Princípio e função do aquecedor PTC

Aquecedor PTC
O aquecedor PTC, também conhecido como elemento de aquecimento PTC, é composto de elemento de aquecimento cerâmico PTC e tubo de alumínio. Este tipo de aquecedor PTC tem as vantagens de baixa resistência térmica e alta eficiência de transferência de calor, tornando-o um aquecedor elétrico automático de temperatura constante e economia de energia. A característica proeminente está em seu desempenho de segurança. Em qualquer aplicação, não haverá fenômeno de "vermelhidão" de superfície, como aquecedores de tubo de aquecimento elétrico, o que pode causar riscos de segurança, como queimaduras e incêndios.

É composto de placa de pressão externa galvanizada, placa de mola corrugada de aço inoxidável, placa de pressão interna galvanizada, dissipador de calor de alumínio de camada única, dissipador de calor PTC, dissipador de calor de alumínio de camada dupla, terminal de eletrodo de cobre niquelado e bainha de eletrodo de plástico de alta temperatura PPS. Devido ao uso de aletas de dissipação de calor corrugadas em forma de U, este produto melhorou sua taxa de dissipação de calor, combinada com as vantagens de adesivo e mecânico, e considerando totalmente vários fenômenos térmicos e elétricos de elementos de aquecimento PTC durante a operação. Sua forte força de ligação, excelente condutividade térmica e desempenho de dissipação de calor, alta eficiência e segurança e confiabilidade. Este tipo de aquecedor PTC tem as vantagens de baixa resistência térmica e alta eficiência de transferência de calor, tornando-o um aquecedor elétrico automático de temperatura constante e economia de energia. Uma de suas características proeminentes está em seu desempenho de segurança, ou seja, quando o ventilador funciona mal e para de funcionar, a potência do aquecedor PTC cairá automaticamente devido à dissipação de calor insuficiente. Neste momento, a temperatura da superfície do aquecedor é mantida em torno da temperatura de Curie (geralmente em torno de 250 graus), para não produzir o fenômeno de "vermelhidão" na superfície dos aquecedores de tubo de aquecimento elétrico
​
Princípio do aquecedor PTC
O termistor PTC com aquecimento de temperatura constante tem a característica de aquecimento de temperatura constante. Seu princípio é que após o termistor PTC ser carregado, ele se autoaquece e faz com que o valor da resistência entre na zona de salto. A temperatura da superfície do termistor PTC com aquecimento de temperatura constante permanecerá constante, o que está relacionado apenas à temperatura de Curie e à tensão aplicada do termistor PTC, e é basicamente independente da temperatura ambiente. O aquecedor PTC é um dispositivo de aquecimento projetado usando as características de aquecimento de temperatura constante dos termistores PTC. Em aplicações de aquecimento de pequena e média potência, os aquecedores PTC têm vantagens que os elementos de aquecimento tradicionais não podem igualar, como aquecimento de temperatura constante, sem chama aberta, alta taxa de conversão de calor, influência mínima da tensão de alimentação e longa vida natural. Sua aplicação em aparelhos de aquecimento elétrico é cada vez mais favorecida por engenheiros de pesquisa e desenvolvimento. Os termistores PTC de aquecimento termostático podem ser feitos em várias estruturas e especificações externas, comumente incluindo formas circulares, retangulares, alongadas, circulares e porosas em favo de mel. A combinação dos elementos de aquecimento PTC acima e componentes metálicos pode formar várias formas de aquecedores PTC de alta potência.

Os aquecedores PTC são divididos por modo de condução
(1) Aquecedores cerâmicos PTC baseados principalmente na condução de calor. Sua característica é transferir o calor emitido pelo elemento de aquecimento PTC para o objeto aquecido por meio de estruturas de transferência de calor multicamadas, como placas de eletrodo (condutoras e de transferência de calor), camadas de isolamento (isolamento e transferência de calor), placas de armazenamento térmico (algumas também têm adesivo térmico anexado), etc. instaladas na superfície do elemento de aquecimento PTC.

(2) Vários aquecedores de ar quente cerâmicos PTC que usam o ar quente gerado para transferência de calor convectiva. Sua característica é alta potência de saída e a capacidade de ajustar automaticamente a temperatura de sopro e o calor de saída.

