PTC ısıtıcının prensibi ve işlevi

PTC ısıtıcı
PTC ısıtıcı, PTC ısıtma elemanı olarak da bilinir, PTC seramik ısıtma elemanı ve alüminyum borudan oluşur. Bu tip PTC ısıtıcı, düşük termal direnç ve yüksek ısı transfer verimliliği avantajlarına sahiptir ve bu da onu otomatik sabit sıcaklık ve enerji tasarrufu sağlayan elektrikli ısıtıcı yapar. Öne çıkan özelliği güvenlik performansında yatmaktadır. Herhangi bir uygulamada, yanıklar ve yangınlar gibi güvenlik tehlikelerine neden olabilecek elektrikli ısıtma tüplü ısıtıcılar gibi yüzey "kızarıklığı" fenomeni olmayacaktır.

Galvanizli dış basınç plakası, paslanmaz çelik oluklu yay plakası, galvanizli iç basınç plakası, tek katmanlı alüminyum ısı emici, PTC ısı emici, çift katmanlı alüminyum ısı emici, nikel kaplı bakır elektrot terminali ve PPS yüksek sıcaklık plastik elektrot kılıfından oluşur. U şeklinde oluklu ısı dağıtım kanatçıklarının kullanılması nedeniyle, bu ürün ısı dağıtım oranını, yapışkan ve mekanik avantajlarıyla birleştirerek ve çalışma sırasında PTC ısıtma elemanlarının çeşitli termal ve elektriksel olaylarını tamamen dikkate alarak iyileştirmiştir. Güçlü bağlama kuvveti, mükemmel termal iletkenliği ve ısı dağıtma performansı, yüksek verimliliği ve güvenliği ve güvenilirliği. Bu tip PTC ısıtıcı, düşük termal direnç ve yüksek ısı transfer verimliliği avantajlarına sahiptir ve bu da onu otomatik sabit sıcaklık ve enerji tasarrufu sağlayan bir elektrikli ısıtıcı yapar. Öne çıkan özelliklerinden biri güvenlik performansında yatmaktadır, yani fan arızalandığında ve çalışmayı durdurduğunda, PTC ısıtıcının gücü yetersiz ısı dağılımı nedeniyle otomatik olarak keskin bir şekilde düşecektir. Bu sırada ısıtıcının yüzey sıcaklığı Curie sıcaklığı civarında (genellikle 250 derece civarında) tutulur, böylece elektrikli ısıtma tüplü ısıtıcıların yüzeyinde "kızarıklık" olayı oluşmaz.
​
PTC ısıtıcının prensibi
Sabit sıcaklık ısıtmalı PTC termistörü sabit sıcaklık ısıtma özelliğine sahiptir. Prensibi, PTC termistörü şarj edildikten sonra kendi kendine ısınması ve direnç değerinin sıçrama bölgesine girmesine neden olmasıdır. Sabit sıcaklık ısıtmalı PTC termistörünün yüzey sıcaklığı sabit kalacaktır, bu sadece Curie sıcaklığı ve PTC termistörünün uygulanan voltajıyla ilgilidir ve temelde ortam sıcaklığından bağımsızdır. PTC ısıtıcı, PTC termistörlerinin sabit sıcaklık ısıtma özelliklerini kullanarak tasarlanmış bir ısıtma cihazıdır. Küçük ve orta güçteki ısıtma uygulamalarında, PTC ısıtıcılar geleneksel ısıtma elemanlarının eşleşemeyeceği avantajlara sahiptir, örneğin sabit sıcaklık ısıtması, açık alev olmaması, yüksek ısı dönüşüm oranı, güç kaynağı voltajından minimum etki ve uzun doğal ömür. Elektrikli ısıtma cihazlarındaki uygulamaları araştırma ve geliştirme mühendisleri tarafından giderek daha fazla tercih edilmektedir. Termostatik ısıtmalı PTC termistörleri, genellikle dairesel, dikdörtgen, uzunlamasına, dairesel ve petek gözenekli şekiller dahil olmak üzere çeşitli dış yapı ve özelliklere sahip olabilir. Yukarıda belirtilen PTC ısıtma elemanları ve metal bileşenlerin bir araya getirilmesiyle çeşitli yüksek güçlü PTC ısıtıcılar oluşturulabilir.

PTC ısıtıcılar iletim moduna göre ayrılır
(1) PTC seramik ısıtıcılar, esas olarak ısı iletimi esasına dayanır. Özelliği, PTC ısıtma elemanı tarafından yayılan ısıyı, PTC ısıtma elemanının yüzeyine yerleştirilmiş elektrot plakaları (iletken ve ısı transferi), yalıtım katmanları (yalıtım ve ısı transferi), termal depolama plakaları (bazılarında ayrıca termal yapıştırıcı bulunur) vb. gibi çok katmanlı ısı transfer yapıları aracılığıyla ısıtılan nesneye aktarmaktır.

(2) Üretilen sıcak havayı konvektif ısı transferi için kullanan çeşitli PTC seramik sıcak hava ısıtıcıları. Karakteristiği yüksek çıkış gücü ve üfleme sıcaklığını ve çıkış ısısını otomatik olarak ayarlama yeteneğidir.

