כאשר מתרחשים התנגדות והפסדים אחרים בפיתול השנאי, נוצר חום. את החום הללו יש להעביר לשמן השנאי ולהיסחף בשמן השנאי. בטמפרטורות מתחת לכמה מאות מעלות צלזיוס, חוטים מתפתלים עדיין יכולים לשמור על החוזק המכני שלהם. בטמפרטורות מתחת לסביבות 140 מעלות, שמן שנאי אינו מתקלקל, אך כאשר הטמפרטורה עולה על 90 מעלות, מידת ההידרדרות של בידוד הנייר עולה מאוד. לכן, זרימת שמן הקירור חייבת להבטיח שטמפרטורת הבידוד נשמרת מתחת לגבול טמפרטורה זה ככל האפשר.
הטמפרטורה המקסימלית שבה בידוד הנייר לא יתדרדר היא סביב 80 מעלות. עם זאת, זה לא חסכוני ולא מעשי להגביל את הטמפרטורה של בידוד שנאי לרמה זו בשום פנים ואופן. עקב שינויים בטמפרטורת הסביבה ובעומס המופעל, טמפרטורה מקסימלית של 80 מעלות פירושה לרוב שטמפרטורת הבידוד של השנאי תהיה מתחת ל-80 מעלות במשך רוב הזמן, ולכן, חיי הבידוד של השנאי יהיו גבוהים משמעותית מחיי התכנון שלו. הגורם הקובע לתוחלת החיים הצפויה של שנאי, מלבד תקלה בשנאי שנגרמה מתקלות מוקדמות, הוא טמפרטורת הפעולה של הבידוד, או ליתר דיוק, טמפרטורת הפעולה של החלק החם ביותר (או הנקודה החמה) של הקצה. הבעיה שמעצבים צריכים לפתור היא לקבוע את הערך המותר של טמפרטורת הנקודה החמה. חוקרים רבים חקרו סוגיה זו, ורוב האנשים מאמינים שקצב ההשפלה או ההזדקנות של בידוד הנייר יגדל במהירות עם העלייה בטמפרטורת העבודה. בשנת 1930 פרסם מונטשינגר דו"ח על חומרי הבידוד ששימשו לליטר טמפרטורה באותה תקופה, ומסקנתו הייתה שבין 90-110 מעלות, קצב ההזדקנות של הבידוד יוכפל אם הטמפרטורה של השנאי תהיה גבוהה ב-8 מעלות. אחרים מצאו במחקר שלהם בנושא זה שהטמפרטורה שבה קצב ההזדקנות של הבידוד מוכפל עבור חומרי בידוד שונים המשמשים בסין היא 5-10 מעלות. כיום, 6 מעלות נחשבת בדרך כלל כטמפרטורה שמכפילה את קצב ההזדקנות של חומרי הבידוד הנוכחיים.
חשוב להכיר בכך שאין טמפרטורת הפעלה "נכונה" לחומרי בידוד, ואין הבנה אחידה בין מתכנני השנאים לגבי קביעת טמפרטורת הנקודה החמה המותרת לשנאים בתנאי הפעלה רגילים. למעשה, אנשים הבינו כעת שגורמים רבים, כמו לחות, חומציות ותכולת חמצן בשמן, כולם קובעים את מערכת ספיגת הלחות ומצב התחזוקה של השנאים, ויש להם השפעה חשובה מאוד על חיי הבידוד של השנאים. EN60076 ותקנים בינלאומיים אחרים קבעו מגבלות על עליית הטמפרטורה המותרת של נקודות חמות של שנאים, בעיקר בהתחשב בכך שאורך החיים הצפוי של שנאים הוא לפחות כ-30 שנה. הנחת היסוד שנקבעה במסמכים אלה היא הטמפרטורה הממוצעת של הנקודה החמה ב-98 מעלות.
כמו כן, יש להכיר בכך שעליית הטמפרטורה המצוינת בתקן יכולה להיות רק עליית הטמפרטורה של אותם חלקים שניתן למדוד בפועל. בדרך כלל יש טמפרטורות מסוימות של נקודה חמה בשנאים שהן גבוהות מהטמפרטורה הניתנת למדידה. טמפרטורות נקודות חמות אלו הן שקובעות את תוחלת החיים של שנאים.
המחקר על עליית הטמפרטורה המותרת המפורטת ב-EN60076 מראה שלעליית הטמפרטורה המצוינת יכולה להיות ערכים שונים, התלויים במצב המחזור של שמן שנאי. הסיבה לרגולציה זו היא שייתכנו הבדלים מסוימים בין ערכי עליית הטמפרטורה הניתנים למדידה, ועליית טמפרטורת הנקודה החמה הבלתי ניתנת למדידה תשתנה עם מצב זרימת שמן השנאי. שיטות מחזור הנפט המפורטות ב-EN60076-2 הן כדלקמן: מחזור שמן טבעי; זרימת שמן מאולצת לא כיוונית; זרימת שמן כיוונית מאולצת.