(3) Aquecedor de radiação infravermelha. Suas características realmente utilizam o calor rapidamente emitido da superfície dos componentes PTC ou placas condutoras térmicas para excitar direta ou indiretamente o revestimento infravermelho distante ou o material infravermelho distante em contato com sua superfície para emitir radiação infravermelha, formando um aquecedor de radiação infravermelha de cerâmica PTC.

Os aquecedores PTC são classificados de acordo com suas características estruturais
(1) Aquecedor cerâmico PTC prático comum. Esses tipos de aparelhos incluem principalmente repelente elétrico de mosquitos, aquecedor de mãos, secador, placa de aquecimento elétrica, ferro elétrico, ferro de solda elétrico, adesivo elétrico, permanente de ondulação, etc. Sua característica é que tem baixa potência, mas alta eficiência térmica e é muito prático.

(2) Aquecedor PTC automático de temperatura constante. Este tipo de equipamento inclui principalmente: banho de temperatura constante de dispositivo de cristal pequeno, incubadora de temperatura constante, garrafa térmica eletrônica, incubadora, copo isolado, placa isolada, gabinete isolado, mesa isolada, etc. Suas características incluem isolamento automático, estrutura simples, boas características de temperatura constante, alta eficiência térmica e uma ampla faixa de temperatura para uso no ambiente.

(3) Aquecedor PTC de ar quente. Este tipo de aquecedor PTC de ar quente inclui principalmente pequenos aquecedores de ar quente, secadores de cabelo, aquecedores de ambiente quente, secadores, guarda-roupas, secadores, equipamentos de secagem industrial, etc. Suas características são alta potência de ar quente de saída, aquecimento rápido, segurança e capacidade de ajustar automaticamente a temperatura do vento e o consumo de energia.

O PTC desempenha um papel no ar condicionado
O aquecedor corrugado PTC para ar condicionado é um tipo de aquecedor de temperatura de autocontrole.

1. O termistor PTC com aquecimento de temperatura constante tem a característica de aquecimento de temperatura constante. Seu princípio é que após o termistor PTC ser carregado, ele se autoaquece e faz com que o valor da resistência entre na zona de salto. A temperatura da superfície do termistor PTC com aquecimento de temperatura constante permanecerá constante, o que está relacionado apenas à temperatura de Curie e à voltagem aplicada do termistor PTC, e é basicamente independente da temperatura ambiente.

O elemento de aquecimento PTC é um elemento de aquecimento projetado usando as características de aquecimento de temperatura constante dos termistores PTC. Em aplicações de aquecimento de pequena e média potência, os elementos de aquecimento PTC têm vantagens que os elementos de aquecimento tradicionais não podem igualar, como aquecimento de temperatura constante, sem chama aberta, alta taxa de conversão de calor, influência mínima da tensão de alimentação e longa vida natural. Sua aplicação em aparelhos de aquecimento elétrico é cada vez mais favorecida por engenheiros de pesquisa e desenvolvimento.

3. Os termistores PTC de aquecimento termostático podem ser feitos em várias estruturas e especificações externas, comumente incluindo formas circulares, retangulares, alongadas, circulares e porosas em forma de favo de mel. A combinação dos elementos de aquecimento PTC acima com componentes de metal pode formar várias formas de elementos de aquecimento PTC de alta potência.

Cenários de aplicação e precauções para aquecedores PTC
1. Aquecimento sólido a temperatura constante.

1.1 Estrutura sólida do aquecedor.

No caso de materiais com alta condutividade térmica (como alumínio, cobre, blocos de grafite, etc.) conduzindo calor, a distância S entre o sólido aquecido e o aquecedor PTC deve estar dentro de 30 mm; Ao conduzir calor em materiais com condutividade térmica ligeiramente maior (como aço, aço inoxidável, titânio, cerâmica térmica, etc.), a distância entre o sólido aquecido e o aquecedor PTC deve estar dentro de 10 mm; Ao conduzir calor em materiais com baixa condutividade térmica (como plástico, borracha não porosa, papel isolante, folhas de mica, etc.), a distância entre o sólido aquecido e o aquecedor PTC deve estar dentro de 3 mm; Não use materiais isolantes (como papel de fibra, borracha, placa de espuma, etc.) para conduzir calor. Se um material com boa condutividade térmica for usado e a distância entre o sólido aquecido e o aquecedor PTC for pequena, o sólido aquecido atingirá uma temperatura relativamente estável.