(3) Kızılötesi radyasyon ısıtıcısı. Özellikleri aslında PTC bileşenlerinin veya termal iletken plakaların yüzeyinden hızla yayılan ısıyı, doğrudan veya dolaylı olarak yüzeyiyle temas halinde olan uzak kızılötesi kaplamayı veya uzak kızılötesi malzemeyi uyararak kızılötesi radyasyon yayarak bir PTC seramik kızılötesi radyasyon ısıtıcısı oluşturmak için kullanır.

PTC ısıtıcılar yapısal özelliklerine göre sınıflandırılır
(1) Sıradan pratik PTC seramik ısıtıcı. Bu tür cihazlar esas olarak elektrikli sivrisinek kovucu, el ısıtıcısı, kurutucu, elektrikli ısıtma plakası, elektrikli ütü, elektrikli lehimleme demiri, elektrikli yapıştırıcı, kıvırma perması vb. içerir. Özelliği düşük güce sahip olması, ancak yüksek termal verimliliğe sahip olması ve çok pratik olmasıdır.

(2) Otomatik sabit sıcaklık PTC ısıtıcı. Bu tip ekipmanlar esas olarak şunları içerir: küçük kristal cihaz sabit sıcaklık banyosu, sabit sıcaklık inkübatörü, elektronik termos, inkübatör, yalıtımlı kap, yalıtımlı plaka, yalıtımlı dolap, yalıtımlı masa, vb. Özellikleri arasında otomatik yalıtım, basit yapı, iyi sabit sıcaklık özellikleri, yüksek termal verimlilik ve ortamda kullanım için geniş bir sıcaklık aralığı bulunur.

(3) Sıcak hava PTC ısıtıcısı. Bu tip sıcak hava PTC ısıtıcısı esas olarak küçük sıcak hava ısıtıcıları, saç kurutma makineleri, sıcak oda ısıtıcıları, kurutucular, gardıroplar, kurutucular, endüstriyel kurutma ekipmanları vb. içerir. Özellikleri yüksek çıkışlı sıcak hava gücü, hızlı ısıtma, güvenlik ve rüzgar sıcaklığını ve güç tüketimini otomatik olarak ayarlama yeteneğidir.

PTC klimada rol oynuyor
Klimalarda kullanılan PTC oluklu ısıtıcı, kendi kendini kontrol eden bir tür sıcaklık ısıtıcısıdır.

1. Sabit sıcaklık ısıtmalı PTC termistörü sabit sıcaklık ısıtma özelliğine sahiptir. Prensibi, PTC termistörü şarj edildikten sonra kendi kendine ısınması ve direnç değerinin sıçrama bölgesine girmesine neden olmasıdır. Sabit sıcaklık ısıtmalı PTC termistörünün yüzey sıcaklığı sabit kalacaktır, bu yalnızca PTC termistörünün Curie sıcaklığı ve uygulanan voltajıyla ilgilidir ve temelde ortam sıcaklığından bağımsızdır.

PTC ısıtma elemanı, PTC termistörlerinin sabit sıcaklık ısıtma özelliklerini kullanarak tasarlanmış bir ısıtma elemanıdır. Küçük ve orta güçteki ısıtma uygulamalarında, PTC ısıtma elemanları, sabit sıcaklık ısıtma, açık alev olmaması, yüksek ısı dönüşüm oranı, güç kaynağı voltajından minimum etkilenme ve uzun doğal ömür gibi geleneksel ısıtma elemanlarının eşleşemeyeceği avantajlara sahiptir. Elektrikli ısıtma cihazlarındaki uygulamaları, araştırma ve geliştirme mühendisleri tarafından giderek daha fazla tercih edilmektedir.

3. Termostatik ısıtma PTC termistörleri, genellikle dairesel, dikdörtgen, uzunlamasına, dairesel ve petek gözenekli şekiller dahil olmak üzere çeşitli dış yapı ve özelliklerde yapılabilir. Yukarıdaki PTC ısıtma elemanlarının metal bileşenlerle birleştirilmesi, çeşitli yüksek güçlü PTC ısıtma elemanları formları oluşturabilir.

PTC ısıtıcılar için uygulama senaryoları ve önlemler
1. Katı sabit sıcaklıkta ısıtma.

1.1 Sağlam ısıtıcı yapısı.

Yüksek ısı iletkenliğine sahip malzemeler (alüminyum, bakır, grafit blokları vb. gibi) ısıyı iletirken, ısıtılmış katı ile PTC ısıtıcı arasındaki S mesafesi 30 mm içinde olmalıdır; Biraz daha yüksek ısı iletkenliğine sahip malzemelerde (çelik, paslanmaz çelik, titanyum, termal seramikler vb. gibi) ısı iletilirken, ısıtılmış katı ile PTC ısıtıcı arasındaki mesafe 10 mm içinde olmalıdır; Zayıf ısı iletkenliğine sahip malzemelerde (plastik, gözeneksiz kauçuk, yalıtım kağıdı, mika levhalar vb. gibi) ısı iletilirken, ısıtılmış katı ile PTC ısıtıcı arasındaki mesafe 3 mm içinde olmalıdır; Isıyı iletmek için yalıtım malzemeleri (fiber kağıt, kauçuk, köpük levha vb. gibi) kullanmayın. İyi ısı iletkenliğine sahip bir malzeme kullanılırsa ve ısıtılmış katı ile PTC ısıtıcı arasındaki mesafe küçükse, ısıtılmış katı nispeten kararlı bir sıcaklığa ulaşacaktır.