מחזור השמן הטבעי מנצל את לחץ הפרש הטמפרטורות הנוצר מחימום הנפט: השמן מחומם בתוך הפיתול ומתקרר ברדיאטור כדי להקטין.
במבנה זרימת השמן הכפויה, משאבת שמן משמשת להפקת שמן קירור מהרדיאטור ולהעברתו לתחתית הפיתול, ולאחר מכן מסתובבת דרך מעבר השמן הצירי האנכי הנוצר על ידי התומכים ה"עליונים" וה"תחתונים" של החוטים המתפתלים. כאשר דנים במעבר השמן הצירי האנכי בתוך הפיתול, החלק ה"עליון" וה"תחתון" של החוט מתייחסים למקומות שבהם הפיתול "קרוב" ו"רחוק" מליבת הברזל, בהתאמה. מעבר השמן הרדיאלי ומעבר השמן הצירי בתוך הפיתול מחוברים יחדיו. במבנה זרימת שמן לא כיוונית, זרימת השמן במעבר השמן הרדיאלי (מעבר שמן אופקי) המחבר בין מעברי השמן הציריים העליונים והתחתונים תלויה לחלוטין בהשפעות התרמיות והסוערות של השמן, ומהירות זרימת השמן במעבר השמן הרדיאלי נמוכה בהרבה מזו שבמעבר השמן הצירי. במבנה מחזור שמן מאולץ, שמן הקירור נשלח תחילה לצינור איסוף השמן בתחתית הפיתול, ולאחר מכן עובר דרך כל פיתול ראשי בפרופורציה מתאימה. יש להתקין מחיצות מנחות זרימת שמן במרווחים קבועים בתוך הפיתול. מחיצות מנחות אלו חוסמות לסירוגין את מעברי השמן הציריים החיצוניים והפנימיים של הפיתול, ולכן שמן הקירור חייב לזרום דרך מעבר השמן האופקי לאורך נתיב מעוקל בתוך הפיתול כדי להבטיח זרימת שמן מספקת בכל חלקי הפיתול. קצב העברת החום תלוי במידה רבה במהירות זרימת השמן, ולכן הכוונה של מבנה הקירור תגרום להפרשי טמפרטורת שמן (או שיפועים) נמוכים יותר.
המטרה של המעצבים היא בדרך כלל להשיג "איזון" בתכנון, כלומר שליטה בשיפוע הטמפרטורה של הפיתולים כדי להבטיח שעליית טמפרטורת השמן העליונה ועליית הטמפרטורה של פיתולי המתח-הנמוכים והמתח הגבוהים- הנמדדים בשיטת ההתנגדות יהיו קרובים ככל האפשר לערכי עליית הטמפרטורה שצוינו בהתאמה. אם שיפוע הטמפרטורה של הפיתול גבוה מדי, יש צורך להגביל את עליית הטמפרטורה של השמן העליון כדי להבטיח שהיא לא תעלה על ערך עליית הטמפרטורה המותר הנמדד בשיטת ההתנגדות. בהנחה שמבנה זרימת השמן המאומץ עצמו נקבע על ידי כמה גורמים אחרים, השיטה העיקרית של מעצבים להתאים את עליות טמפרטורת השמן השונות היא להתאים את מספר הדיאפרגמות המנחות של מעברי שמן קירור אופקיים בתכנון המתפתל.
עליית הטמפרטורה הממוצעת של הפיתול מחושבת על ידי מדידת התנגדות הפיתול והשוואתה להתנגדות הפיתול הנמדדת בטמפרטורת סביבה ידועה. ישנן סיבות רבות שיכולות לגרום להבדלים משמעותיים בין עליית הטמפרטורה של כל חלק בפיתול לבין עליית הטמפרטורה הממוצעת של הפיתול. אך ניתן להעריך במדויק חלק מההבדלים הללו, בעוד שלאחרים יש דיוק אומדן נמוך בהרבה. לדוגמה, חלק הפיתול שנמצא בתחתית עמוד ליבת הברזל הוא בשמן קר, בעוד שחלק הפיתול שנמצא בחלק העליון של עמוד ליבת הברזל מוקף בשמן החם ביותר. מדידת עליית הטמפרטורה של השמן העליון והתחתון היא פשוטה יחסית, שניתן להשיג על ידי הגדרת מדי חום בחלק העליון של מיכל הדלק ליד כניסת הצידנית ובתחתית מיכל הדלק ליד יציאת המצנן. עליית הטמפרטורה הממוצעת של השמן תהיה הממוצע של עליית טמפרטורת השמן בחלק העליון והתחתון של המיכל הנמדד למעלה, בעוד ששיפוע הטמפרטורה הממוצע של הפיתול לשמן הוא ההפרש בין עליית טמפרטורת השמן הממוצעת לעליית הטמפרטורה הממוצעת של הפיתול הנמדדת בשיטת ההתנגדות. בדרך זו, הטמפרטורה של החלק החם ביותר של הפיתול מורכבת מסכום החלקים הבאים: טמפרטורת הסביבה; עליית טמפרטורת השמן העליונה; שיפוע הטמפרטורה הממוצע של הפיתול לשמן;
ערך טמפרטורה (מקדם נקודה חמה) השווה להפרש בין הטמפרטורה הגבוהה ביותר לטמפרטורה הממוצעת של הפיתול. ניתן לראות שסכום החלקים לעיל זהה לסכום החלקים הבאים: טמפרטורת הסביבה; עליית טמפרטורת מתפתל נמדדת בשיטת התנגדות; מחצית מהפרש הטמפרטורה בין שמן הכניסה והיציאה של המצנן; ההבדל בין הטמפרטורה המקסימלית לטמפרטורה הממוצעת של הפיתול, כמתואר לעיל.