A proporção da área da estrutura de dissipação de calor para a área de transferência de calor do corpo cerâmico PTC não deve exceder três vezes. A proporção da área da estrutura de dissipação de calor é muito grande, o que pode fazer com que a temperatura obtida pelo sólido aquecido seja instável.

1.2 Temperatura da superfície.

A tolerância de temperatura do elemento de aquecimento cerâmico PTC a uma temperatura ambiente de 25 graus ± 5 graus é mostrada na Tabela 1. Mas se o elemento de aquecimento cerâmico PTC for instalado na estrutura de dissipação de calor, a precisão da temperatura se deteriorará e a tolerância aumentará. Quando a transferência de calor interna do aquecedor for ruim, e a área da estrutura de dissipação de calor for relativamente grande em comparação com a área de transferência de calor do corpo cerâmico PTC, a precisão da temperatura diminuirá.

Existem muitos fatores que afetam a temperatura da superfície dos aquecedores PTC, então a precisão da temperatura constante da superfície não pode ser muito alta. Em situações onde é necessária alta precisão de controle de temperatura, um aquecedor PTC e um controlador de temperatura externo podem ser usados. Quando o controlador de temperatura externo apresenta mau funcionamento, a temperatura da superfície de aquecimento do aquecedor PTC não excederá a temperatura constante definida e tem uma função de proteção contra superaquecimento.

1.3 Cenários de aplicação.

Repelente elétrico de mosquitos, massageador, aquecedor, ferro de solda elétrico, ferro elétrico, umidificador, modelador de cachos, chapinha, aplicador de cola, aplicador elétrico de fragrância, pistola de cola quente, ferro elétrico, aplicador de cera derretida, isolamento de componentes eletrônicos, remoção de umidade de placas de circuito, etc.

Usando um aquecedor PTC como um aquecimento de temperatura constante sólida, a temperatura de aquecimento adequada é 0-300 grau, e a temperatura de aquecimento em temperatura ambiente é 50-300 grau. A temperatura ambiente adequada é -40~250 graus. PTC com uma temperatura de superfície muito alta ou muito baixa é difícil de fabricar, e até mesmo não tem características de PTC.

Tensão de trabalho: 3,7 V ~ 420 V, CA e CC. Quando a tensão de trabalho é baixa, a resistência à temperatura ambiente do PTC é muito pequena, e a taxa de mudança de temperatura da resistência também é relativamente pequena, resultando em menor precisão de temperatura constante; Além disso, sob baixa tensão, a potência de aquecimento é pequena, a taxa de aquecimento é lenta e não pode nem mesmo subir para uma temperatura mais alta.

Da perspectiva de segurança e confiabilidade, os aquecedores PTC geralmente têm maior segurança do que os fios de aquecimento elétrico tradicionais, maior resistência à tensão de isolamento, menor corrente de fuga e mais estabilidade. Em algumas aplicações, os fios de aquecimento elétrico tradicionais não podem passar pela certificação de segurança, enquanto os aquecedores PTC podem passar pela certificação de segurança. Portanto, o PTC pode ser usado em situações com altos requisitos de segurança. Mas nem todos os fabricantes de PTC atenderão aos requisitos de segurança, por isso é necessário escolher fabricantes de PTC com excelente qualidade para fornecimento. O PTC é usado para aquecimento sólido, e os principais problemas de segurança e confiabilidade são: primeiro, o corpo cerâmico do PTC quebra e queima, causando um curto-circuito e queimando a camada de isolamento; o segundo é que a camada de isolamento rompe e vaza eletricidade, fazendo com que o invólucro fique carregado.

De uma perspectiva de custo, usar um aquecedor PTC para aquecimento de temperatura constante em pequenas áreas pode eliminar a necessidade de controle de temperatura e proteção contra superaquecimento. O volume do PTC pode ser muito pequeno e a instalação é relativamente simples. Aquecimento de temperatura constante com uma grande área de aquecimento, usando um aquecedor PTC para temperatura de aquecimento mais uniforme. A vida útil dos aquecedores de temperatura constante PTC é várias vezes maior do que a dos aquecedores de fio elétrico tradicionais, e usar PTC também economiza vida útil e custos de manutenção.