Isı dağıtım yapısının alanının PTC seramik gövdesinin ısı transfer alanına oranı üç katı geçmemelidir. Isı dağıtım yapısı alanının oranı çok büyüktür, bu da ısıtılan katının elde ettiği sıcaklığın dengesiz olmasına neden olabilir.

1.2 Yüzey sıcaklığı.

PTC seramik ısıtma elemanının 25 derece ± 5 derece ortam sıcaklığındaki sıcaklık toleransı Tablo 1'de gösterilmiştir. Ancak PTC seramik ısıtma elemanı ısı dağıtım yapısına takılırsa, sıcaklık doğruluğu bozulacak ve tolerans artacaktır. Isıtıcının iç ısı transferi zayıf olduğunda ve ısı dağıtım yapısının alanı PTC seramik gövdenin ısı transfer alanına kıyasla nispeten büyük olduğunda, sıcaklık doğruluğu azalacaktır.

PTC ısıtıcıların yüzey sıcaklığını etkileyen birçok faktör vardır, bu nedenle yüzey sabit sıcaklığının doğruluğu çok yüksek olamaz. Yüksek sıcaklık kontrol doğruluğunun gerektiği durumlarda, bir PTC ısıtıcı ve harici bir sıcaklık kontrol cihazı kullanılabilir. Harici sıcaklık kontrol cihazı arızalandığında, PTC ısıtıcının ısıtma yüzey sıcaklığı ayarlanan sabit sıcaklığı aşmayacaktır ve aşırı sıcaklık koruma fonksiyonuna sahiptir.

1.3 Uygulama senaryoları.

Elektrikli sivrisinek kovucu, masaj aleti, ısıtıcı, elektrikli lehim havyası, elektrikli ütü, nemlendirici, maşa, düzleştirici, tutkal aplikatörü, elektrikli koku aplikatörü, sıcak tutkal tabancası, elektrikli ütü, balmumu eritme aplikatörü, elektronik bileşen yalıtımı, devre kartı nem giderme vb.

Katı sabit sıcaklık ısıtması olarak bir PTC ısıtıcı kullanıldığında, uygun ısıtma sıcaklığı 0-300 derece ve oda sıcaklığındaki ısıtma sıcaklığı 50-300 derecedir. Uygun ortam sıcaklığı -40~250 derecedir. Çok yüksek veya çok düşük yüzey sıcaklığına sahip PTC'nin üretimi zordur ve hatta PTC özelliklerinden yoksundur.

Çalışma voltajı: 3.7V~420V, hem AC hem de DC. Çalışma voltajı düşük olduğunda, PTC'nin oda sıcaklığı direnci çok küçüktür ve direnç sıcaklık değişim oranı da nispeten küçüktür, bu da sabit sıcaklığın daha zayıf doğruluğuna neden olur; Ek olarak, düşük voltaj altında, ısıtma gücü küçüktür, ısıtma oranı yavaştır ve daha yüksek bir sıcaklığa bile yükselemez.

Güvenlik ve güvenilirlik açısından, PTC ısıtıcılar genellikle geleneksel elektrikli ısıtma tellerinden daha yüksek güvenlik, daha yüksek yalıtım voltaj direnci, daha düşük kaçak akım ve daha fazla stabiliteye sahiptir. Bazı uygulamalarda, geleneksel elektrikli ısıtma telleri güvenlik sertifikasını geçemezken, PTC ısıtıcılar güvenlik sertifikasını geçebilir. Bu nedenle, PTC yüksek güvenlik gereksinimleri olan durumlarda kullanılabilir. Ancak PTC'nin tüm üreticileri güvenlik gereksinimlerini karşılamayacaktır, bu nedenle tedarik için mükemmel kaliteye sahip PTC üreticilerini seçmek gerekir. PTC katı ısıtma için kullanılır ve ana güvenlik ve güvenilirlik sorunları şunlardır: birincisi, PTC seramik gövdesi bozulur ve yanar, kısa devreye ve yalıtım katmanının yanmasına neden olur; ikincisi, yalıtım katmanının kırılması ve elektrik sızdırması, kabuğun şarj olmasına neden olur.

