واٹ کثافت کی حد کو آگے بڑھانا پرکشش ہے۔ ایک ہی سائز سے زیادہ طاقت کا مطلب ہے تیز حرارت-اپ، زیادہ تھرو پٹ، زیادہ پیداوار۔ لیکن واٹ کی کثافت اور ہیٹر کی زندگی کے درمیان تعلق ایکسپونینشل ہے، لکیری نہیں۔ 40 W/cm² پر چلنے والا 26mm کا ہیٹر 5,000 گھنٹے چل سکتا ہے۔ 30 W/cm² پر وہی ہیٹر 20,000 گھنٹے چل سکتا ہے۔ 20 W/cm² پر، 50،{15}} گھنٹے قابل حصول ہو جاتے ہیں۔ قدامت پسند ڈیزائن کی قیمت معمولی ہے؛ فائدہ کافی ہے.
یہ سمجھنا کہ اندرونی درجہ حرارت کی جانچ کیوں ضروری ہے۔ ہیٹر کے اندر مزاحمتی تار میان کی سطح سے کافی زیادہ گرم کام کرتا ہے۔ ان کے درمیان میگنیشیم آکسائڈ موصلیت تھرمل مزاحمت ہے. 40 W/cm² پر، تار کا اندرونی درجہ حرارت 800-900 ڈگری تک پہنچ سکتا ہے جہاں آکسیڈیشن ڈرامائی طور پر تیز ہوتی ہے۔ 20 W/cm² پر، اندرونی درجہ حرارت 600 ڈگری سے نیچے رہتا ہے، جہاں مادی انحطاط آہستہ آہستہ ہوتا ہے۔
26 ملی میٹر قطر قدامت پسند واٹ کثافت کے لیے موروثی فوائد فراہم کرتا ہے۔ اسی طرح کی کل واٹج والے 16 ملی میٹر ہیٹر کے مقابلے میں، سطح کا بڑا رقبہ گرمی کے بہاؤ کو پھیلاتا ہے۔ ایک 5kW 26mm ہیٹر 200mm لمبا تقریباً 30 W/cm² پر چلتا ہے۔ اسی لمبائی کا 5kW 16mm ہیٹر 50 W/cm²-پر اچھی طرح سے دباؤ کی حد میں چلتا ہے۔ مساوی لمبی عمر کے لیے، چھوٹے ہیٹر کو 300 ملی میٹر لمبا ہونا چاہیے، جو کہ جگہ کی تنگی کی وجہ سے اکثر ناممکن ہوتا ہے۔
ایپلیکیشن-مخصوص حرارت کی منتقلی کا تجزیہ محفوظ واٹ کثافت کا تعین کرتا ہے۔ قدرتی کنویکشن ایئر ہیٹنگ صرف 5-10 W/cm² کی اجازت دیتی ہے۔ جبری نقل و حمل کی اجازت 15-25 W/cm²۔ ٹھوس دھاتی اجزاء میں ترسیل - سانچوں، پلیٹین، بیرل - اچھی فٹ کے ساتھ 30-40 W/cm² کو سپورٹ کرتا ہے۔ ناقص فٹ، ڈھیلے رواداری یا سطح کی کھردری سے ہوا کے فرق کے ساتھ، محفوظ کثافت کو مؤثر طریقے سے 30-50% تک کم کرتا ہے۔
ہیٹر بنانے والے کے اعداد و شمار کے مطابق، قبل از وقت 26 ملی میٹر ہیٹر کی خرابی کی سب سے عام وجہ اصل حرارت کی منتقلی کے حالات کے لیے ضرورت سے زیادہ واٹ کی کثافت کی وضاحت ہے۔ کیٹلاگ کی درجہ بندی اکثر مثالی تنصیب کو فرض کرتی ہے-سخت فٹ، اچھی ترسیل، اعتدال پسند آپریٹنگ درجہ حرارت۔ حقیقی ایپلی کیشنز شاذ و نادر ہی یہ سب بیک وقت حاصل کرتی ہیں۔ کیٹلاگ کی زیادہ سے زیادہ حد سے 20% کی کمی عملی حفاظتی مارجن فراہم کرتی ہے۔
