Elementos calefactores de coeficiente de temperatura positivo
Publicado por Adelle Webber con
¿Cómo funciona la resistencia PTC?
La tecnología de calentamiento PTC es única en la familia de los sistemas de calentamiento eléctrico. Cuando la corriente pasa por el elemento cerámico, la resistencia a la corriente produce calor, igual que en los calentadores de hilo resistivo.
Los aerotermos PTC se utilizan para mantener la temperatura de los alimentos en las líneas de servicio.La diferencia entre el elemento calefactor PTC y los elementos calefactores de hilo resistivo es que no hay combustión. El elemento PTC sin "resplandor" no puede causar combustión.
Debido a sus características PTC, el elemento cerámico ofrece poca o ninguna resistencia a la corriente cuando está frío. Como no hay resistencia, la corriente que fluye a través del componente será alta, creando inicialmente calor con poco tiempo de retraso asociado a otros calentadores resistivos.
A medida que aumenta la temperatura, las características del calentador hacen que la resistencia aumente, frenando el flujo de corriente y ayudando a no sobrecalentar el dispositivo. La naturaleza autorreguladora del elemento calefactor evita que el dispositivo se sobrecaliente.
Los sensores de temperatura y los controles siguen siendo necesarios para controlar la temperatura de salida y apagar el circuito cuando el calentador es innecesario.
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Información más detallada sobre el funcionamiento de los calentadores PTC. Vea el vídeo sobre los calentadores PTC.
Definir un elemento calefactor PTC.
Un elemento calefactor PTC o elemento calefactor de coeficiente de temperatura positivo está compuesto por material cerámico avanzado o piedras cerámicas con una pequeña cantidad de titanato de bario. El procedimiento de dopaje establece la temperatura máxima del componente cerámico y proporciona las características PTC.
El calentador cerámico PTC o calentador autorregulador es un pequeño elemento cerámico que produce calor incrustado en un material de transferencia de calor para conducir el calor fuera del propio componente. El material de transferencia de calor puede ser aluminio, acero inoxidable, silicona o materiales similares que son buenos conductores del calor.
¿Por qué utilizar un calefactor PTC en un vehículo eléctrico?
Los vehículos eléctricos utilizan calentadores PTC por su seguridad y eficiencia. Los compradores de coches eléctricos piensan en el enorme paquete de baterías que hace funcionar el cuidado y las especificaciones de potencia y autonomía.
Los compradores olvidan que los VE con grandes baterías de alto voltaje también contienen una batería típica de coche de 12 voltios para alimentar las pantallas, los controles y los sistemas de calefacción o refrigeración. Es difícil aprovechar la salida de CA de 700 voltios utilizada para los motores eléctricos que hacen funcionar el coche para los sistemas eléctricos de 5 a 12 voltios.
Los elementos calefactores PTC pueden producir calor eficazmente a 12 voltios AC/DC. Un calentador cerámico PTC se autolimita en función de los cambios de resistencia del coeficiente de temperatura positivo. La limitación del flujo de corriente sin un circuito de control de temperatura mejora la eficiencia de funcionamiento de la fuente de calor.
Los calentadores PTC son una fuente de calor muy rentable debido a la inmensa potencia calorífica para su tamaño.
Otra ventaja del elemento calefactor PTC es que se ajusta automáticamente a las temperaturas ambientales, consumiendo menos corriente para alcanzar la misma temperatura. Su capacidad de consumir la máxima corriente cuando las temperaturas son frías permite que el calentador se caliente rápidamente con muy poco tiempo de retraso.
Una fuente de calor alternativa para los vehículos eléctricos es una bomba de calor. Son muy eficientes para la calefacción y la refrigeración. Sin embargo, por debajo de los 40 grados Fahrenheit se vuelven muy ineficientes. En los hogares y en los coches, por debajo de esta temperatura es necesario utilizar la calefacción eléctrica.
¿Cuál es el rango de temperatura de la resistencia PTC?
El rango de temperatura de funcionamiento de los calentadores PTC de coeficiente de temperatura positivo es de 40 grados C a 220 grados o 104 grados F - 428 grados F. Tenga en cuenta que es la temperatura del elemento calefactor de cerámica real.
Las temperaturas reales transferidas a los materiales y al aire son mucho menores teniendo en cuenta las pérdidas en la transferencia de calor. Un calentador utilizado en los conductos de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) con aire que fluye a través de los conductos tiene el calor de las estructuras de las aletas que se eliminan rápidamente en la corriente de aire.
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¿Qué es un coeficiente de temperatura positivo?
Cuando el calor aumenta en el calentador, la resistencia también aumenta logarítmicamente. Esta curva de resistencia que aumenta rápidamente reduce la corriente que pasa por el calentador y el calor resultante.
Observe en el gráfico cómo la curva indica el aumento de la resistencia a medida que aumenta la temperatura, lo que disminuye automáticamente la corriente. El sistema dejará de generar calor cuando alcance la temperatura deseada
Estas características también hacen que los elementos calefactores PTC sean energéticamente eficientes, ya que la corriente disminuye a medida que el calefactor se acerca a la temperatura deseada.
¿Cuáles son los diferentes tipos de calentadores PTC?
Los elementos calefactores cerámicos PTC están incrustados en materiales de transferencia de calor que aíslan la tensión y la corriente del contacto externo y transfieren eficazmente el calor a otros materiales o al aire.
En un Calentador de aire PTC, Las estructuras de aluminio en forma de panal o de v se colocan entre las barras conductoras que contienen el elemento calefactor. Estas estructuras se colocan en los conductos por donde circula el aire para transferir el calor a la corriente de aire. Los sistemas de HVAC para hogares o comerciales tendrán estos calentadores en los conductos.
Los vehículos eléctricos, los equipos de construcción, los trenes y los autobuses utilizan calentadores de aire para calentar a los operarios y las cabinas de los pasajeros.
Los calentadores de ventilador PTC se utilizan para fines similares en los vehículos en los que no resulta práctico o no se dispone de un ventilador independiente para transferir el calor a los compartimentos. Otro uso es en recintos eléctricos, equipos médicos y otras aplicaciones en las que los calentadores pequeños pueden necesitar funcionar a tensiones más bajas.
Hay tensiones más altas para calentar hasta 800 vatios.
Calentadores de convección PTC se utilizan en armarios eléctricos y otras aplicaciones en las que puede haber convección natural del aire que pasa por la estructura de las aletas de los elementos calefactores. Estos calefactores se colocan en el fondo de un armario eléctrico con o sin ventilación.
Los eficientes calentadores calientan el aire más frío de la parte inferior del armario, que se eleva para proteger los componentes de la humedad que se deposita en los componentes eléctricos.
Calentadores de superficie PTC también tienen una estructura de aletas de aluminio que se adhiere directamente a la superficie del objeto a calentar. El calor generado por el elemento calefactor cerámico PTC se transfiere a través del material a la superficie a calentar.
Para la unión entre las aletas de aluminio y la superficie a calentar se utiliza silicona u otro material eficiente para la transferencia de calor.
Calentadores de inmersión PTC o calentadores de cartucho have the ceramic heater embedded in heat transfer material inside a round or square tube of stainless stee El calentador está provisto de una junta atornillada o atornillada con cables extendidos para conectar un circuito externo.
Este dispositivo se parece a los típicos elementos de calefacción resistivos de los calentadores de agua, pero en mejor estado que este que se muestra aquí en un artículo del blog sobre calentadores de cartucho.
Cómo seleccionar el calentador PTC adecuado para su aplicación.
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