Os materiais para a concha de metal em contato com o líquido aquecido podem ser selecionados: liga de alumínio silício, liga de alumínio zinco, liga de alumínio magnésio, cobre, latão, ferro (galvanizado, etc.), aço inoxidável 304, aço inoxidável 316, titânio, liga de cobre níquel, etc. A seleção do material da concha de metal é determinada com base em fatores como a finalidade, propriedades do líquido e a corrosividade do líquido para o metal. Usado para óleo de aquecimento, uma concha de liga de alumínio de baixo custo pode ser usada; Usado para aquecer água de lavagem, conchas de liga de alumínio, cobre ou latão também podem ser usadas; O aquecimento de água comestível pode ser feito usando aço inoxidável 304 ou aço inoxidável 316. Quando a qualidade da água é relativamente ruim, ou é água do mar ou usada para aquecer soluções de galvanoplastia, uma concha de titânio pode ser usada; Um líquido altamente corrosivo pode ser feito de liga de cobre níquel. Além disso, uma camada de fluoroplástico é fixada na superfície da concha de metal, que pode resistir à corrosão da grande maioria dos líquidos sob resistência à temperatura, mas o poder de aquecimento diminuirá significativamente.

O aquecedor de líquido no fundo (ou lateral) do recipiente não entra em contato direto com o líquido, e o líquido não corrói a casca externa do aquecedor. No entanto, esse tipo de aquecedor tem um volume maior, menor potência e maior custo.

2.2 Potência de aquecimento.

A relação entre potência de aquecimento e tempo de aquecimento dos tubos de aquecimento PTC é significativamente diferente dos tubos de aquecimento de fio elétrico tradicionais. No estágio inicial de aquecimento, a potência do tubo de aquecimento PTC aumenta de pequena para grande, atinge seu valor máximo (potência máxima de impacto), diminui gradualmente e finalmente se estabiliza (potência estável para água fervente). A potência estável da queima a seco é muito menor do que a da água fervente (a potência da queima a seco é de cerca de 8% da água fervente).

A potência estável está relacionada à temperatura do líquido, e quanto maior a temperatura do líquido, menor a potência estável. De acordo com as condições reais de uso, uma temperatura padrão do líquido pode ser especificada. Quando o tubo de aquecimento é aquecido, a temperatura do líquido aumenta de baixa para alta. Quando a temperatura do líquido atinge a temperatura padrão, a potência registrada é a potência estável na temperatura padrão do líquido.

A potência estável está relacionada ao tipo de líquido. Quando o líquido é água, a potência é relativamente alta porque a água tem uma capacidade de calor específico maior, melhor fluidez e é propensa à convecção; Ao aquecer outros líquidos, a potência estável é geralmente menor do que a da água.

Quanto maior a temperatura da superfície do tubo de aquecimento PTC durante a queima a seco, maior a potência estável. No entanto, aumentar a temperatura da superfície causará um aumento na atenuação de potência, um aumento na chance de quebra do elemento de aquecimento PTC, uma diminuição no desempenho de adesivos, fios, camadas de isolamento, etc., e uma diminuição na confiabilidade.

Quando a temperatura da superfície do tubo de aquecimento PTC durante a queima a seco é a mesma que a temperatura do líquido, a potência de aquecimento é basicamente 0, o que significa que ele não é mais aquecido. Portanto, a temperatura da superfície do tubo de aquecimento PTC durante a queima a seco é sempre maior que a temperatura do líquido em mais de 20 graus, caso contrário, ele não pode ser aquecido. Quanto menor a diferença entre a temperatura da superfície e a temperatura do líquido durante a queima a seco dos tubos de aquecimento PTC, menor a densidade de potência dos tubos de aquecimento, maior o volume necessário e maior o custo.

Um tubo de aquecimento com uma alta potência máxima de impacto pode não ter necessariamente uma alta potência estável. Se a potência máxima de impacto for muito grande, afetará a operação normal de todo o circuito de alimentação e interruptor; Mas se a potência máxima de impulso for muito pequena, fará com que a potência estável não atenda aos requisitos.