Maliyet açısından, küçük alan sabit sıcaklık ısıtması için bir PTC ısıtıcı kullanmak, sıcaklık kontrolü ve aşırı sıcaklık koruması ihtiyacını ortadan kaldırabilir. PTC'nin hacmi çok küçük olabilir ve kurulumu nispeten basittir. Daha düzgün ısıtma sıcaklığı için bir PTC ısıtıcı kullanarak, büyük bir ısıtma alanıyla sabit sıcaklık ısıtması. PTC sabit sıcaklık ısıtıcılarının ömrü, geleneksel elektrikli tel ısıtıcıların ömründen birkaç kat daha uzundur ve PTC kullanımı ayrıca kullanım ömründen ve bakım maliyetlerinden tasarruf sağlar.

Isıtılmış sıvı ile temas eden metal kabuk için malzemeler seçilebilir: alüminyum silisyum alaşımı, alüminyum çinko alaşımı, alüminyum magnezyum alaşımı, bakır, pirinç, demir (galvanizli vb.), 304 paslanmaz çelik, 316 paslanmaz çelik, titanyum, bakır nikel alaşımı vb. Metal kabuk malzemesinin seçimi, amaç, sıvının özellikleri ve sıvının metale karşı aşındırıcılığı gibi faktörlere göre belirlenir. Isıtma yağı için kullanıldığında, düşük maliyetli bir alüminyum alaşımlı kabuk kullanılabilir; Yıkama suyunu ısıtmak için kullanılır, alüminyum alaşımı, bakır veya pirinç kabuklar da kullanılabilir; Yenilebilir suyun ısıtılması, 304 paslanmaz çelik veya 316 paslanmaz çelik kullanılarak yapılabilir. Su kalitesi nispeten düşük olduğunda veya deniz suyu olduğunda veya elektrokaplama çözeltilerini ısıtmak için kullanıldığında, bir titanyum kabuk kullanılabilir; Bakır nikel alaşımından son derece aşındırıcı bir sıvı yapılabilir. Ek olarak, metal kabuğun yüzeyine, sıcaklık direnci altındaki sıvıların büyük çoğunluğunun korozyonuna direnebilen bir floroplastik tabakası tutturulur, ancak ısıtma gücü önemli ölçüde azalacaktır.

Kabın altındaki (veya yan tarafındaki) sıvı ısıtıcısı sıvıyla doğrudan temas etmez ve sıvı ısıtıcının dış kabuğunu aşındırmaz. Ancak bu tip ısıtıcının hacmi daha büyüktür, gücü daha düşüktür ve maliyeti daha yüksektir.

2.2 Isıtma gücü.

PTC ısıtma tüplerinin ısıtma gücü ile ısıtma süresi arasındaki ilişki, geleneksel elektrikli tel ısıtma tüplerinden önemli ölçüde farklıdır. İlk ısıtma aşamasında, PTC ısıtma tüpünün gücü küçükten büyüğe doğru artar, maksimum değerine (maksimum darbe gücü) ulaşır, kademeli olarak azalır ve sonunda sabitlenir (kaynar su için sabit güç). Kuru yanmanın sabit gücü, kaynar suyunkinden çok daha küçüktür (kuru yanma gücü, kaynar suyun yaklaşık %8'idir).

Kararlı güç sıvı sıcaklığıyla ilgilidir ve sıvı sıcaklığı ne kadar yüksekse kararlı güç o kadar küçüktür. Gerçek kullanım koşullarına göre standart bir sıvı sıcaklığı belirtilebilir. Isıtma tüpü ısıtıldığında, sıvı sıcaklığı düşükten yükseğe doğru artar. Sıvı sıcaklığı standart sıcaklığa ulaştığında, kaydedilen güç standart sıvı sıcaklığındaki kararlı güçtür.

Kararlı güç, sıvının türüyle ilgilidir. Sıvı su olduğunda, güç nispeten yüksektir çünkü suyun daha büyük bir özgül ısı kapasitesi, daha iyi akışkanlığı vardır ve konveksiyona eğilimlidir; diğer sıvıları ısıtırken, kararlı güç genellikle suyunkinden daha düşüktür.

Kuru yanma sırasında PTC ısıtma tüpünün yüzey sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, kararlı güç o kadar büyük olur. Ancak, yüzey sıcaklığının artırılması güç zayıflamasında artışa, PTC ısıtma elemanının bozulma şansında artışa, yapıştırıcıların, tellerin, yalıtım katmanlarının vb. performansında düşüşe ve güvenilirlikte düşüşe neden olur.

Kuru yakma sırasında PTC ısıtma tüpünün yüzey sıcaklığı sıvı sıcaklığıyla aynı olduğunda, ısıtma gücü temel olarak 0 olur, bu da artık ısıtılmadığı anlamına gelir. Bu nedenle, kuru yakma sırasında PTC ısıtma tüpünün yüzey sıcaklığı sıvı sıcaklığından her zaman 20 dereceden fazla yüksektir, aksi takdirde ısıtılamaz. PTC ısıtma tüplerinin kuru yakması sırasında yüzey sıcaklığı ile sıvı sıcaklığı arasındaki fark ne kadar küçükse, ısıtma tüplerinin güç yoğunluğu o kadar küçük, gereken hacim o kadar büyük ve maliyet o kadar yüksek olur.

