Bydd gwresogydd trochi PTFE sydd â sgôr o 1.5 wat y centimetr sgwâr mewn baddon dŵr cynhyrfus yn gorboethi'n gyflym ac yn methu os defnyddir yr un dwysedd wat mewn olew trwchus. Nid yn y gwresogydd y mae'r gwahaniaeth, ond yng ngallu'r hylif i gludo gwres i ffwrdd. Mae deall pam fod hyn yn digwydd yn hanfodol ar gyfer manyleb gwresogydd diogel a dibynadwy.
Rôl yr Hylif mewn Trosglwyddo Gwres
Nid yw'r allbwn pŵer mwyaf a ganiateir fesul ardal uned o wresogydd PTFE yn werth sefydlog. Yn lle hynny, mae'rcyfyngiad dwysedd wat dargludedd thermol hylif gwresogydd PTFEyn dibynnu'n uniongyrchol ar ba mor effeithlon y mae'r cyfrwng amgylchynol yn amsugno ac yn cludo gwres i ffwrdd o'r wain.
Mae gan ddŵr ddargludedd thermol cymharol uchel o tua 0.6 W/m·K a gludedd isel, sy'n hyrwyddo darfudiad naturiol egnïol. Mae'r priodweddau hyn yn caniatáu tynnu gwres yn gyflym o wyneb y gwresogydd, gan alluogi dwyseddau wat hyd at 1.5 W/cm² o dan amodau trochi nodweddiadol.
Mae olewau trwm, hylifau trosglwyddo gwres synthetig, a pholymerau yn ymddwyn yn wahanol. Mae eu dargludedd thermol yn aml yn disgyn i'r amrediad 0.1–0.2 W/m·K. Ar y cyd â gludedd uchel, mae'r hylifau hyn yn atal darfudiad naturiol. Mae haen ffin insiwleiddio llonydd yn ffurfio o amgylch y wain PTFE, gan ddal gwres yn lleol.
Canlyniad Dargludedd Thermol Gwael
Pan na all yr haen derfyn gludo gwres i ffwrdd yn ddigon cyflym, mae'r tymheredd ar wyneb y wain yn codi'n sydyn. Er bod gan PTFE ei hun dymheredd gwasanaeth parhaus uchaf o tua 110 gradd, mae'r wifren gwrthiant fewnol yn gweithredu'n llawer poethach o dan amodau arferol. Mae dwysedd wat gormodol yn gorfodi tymheredd y wifren y tu hwnt i derfynau diogel, gan gyflymu diraddiad inswleiddio ac achosi methiant cynamserol gwresogydd.
Yn ymarferol, mae personoliaeth thermol yr hylif yn pennu nenfwd pŵer y gwresogydd. Camgymeriad cyffredin yw maint gwresogydd olew yn seiliedig ar-reolau bawd sy'n deillio o ddŵr, gan dybio y bydd yr un dwysedd wat yn dderbyniol.
Canllawiau Dwysedd Watiau Diogel ar gyfer Hylifau Dargludedd Isel
Ar gyfer datrysiadau sy'n seiliedig ar ddŵr gyda chynnwrf digonol, mae dwysedd wat uchaf o 1.5 W/cm² yn feincnod safonol. Fodd bynnag, ar gyfer olewau llonydd a llawer o bolymer yn toddi, mae'r terfyn yn gostwng yn ddramatig i tua 0.5 W/cm².
Ystodau Derating a Argymhellir
Olewau a pholymerau nad ydynt yn-gynhyrfus:dwysedd wat uchaf o 0.3-0.8 W/cm², yn dibynnu ar union briodweddau hylif.
Hylifau gludiog neu llonydd:cynghorir pen isaf yr amrediad (0.3-0.5 W/cm²).
Gwerthoedd uwch (0.6-0.8 W/cm²):dim ond pan gyflwynir cynnwrf mecanyddol y gellir ei ystyried.
Rôl Cynnwrf Mecanyddol
Ar gyfer hylifau gludiog, daw cynnwrf allanol yn hollbwysig. Mae darfudiad gorfodol yn torri'r haen ffin inswleiddio ac yn gwella trosglwyddo gwres. Hyd yn oed gyda chynnwrf, fodd bynnag, mae'rcyfyngiad dwysedd wat dargludedd thermol hylif gwresogydd PTFEyn parhau i fod yn is na dŵr oherwydd nenfwd dargludedd thermol cynhenid yr hylif.
Pam mae Tymheredd Gwifrau Mewnol yn Bwysig
Mae'r wain PTFE yn amddiffyn y wifren gwrthiant mewnol rhag ymosodiad cemegol a gollyngiadau trydanol. Fodd bynnag, mae PTFE yn ynysydd thermol o'i gymharu â metelau. Rhaid i'r gwres a gynhyrchir yn y wifren groesi'r wal wain, yna mynd trwy'r haen derfyn i'r hylif swmp. Os yw'r haen ffin yn gwrthsefyll llif gwres, mae tymheredd y wifren yn codi'n anghymesur.
Gall gwresogydd PTFE sy'n gweithredu ar 1.5 W / cm² mewn dŵr gynnal tymheredd gwifren ymhell islaw lefelau peryglus. Gall yr un gwresogydd mewn olew ar yr un dwysedd wat yrru tymheredd y wifren ymhell uwchlaw 200 gradd, gan arwain at ocsidiad cyflym yr aloi gwrthiant a methiant cylched agored yn y pen draw.
Argymhellion Ymarferol ar gyfer Dewis Gwresogydd
Bob amser yn nodweddu dargludedd thermol yr hylif.Os nad yw data ar gael, argymhellir derating ceidwadol.
Ar gyfer olewau a pholymerau, dechreuwch gyda 0.5 W/cm²fel uchafswm. Lleihau ymhellach ar gyfer amodau gludiog iawn neu llonydd.
Ymgorffori cynnwrf mecanyddolpan fo'n bosibl gwella trosglwyddiad gwres a chaniatáu dwyseddau wat ychydig yn uwch o fewn yr ystod 0.6-0.8 W/cm².
Peidiwch â chymryd yn ganiataol bod terfynau dwysedd wat seiliedig ar ddŵr yn berthnasoli-hylifau dargludedd isel. Y dybiaeth honno yw un o brif achosion methiant cynamserol gwresogydd.
Casgliad
Mae'r gwresogydd a'r hylif yn ffurfio partneriaeth thermol. Ni all unrhyw wresogydd PTFE weithredu'n ddiogel y tu hwnt i gynhwysedd tynnu gwres y cyfrwng amgylchynol. Cydnabod sut mae dargludedd thermol yn cyfyngu ar drosglwyddo gwres darfudol yw'r cam cyntaf wrth osod dwysedd wat diogel ar gyfer gwresogydd PTFE. Mae dewis dwysedd wat sy'n parchu gallu trosglwyddo gwres yr hylif yn effeithio'n uniongyrchol ar hyd oes y gwresogydd, gan atal gorboethi, methiant inswleiddio, ac amser segur costus. Ar gyfer-hylifau dargludedd isel megis olewau a pholymerau, sy'n deillio i 0.3-0.8 W/cm²-wedi'i gyfuno â chynnwrf lle bo modd-yn sicrhau perfformiad hirdymor dibynadwy.