2.3 Atenuação de potência.

Devido às diferenças de qualidade entre os fabricantes de PTC, os usuários sentem que a atenuação de energia do PTC é muito significativa. O tubo de aquecimento líquido PTC da Dongguan Tiancheng tem uma atenuação de energia de cerca de 10% para operação contínua ininterrupta por um ano, o que está completamente dentro da faixa aceitável para os usuários. No entanto, alguns fabricantes de PTC têm PTCs que têm uma saída de energia mensal de cerca de 30% e uma atenuação de energia contínua de 40-50% por um ano, o que é realmente inutilizável. Portanto, ao comprar tubos de aquecimento PTC, é necessário conduzir um teste de atenuação de energia.

A atenuação de potência é positivamente correlacionada com a temperatura da superfície dos elementos de aquecimento cerâmicos PTC, e quanto maior a temperatura da superfície, maior a atenuação de potência. Ou seja, reduzir a temperatura da superfície do elemento de aquecimento PTC pode reduzir a atenuação de potência, mas o volume do tubo de aquecimento aumentará, e o custo também aumentará.

Há duas razões principais para a atenuação de energia: primeiramente, o aumento da resistência à temperatura ambiente dos elementos de aquecimento cerâmicos PTC/a diminuição da corrente de impulso; a segunda é o afrouxamento da estrutura de transferência de calor, o que leva a uma diminuição na transferência de calor.

2.4 Cenários de aplicação.

Aquecedor de água com armazenamento de água, ou seja, aquecedor de água quente, chaleira elétrica, máquina de água quente potável, água quente para lavar vegetais, pratos, lavar o rosto, tomar banho, molhar os pés e escalda-pés, aquecimento auxiliar de aquecedores de água solares e de bomba de calor, aquecimento elétrico de aquecedores de água solares fotovoltaicos, limpeza com água quente de exaustor e agente de limpeza, aquecimento de leito de água quente, tanque de galvanoplastia, tanque de óleo diesel para automóveis, filtro, aquecimento de óleo hidráulico, óleo lubrificante, óleo comestível, geração de vapor para sauna, beleza, desinfecção e umidificação, fumigação de solução medicinal, isolamento de aquário e tanque de peixes, anticongelante de canos de água, torneiras, canos e canos de óleo, catálise de três vias, aquecimento de solução de ureia, aquecimento de água de aquecimento de piso, aquecimento de óleo, aquecimento de óleo, aquecimento de óleo, aquecimento de óleo com aletas hidrotérmicas, etc.

A potência de aquecimento estável pode variar de 10 W a 10 KW. No entanto, para tubos de aquecimento de alta potência, um número maior de placas de aquecimento de cerâmica PTC é usado, o que aumenta a chance de quebra da placa de aquecimento de cerâmica PTC; Além disso, a área de isolamento também é relativamente grande, o que aumenta a chance de falha de isolamento. Portanto, é melhor dividi-lo em vários tubos de aquecimento, cada um com uma potência menor, o que pode reduzir falhas e desperdícios. A faixa de tensão de trabalho é de 12 V ~ 420 V, tanto CA quanto CC podem ser usados. Quando a tensão de trabalho é baixa e a potência de aquecimento é alta, tanto a corrente de impulso quanto a corrente estável serão altas, dificultando a resistência da fonte de alimentação. Portanto, quando alta potência é necessária, é melhor não usar baixa tensão.

A vantagem dos tubos de aquecimento elétrico de fio de aquecimento elétrico é seu menor custo. Problemas existentes: Primeiro, após usá-lo por um período de tempo, a tensão de resistência do isolamento, a corrente de fuga e a resistência do isolamento excedem o padrão; Segundo, a queima a seco não é permitida. Se o dispositivo de proteção de temperatura apresentar mau funcionamento, o tubo de aquecimento elétrico será queimado devido à queima a seco, e até mesmo os materiais ao redor serão queimados, levando a um incêndio; Terceiro, após operação de longo prazo, o fio de aquecimento elétrico pode oxidar e queimar, afetando sua vida útil e até mesmo causando vazamento; Quarto, quando a qualidade da água é ruim e a concentração de cátions (como cálcio e magnésio) é relativamente alta, a incrustação tende a aparecer na superfície do tubo de aquecimento elétrico, e a transferência de calor da superfície se deteriora, levando à queima do fio de aquecimento elétrico interno.