Yüksek maksimum darbe gücüne sahip bir ısıtma borusunun mutlaka yüksek kararlı bir gücü olmayabilir. Maksimum darbe gücü çok büyükse, tüm güç kaynağı devresinin ve anahtarının normal çalışmasını etkileyecektir; ancak maksimum darbe gücü çok küçükse, kararlı gücün gereksinimleri karşılamamasına neden olacaktır.

2.3 Güç zayıflaması.

PTC üreticileri arasındaki kalite farkları nedeniyle, kullanıcılar PTC'nin güç zayıflamasının çok önemli olduğunu düşünüyor. Dongguan Tiancheng'den gelen PTC sıvı ısıtma borusu, bir yıl boyunca kesintisiz çalışma için yaklaşık %10'luk bir güç zayıflamasına sahip ve bu, kullanıcılar için tamamen kabul edilebilir aralıkta. Ancak, bazı PTC üreticilerinin aylık güç çıkışı yaklaşık %30 ve bir yıl boyunca sürekli güç zayıflaması 40-50% olan ve aslında kullanılamaz olan PTC'leri var. Bu nedenle, PTC ısıtma boruları satın alırken bir güç zayıflama testi yapmak gerekir.

Güç zayıflaması, PTC seramik ısıtma elemanlarının yüzey sıcaklığıyla pozitif olarak ilişkilidir ve yüzey sıcaklığı ne kadar yüksekse güç zayıflaması da o kadar büyük olur. Yani, PTC ısıtma elemanının yüzey sıcaklığını düşürmek güç zayıflamasını azaltabilir, ancak ısıtma borusunun hacmi artacak ve maliyet de artacaktır.

Güç zayıflamasının iki temel nedeni vardır: Birincisi, PTC seramik ısıtma elemanlarının oda sıcaklığına olan direncinin artması/darbe akımının azalması; ikincisi ise ısı transfer yapısının gevşemesi sonucu ısı transferinin azalmasıdır.

2.4 Uygulama senaryoları.

Su depolamalı su ısıtıcısı, yani sıcak su ısıtıcısı, elektrikli su ısıtıcısı, sıcak içme suyu makinesi, sebze yıkamak, bulaşık yıkamak, yüz yıkamak, banyo yapmak, ayakları ıslatmak ve ayak banyosu yapmak için sıcak su, güneş ve ısı pompası su ısıtıcılarının yardımcı ısıtması, fotovoltaik güneş enerjili su ısıtıcılarının elektrikli ısıtılması, davlumbaz ve temizlik maddesinin sıcak suyla temizlenmesi, sıcak su yatağının, elektrokaplama tankının, dizel araç yağ tankının, filtrenin, hidrolik yağın, yağlama yağının, yenilebilir yağın, sauna, güzellik, dezenfeksiyon ve nemlendirme için buhar üretimi, tıbbi solüsyonların fümigasyonu, akvaryum ve balık tankının yalıtımı, su borularının, muslukların, boruların ve yağ borularının antifrizi, üç yollu kataliz, üre solüsyonunun ısıtılması, yerden ısıtmanın su ısıtılması, yağla ısıtma, yağla ısıtma, yağ tipi Hidrotermal kanatçıklarla ısıtma vb.

Sabit ısıtma gücü 10W ile 10KW arasında değişebilir. Ancak, yüksek güçlü ısıtma tüpleri için, daha fazla sayıda PTC seramik ısıtma plakası kullanılır, bu da PTC seramik ısıtma plakasının bozulma şansını artırır; ayrıca, yalıtım alanı da nispeten büyüktür, bu da yalıtım arızası şansını artırır. Bu nedenle, her biri daha düşük güce sahip birkaç ısıtma tüpüne bölmek en iyisidir, bu da arızayı ve israfı azaltabilir. Çalışma voltaj aralığı 12V ~ 420V'dur, hem AC hem de DC kullanılabilir. Çalışma voltajı düşük ve ısıtma gücü yüksek olduğunda, hem darbe akımı hem de sabit akım yüksek olacaktır ve bu da güç kaynağının dayanmasını zorlaştıracaktır. Bu nedenle, yüksek güce ihtiyaç duyulduğunda, düşük voltaj kullanmamak en iyisidir.

Elektrikli ısıtma teli elektrikli ısıtma tüplerinin avantajı daha düşük maliyetli olmalarıdır. Mevcut sorunlar: Birincisi, bir süre kullanıldıktan sonra, yalıtım dayanım gerilimi, kaçak akım ve yalıtım direnci standardı aşar; İkincisi, kuru yanmaya izin verilmez. Sıcaklık koruma cihazı arızalanırsa, elektrikli ısıtma tüpü kuru yanma nedeniyle yanar ve hatta çevredeki malzemeler bile yanarak yangına yol açar; Üçüncüsü, uzun süreli çalışmadan sonra, elektrikli ısıtma teli oksitlenebilir ve yanabilir, bu da kullanım ömrünü etkiler ve hatta sızıntıya neden olabilir; Dördüncüsü, su kalitesi düşük olduğunda ve katyonların (kalsiyum ve magnezyum gibi) konsantrasyonu nispeten yüksek olduğunda, elektrikli ısıtma tüpünün yüzeyinde kireç oluşmaya meyillidir ve yüzey ısı transferi bozulur ve bu da dahili elektrikli ısıtma telinin yanmasına yol açar.

