížení hustoty wattů nebo prodloužení ohřívače snižuje riziko přehřátí.
Sledování rozložení povrchové teploty během prvního provozu poskytuje konečnou kontrolu. Termokamera nebo série měření termočlánků podél pláště odhalují horká místa. Změna o více než ±10 stupňů napříč zahřívanou délkou indikuje problém s tepelným kontaktem nebo rozptylem tepla. Včasné zachycení umožňuje opravit instalaci dříve, než ohřívač utrpí trvalé poškození. Dobrý tepelný kontakt a správný odvod tepla nejsou volitelné doplňky. Jsou základem bezpečného provozu kazetového ohřívače.
