Pieņemot jaunu projektu, kurā nepieciešams norādīt iekārtu sildītājus, nepieciešamās jaudas noteikšana ir viens no visbiežāk sastopamajiem inženieru izaicinājumiem. Pārāk maza jauda izraisa lēnu uzsilšanu{1}}, kas ietekmē efektivitāti. Pārāk daudz jaudas tērē enerģiju un var sabojāt aprīkojumu. Par laimi, jaudas aprēķināšana nav pārāk sarežģīta. Apgūstot dažus galvenos parametrus, varat veikt ticamu novērtējumu.
Pamata jaudas aprēķina formula ir: Jauda ir vienāda ar īpatnējo siltumietilpību, reizinot masu un temperatūras paaugstināšanos, dalītu ar sildīšanas laiku un lietderības koeficientu. Lai gan tas izklausās sarežģīti, praktiskos lietojumus var vienkāršot. Metāla veidņu sildīšanai vispārīgs norādījums ir piešķirt 5 līdz 15 kilovatus uz kontakta laukuma kvadrātmetru. Šķidrumu, piemēram, ūdens vai eļļas, sildīšanai bieži pietiek ar 2 līdz 4 kilovatiem uz kubikmetru. Gaisa apkurei ir viszemākā prasība, parasti no 0,5 līdz 1,5 kilovatiem uz kubikmetru. Šie īkšķa noteikumi ir atvasināti no parasto materiālu īpatnējās siltuma jaudas un tipiskiem siltuma zudumu pieņēmumiem rūpnieciskajās iekārtās.
Saistībā ar taisnleņķa-svina kasetņu sildītājiem, ko bieži izmanto veidņu karsēšanai, virsmas slodze ir kritisks rādītājs. Virsmas slodze ir jauda uz apkures zonas laukuma vienību, kas izteikta vatos uz kvadrātcentimetru. Standarta veidnēm virsmas slodze no 5 līdz 10 vatiem uz kvadrātcentimetru tiek uzskatīta par drošu. Īpaši izstrādāti lieljaudas modeļi{6}}var sasniegt vairāk nekā 18 vatus uz kvadrātcentimetru, taču tas izvirza ievērojamas prasības materiāliem un ražošanas procesiem. Ieteicamās virsmas slodzes pārsniegšana konkrētam lietojumam ir viens no biežākajiem priekšlaicīgas sildītāja atteices cēloņiem.
Apsveriet piemēru: kārtridžu sildītājs ar 10 mm diametru un 100 mm apsildāmu garumu. Tā apsildāmās virsmas laukums ir aptuveni 31,4 kvadrātcentimetri. Ja mērķa virsmas slodze ir 8 vati uz kvadrātcentimetru, jauda būtu aptuveni 250 vati. Ja veidnei kopā nepieciešami 2000 vati, būtu nepieciešami astoņi šādi sildītāji. Svarīgs ir arī attālums starp sildītājiem, parasti 2,5 līdz 4 reizes lielāks par sildītāja diametru. Pārāk tuvu novietošana var izraisīt savstarpējus traucējumus, izraisot lokālu pārkaršanu un paātrinātu izolācijas degradāciju. Pārāk tālu viena no otras novietošana var radīt aukstas vietas, kā rezultātā veidojas nevienmērīga pelējuma temperatūra un nekonsekventa produkta kvalitāte.
Tikpat svarīga ir sprieguma izvēle. Kopējās opcijas ir 220 volti un 380 volti. Zemāks spriegums ir piemērots mazākas jaudas lietojumiem, savukārt augstāks spriegums samazina strāvas un saistītos līnijas zudumus. Tomēr spriegumu nevar patvaļīgi mainīt, jo sildītāja pretestība ir fiksēta. Jauda palielinās līdz ar sprieguma kvadrātu; pievienojot 220 V sildītāju 380 V barošanas avotam, tas patērēs daudz vairāk jaudas nekā tā projektētais rādītājs un ātri sabojāsies. Zināms gadījums bija saistīts ar klientu, kurš pieslēdza 220 V sildītāju pie 380 V, kā rezultātā dažu minūšu laikā notika izdegšana. Pirms uzstādīšanas vienmēr pārbaudiet, vai barošanas spriegums atbilst sildītāja nominālajam spriegumam.
Izvēloties sildītāju, ņemiet vērā drošības faktorus. Apkārtējā temperatūra, siltuma izkliedes apstākļi un darba cikls ietekmē faktisko jaudas pieprasījumu. Iekārtām, kas darbojas nepārtraukti, ir nepieciešama lielāka jaudas rezerve nekā iekārtām, kas ieslēdzas un izslēdzas. Sildītājiem, ko izmanto augstas-temperatūras vidē, ir jābūt samazinātam salīdzinājumā ar tiem, kas tiek izmantoti normālā apkārtējā temperatūrā. Ja tas ir neskaidrs, ražotājam aprakstot darbības apstākļus, tā tehniskais personāls var pārbaudīt aprēķinu. Turklāt apsveriet, vai lietojumprogrammai ir nepieciešams iebūvēts -termopāris slēgtā-cilpas temperatūras kontrolei, jo tas var ievērojami uzlabot temperatūras stabilitāti un energoefektivitāti. Galu galā, lai nodrošinātu ilgu un uzticamu sildītāja kalpošanas laiku, ir ļoti svarīgi izvēlēties piemērotu jaudu.