PTC sıvı ısıtma boruları, mükemmel ve kararlı yalıtım voltajı direnci, kaçak akım ve yalıtım direnci ile elektrik teli ısıtma borularının eksikliklerinin üstesinden gelebilir. Kuru yanmaya dayanıklıdırlar, uzun bir hizmet ömrüne sahiptirler ve kireçlenme olsa bile yanmazlar. Ancak, PTC üretim kalitesi düşükse, sorunlar da ortaya çıkabilir: birincisi, PTC seramik gövdesi bozulabilir ve yanabilir, kısa devreye ve yalıtım katmanının yanmasına neden olabilir; ikincisi, yalıtım katmanının kırılması ve elektriğin sızması, kabuğun şarj olmasına neden olur; üçüncüsü, ısıtma gücünün kullanım süresinin artmasıyla azalması; dördüncüsü, dalgalanma akımının çok büyük olması, güç kaynağı hattında ve anahtarda arızalara neden olmasıdır. PTC ısıtma borusu kullanıcıları, güvenilir kaliteyi sağlamak için PTC ısıtma plakalarını dikkatlice seçmelidir.

3. Hava ısıtma.

3.1 Hava ısıtıcısının yapısı.

Hava ısıtmanın yapısı radyatörün şarjlı olup olmamasına göre şarjlı ve izoleli olmak üzere ikiye ayrılır.

Şekil 7, radyatörü şarj edilmiş bir şarjlı hava ısıtıcısını göstermektedir. PTC seramik ısıtma elemanının elektrot tabakası doğrudan alüminyum radyatöre temas eder ve alüminyum radyatör bir elektrot çıkışı görevi görür. Elektrikli hava ısıtıcıları daha yüksek güç elde etmek kolaydır ve daha düşük maliyetlidir; ancak radyatörün şarjlı olması nedeniyle potansiyel güvenlik tehlikeleri vardır.

Şekil 8'de yalıtımlı bir hava ısıtıcısı gösterilmektedir. Radyatör ve PTC seramik ısıtma elemanı yalıtılmıştır ve radyatör şarj edilmemiştir. Yalıtımlı hava ısıtıcıları nispeten güvenlidir, ancak daha düşük güce ve daha yüksek maliyete sahiptirler.

Radyatörün yapısına göre oluklu yapılar, eklentili yapılar, alüminyum ekstrüzyon yapıları, basınçlı hava boru hattı ısıtması vb. vardır. Oluklu yapıya sahip hava ısıtıcısı esnek bir yapıya sahiptir ve uzunluğu ve genişliği ayarlanması kolaydır, çeşitli fan boyutları, kanal boyutları ve ısıtma gücü gereksinimlerini karşılamak için çeşitli boyutlar ve güçler oluşturur. Oluklu yapı ısıtıcısının radyatörü, yapıştırıcı aracılığıyla PTC ısıtma elemanına (veya ısıtma borusuna) bağlanır. Yüksek sıcaklıklarda uzun süreli kullanımdan veya rüzgarsız uzun süreli kuru yanmadan sonra yapıştırıcı çıkabilir. Ekleme yapısının ve alüminyum ekstrüzyon yapısının uzunluğu uygun şekilde ayarlanabilir, ancak genişliği ayarlamak zordur. Eklenti yapısının verdiği izlenim, kompakt, sağlam ve nispeten düşük rüzgar direncine sahip olmasıdır.

Üfleme gerekli olup olmadığına göre üfleme tipi ve doğal konveksiyon tipi hava ısıtıcıları olarak ikiye ayrılabilir. Üfleme hava ısıtıcısının gücü nispeten yüksektir, ancak bir fan eklenmesini gerektirir ve fan gürültü üretecektir. Konvektif hava ısıtıcıları fan gerektirmez ve gürültüsüzdür, bu da onları özellikle yatak odalarını ve yatakları ısıtmak için uygun hale getirir, ancak daha düşük ısıtma gücüne sahiptir.

3.2 Isıtma gücü.

Isıtma gücünün ısıtma süresine göre değişimi Şekil 9'da gösterilmiştir. Güç açıkken, başlangıç ​​gücü nispeten küçüktür (genellikle maksimum darbe gücünün 1/3 ila 1/5'i), sonra ısıtma gücü kademeli olarak maksimum darbe gücüne yükselir, sonra güç azalır ve sonunda kararlı güce ulaşır. Hızlı ısı dağılımı durumunda, ısıtıcı her zaman başlangıç ​​gücündedir ve maksimum gücüne ulaşamaz, bu nedenle kararlı ısıtma gücü çok küçüktür.

