Vatitihedus – varjatud tegur, mis määrab kasseti küttekeha eluea
Täiesti{0}}uus ühepealine-küttetoru ebaõnnestub mõne nädala jooksul pärast paigaldamist. Esialgne reaktsioon süüdistab sageli tootmiskvaliteeti. Kuid enamikul juhtudel on tegelik süüdlane spetsifikatsioon, mis jäi tähelepanuta: vattihedus.
Wattitihedus, mida nimetatakse ka võimsustiheduseks või pinnakoormuseks, mõõdab, kui palju elektrienergiat hajub küttekeha kuumutatud pinna pindalaühiku kohta. Silindrilise kassettküttekeha puhul on arvutus lihtne:
Vattide tihedus (W/cm²)=Koguvõimsus ÷ (π × läbimõõt (cm) × kuumutatud pikkus (cm))
See arv määrab otseselt küttekeha kesta ja sisemiste komponentide termilise pinge. Suurem vattihedus tähendab, et takistustraat ja kest töötavad kõrgematel temperatuuridel, kiirendades oksüdatsiooni, isolatsiooni purunemist ja võimalikku läbipõlemist.
Tavapäraste 600-kraadiste ühepealiste{1}}peaga elektriküttetorude puhul näitavad tööstuse kogemused pidevalt optimaalseks vahemikuks 5–7 W/cm². See vahemik annab enamiku tootmistsüklite jaoks{5}}piisavalt kiired kuumenemisajad, hoides ümbrise temperatuurid tavapäraste kestamaterjalide piiridest tunduvalt madalamal. See pakub märkimisväärset ohutuspuhvrit tegelike-probleemide jaoks: puuraugude väike nihe, väikesed õhuvahed, saastumine või termiline tsükkel. Selles vahemikus töötav kassetisoojendi [kassettkütteseade] pikendab nõudlikes tingimustes tavaliselt kasutusiga kuudelt 2–{10}} aastani.
Mis toimub väljaspool seda vahemikku? Alla 5 W/cm² muutub kütteseade liiga konservatiivseks. Soojenemisajad-pikenevad, mis võib aeglustada tootlikkust rakendustes, mis nõuavad kiiret tsüklit (nt survevalu). Üle 7 W/cm² suurenevad riskid märkimisväärselt. Materjali lagunemine kiireneb. Kuumad kohad tekivad kergemini, kui kontakt ei ole ideaalne. Takistustraat oksüdeerub kiiremini, lühendades kasutusiga. Üli-pikkade küttekehade (1000–1500 mm või rohkem) puhul on eriti soovitatav jääda selle vahemiku alumisse otsa (5–6 W/cm²), kuna täiusliku kontakti säilitamine pikematel pikkustel on peaaegu võimatu.
Kassetisoojendi ja selle kinnitusava vaheline sobivus mõjutab otseselt seda, kuidas vattitihedus väljendub tegelikus{0}}jõudluses. Soojusülekannet optimeerib auk, mis on töödeldud kliirensiga 0,05–0,1 protsenti küttekeha läbimõõdust. Kui sobivus on liiga lõtv, siis õhuvahed pigem isoleerivad kui juhivad soojust. Kui see on liiga tihe, võib soojuspaisumine küttekeha augus kinni haarata, muutes selle asendamise peaaegu võimatuks.
Erinevad rakendused nõuavad erinevat vattihedust. Suure soojusjuhtivusega metallvormid, stantsid ja plaadid (tööriistateras või alumiinium) taluvad suuremat vattihedust -tavaliselt 6–15 W/cm² või rohkem-, kuna need juhivad soojust tõhusalt ümbrisest eemale. Plastikust ekstrusioonisilindrid ja survevalutünnid töötavad tavaliselt 5–8 W/cm², et vältida polümeeri lokaalset lagunemist. Õhu või gaasi soojendamiseks on vaja palju väiksemat vattihedust, kuna õhu halb soojusjuhtivus ei suuda soojust piisavalt kiiresti ära kanda.
Aastatepikkuse välikogemuse õppetund on selge: koguvõimsuse täpsustamine, arvestamata selle võimsuse jaotumist üle küttekeha pinna, põhjustab enneaegseid rikkeid. Usaldusväärse,-kassettkütteseadme töökindluse tagamiseks on oluline vattiheduse arvutamine ja selle sobitamine rakendusega-mitte ainult temperatuurinõudega-.