Os tubos de aquecimento líquido PTC podem superar as deficiências dos tubos de aquecimento de fio elétrico, com excelente e estável resistência à tensão de isolamento, corrente de fuga e resistência ao isolamento. Eles são resistentes à queima a seco, têm uma longa vida útil e não queimam mesmo se houver incrustações. No entanto, se a qualidade da fabricação do PTC for ruim, também podem ocorrer problemas: primeiro, o corpo cerâmico PTC pode quebrar e queimar, causando um curto-circuito e queimando a camada de isolamento; o segundo é que a camada de isolamento rompe e vaza eletricidade, fazendo com que o invólucro fique carregado; o terceiro é que a potência de aquecimento decai com o aumento do tempo de uso; o quarto é que a corrente de surto é muito grande, causando falhas na linha de alimentação e no interruptor. Os usuários de tubos de aquecimento PTC devem escolher cuidadosamente as placas de aquecimento PTC para garantir uma qualidade confiável.

3. Aquecimento do ar.

3.1 Estrutura do aquecedor de ar.

A estrutura do aquecimento de ar é dividida em tipos carregados e isolados, dependendo se o radiador está carregado ou não.

A Figura 7 mostra um aquecedor de ar carregado, com o radiador carregado. A camada de eletrodo do elemento de aquecimento cerâmico PTC entra em contato direto com o radiador de alumínio, e o radiador de alumínio serve como uma saída de eletrodo. Aquecedores de ar elétricos são fáceis de obter maior potência e têm custos mais baixos; No entanto, devido ao fato de o radiador estar carregado, há riscos potenciais de segurança.

A Figura 8 mostra um aquecedor de ar isolado. O radiador e o elemento de aquecimento cerâmico PTC são isolados, e o radiador não é carregado. Aquecedores de ar isolados são relativamente seguros, mas têm menor potência e maior custo.

De acordo com a estrutura do radiador, existem estruturas corrugadas, estruturas plug-in, estruturas de extrusão de alumínio, aquecimento de tubulação de ar comprimido, etc. O aquecedor de ar com estrutura corrugada tem uma estrutura flexível, e seu comprimento e largura são fáceis de ajustar, formando vários tamanhos e potências para atender aos requisitos de vários tamanhos de ventilador, tamanhos de duto e potência de aquecimento. O radiador do aquecedor de estrutura corrugada é colado ao elemento de aquecimento PTC (ou tubo de aquecimento) por meio de adesivo. Após uso prolongado em altas temperaturas ou queima a seco de longo prazo sem vento, o adesivo pode sair. O comprimento da estrutura de inserção e a estrutura de extrusão de alumínio podem ser ajustados adequadamente, mas a largura é difícil de ajustar. A impressão dada pela estrutura plug-in é que ela é compacta, resistente e tem resistência ao vento relativamente baixa.

De acordo com a necessidade de sopro, ele pode ser dividido em aquecedores de ar do tipo sopro e do tipo convecção natural. A potência do aquecedor de ar de sopro é relativamente alta, mas requer a adição de um ventilador, e o ventilador produzirá ruído. Os aquecedores de ar convectivos não requerem ventiladores e são livres de ruído, tornando-os particularmente adequados para aquecer quartos e camas, mas com menor potência de aquecimento.

3.2 Potência de aquecimento.

A variação da potência de aquecimento com o tempo de aquecimento é mostrada na Figura 9. No início da energia ligada, a potência inicial é relativamente pequena (geralmente 1/3 a 1/5 da potência máxima de impulso), então a potência de aquecimento aumenta gradualmente até a potência máxima de impulso, então a potência diminui e finalmente atinge a potência estável. No caso de dissipação rápida de calor, o aquecedor está sempre em sua potência inicial e não pode atingir sua potência máxima, então a potência de aquecimento estável é muito pequena.

