Patruunalämmittimien maailmassa on yleinen hämmennys, joka johtaa väärinkäyttöön ja ennenaikaiseen epäonnistumiseen. Termejä "suuri tiheys" ja "suuri teho" käytetään usein vaihtokelpoisina, mutta ne viittaavat kahteen eri asiaan. Eron ymmärtäminen on välttämätöntä luotettavasti toimivan lämmittimen valinnassa sen sijaan, että se palaa viikkoissa.
Suuri tiheys viittaa pintawattitiheyteen-tehon määrää lämmittimen pinnan pinta-alayksikköä kohti. Suuritiheyksinen lämmitin pakkaa enemmän wattia pienemmälle pinta-alalle. Tämä saavutetaan käyttämällä korkealaatuisempia materiaaleja ja tarkempia valmistusprosesseja. Sisäinen vastuslanka on tyypillisesti korkean lämpötilan seos, kuten nikkeli-kromi. Magnesiumoksidieriste tiivistetään korkeammassa paineessa lämmönjohtavuuden parantamiseksi. Vaipan materiaali on usein korkean lämpötilan metalliseosta, kuten Incoloy®. Suuritiheyksinen lämmitin voi toimia pintakuormalla 15–25 wattia neliösenttimetriä kohti tai enemmän, mikäli asennusolosuhteet ovat ihanteelliset.
Korkea teho puolestaan viittaa yksinkertaisesti lämmittimen kokonaistehoon. Suuritehoinen lämmitin voi olla fyysisesti suuri ja jakaa tehon suurelle pinta-alalle niin, että wattitiheys pysyy kohtuullisena. Sitä vastoin suuritiheyksisellä lämmittimellä voi olla suhteellisen pieni kokonaisteho, mutta se keskittää tehon pieneen tilaan. Nämä kaksi käsitettä liittyvät toisiinsa, mutta eivät ole samat.
Usein esiintyvä virhe on suuritiheyksisen lämmittimen valitseminen varmistamatta, että sovellus tukee sitä. Suuritiheyksinen lämmitin vaatii erinomaisen lämpökosketuksen ontelon kanssa. Välyksen tulee olla tiukka. Ontelon tulee olla suora ja puhdas. Jäähdytyslevyn tulee pystyä imemään energiaa nopeasti. Ilman näitä olosuhteita suuritiheyksinen lämmitin ylikuumenee sisäisesti ja epäonnistuu. Suuritehoinen ja kohtalaisen tiheä lämmitin on usein turvallisempi valinta, kun asennusolosuhteet eivät ole ihanteelliset.
Toinen tekijä on käyttölämpötila. Kun tavoitelämpötila nousee, ontelon kyky absorboida lämpöä heikkenee. Lämmitin, joka toimii 20 wattia neliösenttimetriä kohden 200 asteessa, voi toimia hyvin. Sama 500 asteessa käyvä lämmitin voi ylikuumentua, koska lämmittimen ja ontelon välinen lämpötilaero on pienempi, mikä vähentää lämmönsiirtonopeutta. Korkean lämpötilan sovelluksissa wattitiheyden alentaminen on usein tarpeen sisäisen langan lämpötilan pitämiseksi turvallisissa rajoissa.
Kokemus osoittaa, että useimmissa teollisissa sovelluksissa kohtuullinen wattitiheys 8–12 wattia neliösenttimetriä kohti tarjoaa hyvän suorituskyvyn ja luotettavuuden tasapainon. Suurempia tiheyksiä voidaan käyttää, kun asennusolosuhteet ovat poikkeukselliset, kuten tarkkuustyöstetyssä kuparissa, jossa on täydellinen istuvuus ja vakaat käyttöolosuhteet. Pienemmät tiheydet sopivat korkeisiin lämpötiloihin tai asennuksiin, joissa istuvuutta ei voida valvoa tiukasti.
Sovelluksissa, jotka todella vaativat suurta tiheyttä, lämmitin on määritettävä ottaen huomioon kaikki yksityiskohdat. Vaipan materiaalin tulee olla sopiva lämpötilaan. Sisärakenteessa tulee olla tarkkuuspuristettua MgO:ta. Kylmäalue on mitoitettava oikein. Johtojen on oltava käyttöympäristön mukaisia. Suuritiheyksinen lämmitin ei ole hyödykekomponentti; se on suunniteltu tuote, joka vaatii huolellista valintaa ja asennusta.
Kun valinta on suuren tiheyden ja suuren tehon välillä, päätöksen tulee perustua sovelluksen lämpövaatimuksiin ja asennusolosuhteisiin. Suuritehoinen lämmitin, jonka tiheys on kohtalainen, kestää usein kauemmin kuin suuritiheyksinen lämmitin, joka on työnnetty rajoihinsa. Tämän eron ymmärtäminen auttaa välttämään toistuvien vikojen turhautumisen ja varmistaa, että valittu lämmitin tarjoaa tasaisen suorituskyvyn aiotun käyttöiän ajan.
