2.1.3 โครงสร้าง / หลักการทำงานโดยทั่วไป

​

   เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบนี้จะมีโครงสร้างดังนี้: ปั๊มแบบจุ่ม (มักเป็นปั๊มแรงเหวี่ยง) ติดตั้งอยู่ด้านบนของถัง

ข้อดีของการติดตั้งปั๊มในแนวตั้งบนถังคือ ลดโอกาสการรั่วไหล เนื่องจากปั๊มจมอยู่ในของเหลวถ่ายเทความร้อนทั้งหมด

 

ภายในถังจะมีฮีตเตอร์แบบจุ่ม โดยของเหลวจะไหลผ่านรอบฮีตเตอร์

 

สำหรับการใช้น้ำมันถ่ายเทความร้อน มีข้อควรพิจารณาเพิ่มเติม (ซึ่งไม่ค่อยมีผลกับน้ำ) ได้แก่:

​

- สัดส่วนที่เหมาะสมระหว่างกำลังให้ความร้อน (ภาระความร้อนจำเพาะ) และอัตราการไหลของปั๊ม เป็นปัจจัยสำคัญต่ออายุการใช้งานของน้ำ

- มันหากภาระความร้อนสูง แต่การไหลต่ำ จะทำให้น้ำมันรับภาระความร้อนมากขึ้น ส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลง

- อีกปัจจัยหนึ่งคือระดับอุณหภูมิทางออก ยิ่งสูงยิ่งส่งผลต่อการเสื่อมของน้ำมัน

 

หากเครื่องควบคุมอุณหภูมิถูกออกแบบหรือปรับตั้งไม่เหมาะสม อาจทำให้น้ำมันเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว และทำให้อายุการใช้งานลดลงอย่างมาก

​

   ผลิตภัณฑ์จากการเสื่อมสภาพของน้ำมันจะไปเกาะสะสมบนผิวของฮีตเตอร์ ทำให้เกิดชั้นฉนวน ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปจะทำให้ฮีตเตอร์เสียหายได้

   อุณหภูมิฟิล์ม (film temperature) เป็นค่าที่สำคัญในการเลือกฮีตเตอร์ที่เหมาะสม โดยหมายถึงอุณหภูมิของของเหลวถ่ายเทความร้อนที่สัมผัสกับผิวให้ความร้อนโดยตรง

​

   เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำมันเกิดความเค้นความร้อน อุณหภูมิภายในเครื่อง (บริเวณฮีตเตอร์) ต้องไม่เกินค่าอุณหภูมิฟิล์มสูงสุดที่ผู้ผลิตน้ำมันกำหนด

   เนื่องจากเครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบอ่างความร้อนไม่สามารถควบคุมสภาวะการไหลที่ผิวฮีตเตอร์ได้อย่างแม่นยำ จึงไม่สามารถคำนวณอุณหภูมิฟิล์มได้ ทำให้ต้องจำกัดภาระความร้อนจำเพาะให้อยู่ในระดับต่ำ โดยทั่วไปไม่เกินประมาณ 2.5 W/cm² แม้ว่าภาระความร้อนจำเพาะจะไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่กำหนดการออกแบบที่เหมาะสมหรืออายุการใช้งานของน้ำมัน แต่ในการใช้งานแบบอ่างความร้อน การใช้ภาระความร้อนต่ำย่อมดีกว่าเสมอ

   การที่สภาวะการไหลไม่แน่นอนในระบบอ่างความร้อน เป็นหนึ่งในเหตุผลที่ผู้ผลิตบางราย รวมถึง Regloplas แนะนำให้ใช้น้ำมันถ่ายเทความร้อนในระบบนี้ที่อุณหภูมิไม่เกิน 150 °C

   อย่างไรก็ตาม ระบบอ่างความร้อนมีต้นทุนไม่สูง และยังเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิไม่เกิน 150 °C