Maksimum darbe gücü=C * çalışma voltajı/oda sıcaklığı direnci

Maksimum darbe gücü değeri, oda sıcaklığı direncine, yüzey sıcaklığına, seramik gövdenin içindeki tane boyutuna ve PTC seramik ısıtma elemanının çalışma voltajına bağlıdır. Çoklu C 1-6'dır ve PTC seramik ısıtma elemanının yüzey sıcaklığı ne kadar yüksekse, C de o kadar büyük olur; Oda sıcaklığı direnci ne kadar yüksekse, C de o kadar büyük olur. Bir ısıtıcıda farklı dirençlere sahip birden fazla PTC seramik ısıtma elemanı varsa, soğuk durumda (oda sıcaklığında) çalışmaya başlayan ısıtıcının maksimum darbe akımı daha küçük olacaktır; Ancak, sıcak durumdan (yüzey sıcaklığından yaklaşık 40 derece daha düşük bir sıcaklıkta) başlandığında, maksimum darbe akımı daha büyük olacaktır. Maksimum darbe gücüne sahip bir hava ısıtıcısı, biraz daha yüksek bir kararlı güce sahip olacaktır. Maksimum darbe gücü çok büyükse, tüm güç kaynağı devresinin ve anahtarın normal çalışmasını etkileyecektir; Ancak, maksimum darbe gücü çok küçükse, ısıtma gücünün gereksinimleri karşılamamasına ve hatta üfleme hızı arttıkça ısıtma gücünün azalmasına neden olacaktır.

PTC hava ısıtıcılarının sabit ısıtma gücü rüzgar hızıyla ilişkilidir. Genel olarak konuşursak, rüzgar hızı ne kadar yüksekse, ısı dağılımı o kadar hızlı olur ve ısıtma gücü o kadar büyük olur. Tipik bir fanın rüzgar hızı 3-5m/s'dir. Üflemeden elde edilen güç, 5m/s rüzgar hızındaki gücün yaklaşık %10'udur. Gerektiğinde, rüzgar hızı ayarlanarak ısıtma gücü ayarlanabilir. Isıtıcının darbe gücü düşük rüzgar hızlarında sabit güce yakınsa, rüzgar hızını artırmak gücü artıramaz; aşırı rüzgar hızı aslında gücü azaltabilir.

Yalıtımsız PTC hava ısıtıcılarının ısı dağılımı yalıtımlı olanlardan daha hızlıdır, bu nedenle ısıtma gücü de nispeten yüksektir. Isı emici nispeten yoğundur ve rüzgar alanındaki artış ısı dağılımını ve ısı üretim gücünü de artıracaktır.

PTC ısıtma plakalarının sayısının artması, sabit ısıtma gücünde tam orantılı bir artışa neden olmaz ve her bir ısıtma plakasının ısıtma gücü azalır.

PTC hava ısıtıcısının ısıtma gücü ile etki eden faktörler arasındaki ilişki aşağıdaki gibidir:

Kararlı ısıtma gücü=ısı dağılım katsayısı * (kuru yanma sıcaklığı - giriş hava sıcaklığı)

Isıtma gücü giriş hava sıcaklığıyla ilgilidir ve giriş hava sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, kararlı güç o kadar küçük olur. Havasız kuru ateşleme sırasında PTC seramik ısıtma elemanının yüzey sıcaklığı giriş hava sıcaklığıyla aynı olduğunda, ısıtma gücü temel olarak 0 olur ve bu da daha fazla ısıtma olmadığını gösterir. Bu nedenle, havasız kuru ateşleme sırasında PTC seramik ısıtma elemanının yüzey sıcaklığı giriş sıcaklığından her zaman 20 dereceden fazla yüksektir, aksi takdirde ısıtılamaz. Havasız kuru ateşleme sırasında PTC seramik ısıtma elemanının yüzey sıcaklığı ile giriş hava sıcaklığı arasındaki fark ne kadar küçük olursa, ısıtma gücü yoğunluğu o kadar küçük, gereken hacim o kadar büyük ve maliyet o kadar yüksek olur.

Bir ısıtıcının çıkış sıcaklığı gereken yüksek sıcaklığa ulaşamadığında, çıkış sıcaklığını artırmak için rüzgar yönüne ikinci bir PTC hava ısıtıcısı yerleştirilmesi gerekir. Bu noktada, fana yakın ilk ısıtıcı daha yüksek bir güç çıkışına sahiptir; fandan uzaktaki ikinci ısıtıcının giriş sıcaklığı daha yüksektir, bu nedenle güç çok daha düşük olacaktır ve kararlı güç genellikle ilk ısıtıcının %50'sinden azdır.

Havasız kuru ateşleme sırasında PTC seramik ısıtma elemanının yüzey sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, ısıtma gücü de o kadar yüksek olur. Ancak, PTC seramik ısıtma elemanının yüzey sıcaklığının artırılması zamanla ısıtma gücü azalmasında artışa, PTC ısıtma elemanının bozulma şansında artışa, yapıştırıcı, tel ve yalıtım tabakası gibi özelliklerde azalmaya, alüminyum kabuğun gevşemesine ve ısıtıcı güvenilirliğinde azalmaya neden olur.

