ความเป็นจริงในการสร้างเครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดสำหรับการใช้กับอุโมงค์เผาแก้ว
หากคุณกำลังออกแบบเตาเผาแก้ว คุณจะรู้ได้ทันทีว่าคุณไม่สามารถนำหลอดไฟธรรมดามาใช้ได้ เพราะเมื่อความยาวของหลอดเกิน 2 เมตร กฎทางฟิสิกส์ก็จะเข้ามาขัดขวาง คุณจะต้องเผชิญกับปัญหาเรื่องแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง การขยายตัวของวัสดุเนื่องจากความร้อน และปัญหา “จุดที่มีอุณหภูมิต่ำ” ซึ่งอาจทำให้แก้วทั้งชุดเสียหายได้
การกำหนดกำลังไฟฟ้าให้เหมาะสม
สิ่งสำคัญคือเราไม่สามารถคาดเดากำลังไฟฟ้าได้เพียงอย่างเดียว เราต้องคำนวณอย่างแม่นยำว่าแต่ละเซนติเมตรต้องการกำลังไฟฟ้าเท่าไหร่ เพื่อให้อุณหภูมิของแก้วคงที่ตลอดทั้งชิ้น
สำหรับกรณีที่มีความยาวมากๆ เรามักจะไม่ใช้ระบบไฟฟ้าแบบ 220 โวลต์ เพราะเมื่อมีหลอดไฟหลายๆ ดวงมารวมกัน กระแสไฟฟ้าจะสูงมาก การใช้ระบบไฟฟ้าแรงดันสูงจะช่วยให้สายไฟไม่ร้อนเกินไป หากกำลังไฟฟ้าไม่สมดุล ปลายหลอดก็จะไหม้ได้ ในขณะที่ส่วนกลางยังคงทำงานได้ ไม่มีใครอยากเปลี่ยนหลอดไฟทุกๆ สองสัปดาห์หรอก
การรับมือกับความร้อนและการขยายตัวของวัสดุ
เราใช้ควอตซ์คุณภาพสูงสำหรับทำใจกลางหลอดไฟ เพราะรังสีคลื่นสั้นเท่านั้นที่จะช่วยให้ความร้อนเข้าไปถึงแก้วได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่ทำให้อากาศรอบๆ ร้อนขึ้น
แต่ก็มีข้อเสียอยู่ หลอดไฟที่มีความยาว 2 เมตรจะขยายตัวเมื่อมีความร้อน หากยึดหลอดไว้แน่นเกินไป แก้วก็จะแตกได้ ดังนั้นเราจึงออกแบบตัวยึดหลอดให้มีช่องว่างเล็กน้อย เพื่อให้หลอดมีพื้นที่ในการขยายตัว เรายังใช้ตัวยึดปลายหลอดที่แข็งแรง และตัวเชื่อมต่อที่ทนทาน เพื่อไม่ให้อุปกรณ์ทั้งหมดพังหายในช่วงที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
ข้อเสียที่ควรรู้
เครื่องเหล่านี้มีกำลังมหาศาล คุณจะสามารถทำให้แก้วร้อนได้อย่างรวดเร็ว และยังประหยัดพื้นที่ได้อีกด้วย เมื่อเทียบกับเตาเผาแบบใช้ก๊าซ
แต่มันก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเลย กำลังไฟฟ้าที่สูงขนาดนี้จะสร้างแรงกดดันมากมายให้กับอุปกรณ์ต่างๆ ของคุณ แผงไฟฟ้าและพัดลมระบายความร้อนจะต้องแข็งแรงพอที่จะรับมือกับสถานการณ์นี้ได้ หากการระบายความร้อนไม่ดีพอ ใจกลางหลอดก็จะไหม้เร็วกว่าที่ควรจะเป็น
ก่อนที่คุณจะเชื่อมต่อหลอดไฟเข้าด้วยกัน ขอให้คุณตรวจสอบกำลังไฟฟ้าให้ดีก่อน มันจะช่วยให้คุณไม่ต้องมาปวดหัวในภายหลังได้