במקרים מסוימים, נוח להשתמש בקבוצה האחרונה של ערכי עליית טמפרטורה כדי לייצג את טמפרטורת הנקודה החמה של הפיתול. בשני המקרים, לא ניתן להעריך במדויק את ערך הפרש הטמפרטורה הסופי. סט עוגות תיל הממוקם בין מעבר שמן הקירור האנכי למעבר שמן הקירור האופקי, כאשר בפינותיהם ארבעה חוטים בעלי שני משטחי קירור, בעוד שלשאר החוטים יש רק משטח קירור אחד. יתרה מכך, אלא אם כן שיטת הקירור היא מבנה מנחה זרימת שמן מאולצת, לא רק שביצועי העברת החום מעל פני השטח האופקיים גרועים בגלל מהירות זרימת השמן הנמוכה במעבר השמן האופקי, אלא שהשמן במעבר השמן האופקי הוא בדרך כלל הרבה יותר חם מזה שבמעבר השמן האנכי. בנוסף, בשל הכיוונים השונים של שטף הדליפה, הפסדי זרם המערבולת בחלקים שונים של הפיתול משתנים מאוד. למרבה המזל, בשל המוליכות התרמית המצוינת של חוטי נחושת, ההבדלים הללו נוטים להתפזר באופן שווה. עם זאת, כאשר מעריכים את עליית הטמפרטורה של נקודות חמות, לא ניתן להתעלם מההבדל בין עליית הטמפרטורה הגבוהה ביותר לעליית הטמפרטורה הממוצעת של הפיתול.
במשך שנים רבות, אנשים תפסו את הפרש עליית הטמפרטורה הזה כ-10% מדרגת עליית הטמפרטורה הממוצעת של הפיתול לשמן. שיפוע הטמפרטורה המקסימלי של הפיתול לשמן הוא פי 1.1 שיפוע הטמפרטורה הממוצע שלו, כאשר עבור שנאים בקיבולת בינונית ושנאים גדולים, מתאים יותר מקדם של 1.3.
השיפוע המשוער בין הטמפרטורה הגבוהה ביותר לטמפרטורה הממוצעת של הפיתול הוא להמחשה בלבד. בשיטת הקירור של ODAF, בשל האחידות הטובה של מהירות זרימת השמן בתוך הפיתול, מתקבל ערך זה קטן יותר. למעשה, טמפרטורת הנקודה החמה של הפיתול זהה בשני המקרים שהוזכרו לעיל.
עקב העלייה בטמפרטורת הסביבה או בעומס, כאשר השנאי פועל בטמפרטורת נקודה חמה הגבוהה מקצב ההזדקנות הרגיל, חיי הבידוד של השנאי יהיו בעלי שיעור אובדן גבוה יותר. על הפסדי חיים גבוהים אלו יש לפצות על ידי פעולת השנאי בטמפרטורת נקודה חמה הנמוכה מקצב ההזדקנות הרגיל, מה שמבטיח לשנאי הפסדי חיים תקינים לאורך כל תקופת הפעולה. למעשה, רק מעט שנאים פעלו בעומס מלא, כך שמערכת השנאים תמיד הייתה במצב טוב. לרוב השנאים הקשורים למערכות חשמל ציבוריות יש מחזור עומס יומי שבו שעות הבוקר והצהריים הן תקופות שיא של צריכת החשמל, בעוד ששנאים תעשייתיים רבים בעלי עומסים קלים יותר בלילה ובסופי שבוע. בינתיים, הטמפרטורה הסביבתית משתנה מאוד בהתאם לעונה. בנוסף, במדינות רבות עם אקלים מתון כמו בריטניה, חלק גדול מעומס המערכת משמש לחימום, ועומס זה מתרחש במהלך החורף כאשר טמפרטורת הסביבה נמוכה יותר, מה שמקטין את האפשרות שטמפרטורות נקודות חמות בפועל יגיעו לערך התיאורטי הגבוה ביותר.