3.3 Güç zayıflaması.

PTC hava ısıtıcılarının güç zayıflamasını etkileyen başlıca faktörler şunlardır: PTC seramik ısıtma elemanlarının artan direnci, gevşek yapıştırıcı ve gevşek alüminyum radyatörler. Bazı PTC üreticileri aylık güç çıkışı %30'un üzerinde olan PTC'ler üretir, bu nedenle yüksek kaliteli PTC'ler seçmek çok önemlidir. PTC hava ısıtıcıları satın alırken güç zayıflamasını test etmek gerekir.

Güç zayıflaması, PTC seramik ısıtma elemanının yüzey sıcaklığıyla pozitif olarak ilişkilidir. Yüzey sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, PTC ısıtma elemanının direnci o kadar artar, yapıştırıcının gevşemesi o kadar kolay olur, alüminyum radyatörün gevşemesi o kadar kolay olur ve güç zayıflaması o kadar büyük olur. 250 derecenin üzerinde yüzey sıcaklığına sahip bir PTC ısıtma elemanı hava ısıtıcısı olarak kullanılırsa ve rüzgar olmadan çalıştırılırsa, yapıştırıcının mukavemeti kademeli olarak azalacak ve 200 saat sonra gevşeyecektir. Yani, PTC ısıtma elemanının yüzey sıcaklığını düşürmek güç zayıflamasını azaltabilir, ancak hava ısıtıcısının hacmi artacak ve maliyet de artacaktır.

​
3.4 Uygulama senaryoları.

Sıcak hava kullanılarak elbise, ayakkabı, el, kurutucu maddeler, çay ve tarım ürünlerinin ısıtılması veya kurutulması, gardırop, kitaplık, ayakkabı dolabı, oda, banyo, fabrika, alışveriş merkezi, depo, elektrik kontrol dolapları, hızlı tren vagonları, elektrikli ekipman ve depolar, tünel tipi fırınlar, basınçlı hava ısıtması ve akü deşarj yüklerinin ısıtılması veya kurutulması.

Sabit ısıtma gücü 100W ile 10KW arasında değişebilir. Tek bir ısıtıcının gücü daha küçükse, arızayı azaltabilir ve yeterlilik oranını iyileştirebilir. Daha büyük bir güç gerekiyorsa, birden fazla ısıtıcı kullanılabilir. Çalışma voltajı 12V~420V'dir, hem AC hem de DC kullanılabilir. Çalışma voltajı düşük olduğunda, hem darbe akımı hem de sabit akım büyük olacaktır, bu nedenle yüksek güç gerektiğinde düşük voltaj kullanmamak en iyisidir.

Elektrikli sıcak telli saç kurutma makinesinin avantajları daha düşük maliyet, daha yüksek çıkış sıcaklığı ve daha küçük hacimdir. Mevcut sorunlar: Birincisi, bir süre kullandıktan sonra, yalıtım dayanım voltajı, kaçak akım ve yalıtım direnci standardı aşar; İkincisi, rüzgar olmadan güç açılamaz. Fan çalışmayı durdurursa, hava kanalı tıkanırsa ve sıcaklık koruma cihazı arızalanırsa, ısıtıcı rüzgar olmadan aşırı ısınma nedeniyle yanar ve hatta çevredeki malzemelere zarar vererek yangına yol açar; Üçüncüsü, uzun süreli çalışmadan sonra, elektrikli ısıtma teli oksitlenebilir ve yanabilir, bu da kullanım ömrünü etkiler ve hatta sızıntıya neden olabilir; Dördüncüsü, yanıcı maddeler ısıtıcıya yapıştığında yanmaya neden olabilir.

PTC hava ısıtıcıları, mükemmel ve kararlı yalıtım voltajı direnci, kaçak akım ve yalıtım direnci ile elektrikli tel ısıtıcıların eksikliklerinin üstesinden gelebilir. Rüzgar olmadan çalıştırılabilir, otomatik olarak korunabilir, tutuşmaz veya yanmaz ve uzun bir hizmet ömrüne sahiptir. Ancak, PTC ısıtıcının üretim kalitesi zayıfsa, sorunlar da ortaya çıkabilir: birincisi, PTC seramik gövdesi bozulur ve yanar, kısa devreye ve yalıtım katmanının yanmasına neden olur; ikincisi, ısıtma gücü artan kullanım süresiyle azalır ve beklenen hizmet ömrüne ulaşamaz. Bazı PTC ısıtıcı üreticileri, üretim maliyetlerini düşürmek için düşük kaliteli malzemeler kullanır ve üretim süreci, ömür testi testleri olmadan sıkı bir şekilde kontrol edilemez. Tüm PTC üreticileri, PTC ısıtıcılarının kalitesini garanti edemez. Güç zayıflamasının, güç doğruluğunun, darbe akımının, voltaj direncinin, yalıtım performansının ve kullanım güvenilirliğinin kontrolü, PTC üreticileri arasında değişir. Bu nedenle, güvenilir kaliteyi sağlamak için PTC üreticileri dikkatlice seçilmelidir.