تھرمل سائیکلنگ کی شدت واٹ کی کثافت کی حد کو متاثر کرتی ہے۔ مسلسل مستحکم-ریاست کا آپریشن بار بار آن-سائیکلنگ سے زیادہ کثافت کی اجازت دیتا ہے۔ ہر تھرمل سائیکل تفریق کی توسیع سے مکینیکل تناؤ پیدا کرتا ہے۔ زیادہ واٹ کی کثافت اس تناؤ کو بڑھاتے ہوئے، تیز درجہ حرارت کے میلان پیدا کرتی ہے۔ بار بار سائیکل چلانے والی ایپلی کیشنز-مولڈ ہیٹنگ، بیچ پروسیسنگ-کو 25-30% کم واٹ کثافت کا استعمال مسلسل ڈیوٹی کے مساوی سے کرنا چاہیے۔
تقسیم شدہ واٹ کی کثافت غیر-یکساں ایپلی کیشنز کے لیے اصلاح کی پیشکش کرتی ہے۔ ایک لمبے پلیٹن میں 26 ملی میٹر کے ہیٹر کو سروں کے قریب زیادہ طاقت کی ضرورت ہو سکتی ہے جہاں گرمی کا نقصان سب سے زیادہ ہوتا ہے، مرکز میں کم طاقت۔ حسب ضرورت سمیٹنے والے پیٹرن اس پروفائلنگ کو حاصل کرتے ہیں۔ اصل تھرمل ضروریات کو پورا کرتے ہوئے اوسط واٹ کثافت قدامت پسند رہتی ہے۔ متعدد مقامات پر تھرموکوپلز میں بنائے گئے-اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ پروفائلنگ حسب منشا پرفارم کرتی ہے۔
وولٹیج کی تبدیلی مؤثر واٹ کثافت کو متاثر کرتی ہے۔ 480V آپریشن کے لیے مخصوص کردہ ہیٹر 530V-میں 21% پاور بڑھتا ہے جو عام طور پر خراب وولٹیج ریگولیشن والی سہولیات میں ہوتا ہے۔ یہ اوور ڈرائیو مقامی واٹ کی کثافت کو ڈیزائن کی حد سے آگے بڑھاتی ہے یہاں تک کہ جب اوسط کثافت محفوظ نظر آتی ہے۔ متوقع ہائی-لائن کے حالات کے لیے وولٹیج ریگولیشن یا قدامت پسند وضاحتیں اس انحطاط کے طریقہ کار کو روکتی ہیں۔
حرارت کی منتقلی کے مرکب کا معیار قابلِ حصول کثافت کو نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے۔ 2-3 W/m·K چالکتا کے ساتھ اچھا کمپاؤنڈ ناقص کمپاؤنڈ یا ہوا کے خلاء سے زیادہ محفوظ کثافت کی اجازت دیتا ہے۔ لیکن کمپاؤنڈ بنیادی فٹ کے مسائل پر قابو نہیں پا سکتا۔ موٹی کمپاؤنڈ تہوں کے ساتھ ایک ڈھیلا سوراخ کم سے کم کمپاؤنڈ کے ساتھ سخت فٹ سے بدتر کارکردگی کا مظاہرہ کر سکتا ہے. سطح کی تیاری اور جہتی رواداری بنیادی رہتی ہے۔ مرکب ثانوی اصلاح ہے۔
اہم ایپلی کیشنز کے لیے، آلات والے ہیٹرز کے ساتھ پروٹوٹائپ ٹیسٹنگ واٹ کثافت کے انتخاب کی توثیق کرتی ہے۔ تقسیم شدہ تھرموکوپل آپریٹنگ حالات میں اصل اندرونی درجہ حرارت کی پیمائش کرتے ہیں۔ بلند درجہ حرارت پر تیز رفتار زندگی کی جانچ سروس کی زندگی کی پیش گوئی کرتی ہے۔ انجینئرنگ کی یہ سرمایہ کاری مہنگی فیلڈ کی ناکامیوں کو روکتی ہے اور وضاحتوں پر اعتماد قائم کرتی ہے۔