Potência máxima de impulso =C * tensão de operação/resistência à temperatura ambiente

O valor máximo da potência de impacto depende da resistência à temperatura ambiente, da temperatura da superfície, do tamanho do grão dentro do corpo cerâmico e da tensão operacional do elemento de aquecimento cerâmico PTC. O múltiplo C é 1-6, e quanto maior a temperatura da superfície do elemento de aquecimento cerâmico PTC, maior o C; Quanto maior a resistência à temperatura ambiente, maior o C. Se houver vários elementos de aquecimento cerâmicos PTC com resistências diferentes em um aquecedor, a corrente de impulso máxima do aquecedor começando a ligar no estado frio (à temperatura ambiente) será menor; No entanto, a partir do estado quente (a uma temperatura cerca de 40 graus abaixo da temperatura da superfície), a corrente de impulso máxima será maior. Um aquecedor de ar com potência máxima de impacto terá uma potência estável ligeiramente maior. Se a potência máxima de impacto for muito grande, afetará a operação normal de todo o circuito de alimentação e interruptor; No entanto, se a potência máxima de impacto for muito pequena, fará com que a potência de aquecimento não atenda aos requisitos e até mesmo a potência de aquecimento diminuirá conforme a velocidade de sopro aumenta.

O poder de aquecimento estável dos aquecedores de ar PTC está relacionado à velocidade do vento. Em termos gerais, quanto maior a velocidade do vento, mais rápida a dissipação de calor e maior o poder de aquecimento. A velocidade do vento de um ventilador típico é 3-5m/s. A potência sem sopro é cerca de 10% da potência a uma velocidade do vento de 5m/s. Quando necessário, a potência de aquecimento pode ser ajustada ajustando a velocidade do vento. Se a potência de impulso do aquecedor estiver próxima da potência estável em baixas velocidades do vento, aumentar a velocidade do vento não pode aumentar a potência; A velocidade excessiva do vento pode realmente reduzir a potência.

A dissipação de calor de aquecedores de ar PTC não isolados é mais rápida do que a dos isolados, então a potência de aquecimento também é relativamente alta. O dissipador de calor é relativamente denso, e o aumento da área de vento também aumentará a dissipação de calor e a potência de geração de calor.

O aumento no número de placas de aquecimento PTC não resulta em um aumento completamente proporcional na potência de aquecimento estável, e a potência de aquecimento de cada placa de aquecimento diminuirá.

A relação entre a potência de aquecimento do aquecedor de ar PTC e os fatores de influência é a seguinte:

Potência de aquecimento estável =coeficiente de dissipação de calor * (temperatura de queima a seco - temperatura do ar de entrada)

A potência de aquecimento está relacionada à temperatura do ar de entrada, e quanto maior a temperatura do ar de entrada, menor a potência estável. Quando a temperatura da superfície do elemento de aquecimento cerâmico PTC é a mesma que a temperatura do ar de entrada durante a queima a seco sem ar, a potência de aquecimento é basicamente 0, indicando que não há mais aquecimento. Portanto, a temperatura da superfície do elemento de aquecimento cerâmico PTC durante a queima a seco sem ar é sempre maior do que a temperatura de entrada em mais de 20 graus, caso contrário, não pode ser aquecido. Quanto menor a diferença entre a temperatura da superfície e a temperatura do ar de entrada do elemento de aquecimento cerâmico PTC durante a queima a seco sem ar, menor a densidade da potência de aquecimento, maior o volume necessário e maior o custo.

Quando a temperatura de saída de um aquecedor não consegue atingir a alta temperatura necessária, para aumentar a temperatura de saída, um segundo aquecedor de ar PTC precisa ser colocado ao longo da direção do vento. Neste ponto, o primeiro aquecedor perto do ventilador tem uma saída de potência maior; A temperatura de entrada do segundo aquecedor longe do ventilador é maior, então a potência será muito menor, e a potência estável é frequentemente menor que 50% do primeiro aquecedor.

Quanto maior a temperatura da superfície do elemento de aquecimento cerâmico PTC durante a queima a seco sem ar, maior será o poder de aquecimento. No entanto, aumentar a temperatura da superfície do elemento de aquecimento cerâmico PTC resulta em um aumento na atenuação do poder de aquecimento ao longo do tempo, um aumento na chance de quebra do elemento de aquecimento PTC, uma diminuição em propriedades como adesivo, fio e camada de isolamento, afrouxamento do invólucro de alumínio e uma diminuição na confiabilidade do aquecedor.

3.3 Atenuação de potência.

Os principais fatores que afetam a atenuação de potência dos aquecedores de ar PTC são: aumento da resistência dos elementos de aquecimento cerâmicos PTC, adesivo solto e radiadores de alumínio soltos. Alguns fabricantes de PTC produzem PTCs com uma saída de potência mensal de mais de 30%, por isso é muito importante escolher PTCs de alta qualidade. Ao comprar aquecedores de ar PTC, é necessário testar a atenuação de potência.

A atenuação de energia é positivamente correlacionada com a temperatura da superfície do elemento de aquecimento cerâmico PTC. Quanto maior a temperatura da superfície, mais a resistência do elemento de aquecimento PTC aumenta, mais fácil é soltar o adesivo, mais fácil é soltar o radiador de alumínio e maior é a atenuação de energia. Se um elemento de aquecimento PTC com uma temperatura de superfície acima de 250 graus for usado como aquecedor de ar e for ligado sem vento, o adesivo diminuirá gradualmente em força e se soltará após 200 horas. Ou seja, reduzir a temperatura da superfície do elemento de aquecimento PTC pode reduzir a atenuação de energia, mas o volume do aquecedor de ar aumentará e o custo também aumentará.

​
3.4 Cenários de aplicação.

Aquecimento ou secagem de roupas, sapatos, mãos, dessecantes, chá e produtos agrícolas usando ar quente, aquecimento ou secagem de guarda-roupas, estantes, armários de sapatos, salas, banheiros, fábricas, shoppings, armazéns, armários de controle elétrico, vagões de trem de alta velocidade, equipamentos elétricos e armazenamento, fornos tipo túnel, aquecimento de ar comprimido e cargas de descarga de bateria.

A potência de aquecimento estável pode variar de 100 W a 10 KW. Se a potência de um único aquecedor for menor, pode reduzir a falha e melhorar a taxa de qualificação. Se for necessária uma potência maior, vários aquecedores podem ser usados. A tensão de trabalho é de 12 V ~ 420 V, tanto CA quanto CC podem ser usados. Quando a tensão de trabalho é baixa, tanto a corrente de impulso quanto a corrente estável serão grandes, então é melhor não usar baixa tensão quando for necessária alta potência.

As vantagens do secador de cabelo elétrico de fio quente são menor custo, maior temperatura de saída e menor volume. Problemas existentes: Primeiro, após usá-lo por um período de tempo, a tensão de resistência do isolamento, a corrente de fuga e a resistência do isolamento excedem o padrão; Segundo, a energia não pode ser ligada sem vento. Se o ventilador parar de funcionar, o duto de ar estiver bloqueado e o dispositivo de proteção de temperatura apresentar mau funcionamento, o aquecedor queimará devido ao superaquecimento sem vento e até danificará os materiais ao redor, levando a um incêndio; Terceiro, após operação de longo prazo, o fio de aquecimento elétrico pode oxidar e queimar, afetando sua vida útil e até mesmo causando vazamento; Quarto, quando substâncias combustíveis aderem ao aquecedor, pode causar combustão.

Os aquecedores de ar PTC podem superar as deficiências dos aquecedores de fio elétrico, com excelente e estável resistência à tensão de isolamento, corrente de fuga e resistência ao isolamento. Eles podem ser ligados sem vento, protegidos automaticamente, não acendem nem queimam e têm uma longa vida útil. No entanto, se a qualidade de fabricação do aquecedor PTC for ruim, também podem ocorrer problemas: primeiro, o corpo cerâmico PTC quebra e queima, causando um curto-circuito e queimando a camada de isolamento; segundo, a potência de aquecimento diminui com o aumento do tempo de uso e não pode atingir a vida útil esperada. Alguns fabricantes de aquecedores PTC usam materiais de baixa qualidade para reduzir os custos de produção, e o processo de fabricação não pode ser estritamente controlado, sem testes de vida útil. Nem todos os fabricantes de PTC podem garantir a qualidade de seus aquecedores PTC. O controle de atenuação de energia, precisão de energia, corrente de impulso, resistência de tensão, desempenho de isolamento e confiabilidade de uso varia entre os fabricantes de PTC. Portanto, os fabricantes de PTC devem ser cuidadosamente selecionados para garantir qualidade confiável.