Calefacción por ventilador del elemento PTC

La calefacción por ventilador del PTC mejora la eficiencia

Los nuevos elementos calefactores de cerámica PTC mejoran la eficiencia de los típicos elementos calefactores resistivos utilizados en aplicaciones en las que se requiere un calentamiento eléctrico de aire forzado. El PTC, Coeficiente de Temperatura Positivo, el elemento calefactor está construido en perfiles de aluminio extruido combinado con un ventilador para transferir efectivamente el calor rápidamente a un espacio adyacente. Los perfiles de aluminio están diseñados para una óptima transferencia de calor con el aire forzado a través de las aletas.

Transferencia eficiente de energía

En cualquier aplicación de calefacción, alguna forma de energía, eléctrica, gas, petróleo o incluso hidroeléctrica se convierte en calor. La energía de uno se convierte en energía calorífica que a su vez eleva la temperatura del aire o del objeto físico adyacente para poner ambos en equilibrio.

Un sistema de calefacción por ventilador PTC convierte la energía eléctrica a través del elemento resistivo en calor que se transfiere muy eficazmente a la carcasa de aluminio. La carcasa de aluminio está diseñada para irradiar el calor al aire que se mueve a través de sus superficies. El aire calentado es dirigido por el ventilador a la zona objetivo. El aire calentado transfiere entonces el calor a los espacios más fríos hasta que las superficies, incluyendo la piel humana, alcanzan el equilibrio con el aire. Debido al tamaño compacto de estos elementos calefactores y a la densidad de potencia, la transferencia de energía es más eficiente que muchos otros tipos de elementos calefactores. Los elementos PTC consumen más energía inicialmente debido a una menor resistencia y calientan más rápido, pero la potencia es menor a medida que el elemento alcanza el equilibrio con el espacio adyacente.

Control de la temperatura

Los elementos del PTC se valoran por la relación entre la temperatura y la resistencia del circuito. A medida que la temperatura aumenta, la resistencia del circuito aumenta. Esta relación se describe como un Coeficiente de Temperatura Positivo.

Más importante aún, no hay riesgo de sobrecalentamiento debido a las características de los calentadores PTC de coeficiente de temperatura positivo. Los calentadores de ventilador tienen una potencia de entrada establecida y una temperatura autolimitada.

Aplicaciones para el elemento de calentamiento del ventilador del PTC

Gabinetes y armarios eléctricos

Los secadores de pelo son un dispositivo común que ilustra cómo funciona el calentador de ventilador PTC. Hay un verdadero patente sobre la utilización de un calentador PTC en un secador de pelo.  El elemento calefactor del PTC evita que el secador se sobrecaliente pero también le permite alcanzar rápidamente la temperatura deseada. La resistencia en el circuito es más baja en el momento del arranque, lo que permite que fluya más corriente a través del dispositivo y se caliente más rápido. A medida que se acerca a la temperatura establecida, la resistencia aumenta disminuyendo la corriente y la velocidad del cambio de temperatura.

Prevención de la condensación es una aplicación industrial más típica. Prevenir la condensación es importante en los armarios y recintos expuesto a la intemperie y a los elementos. En los recintos eléctricos que no se prestan a la calefacción por convección, la calefacción por ventilador es la solución alternativa. La naturaleza única de un calentador de aire PTC es ideal para estas aplicaciones. El elemento ajusta la calefacción en función de la temperatura ambiente evitando que se forme condensación con el cambio de temperatura.  Hydrostats se incluyen a menudo en el circuito para detectar las condiciones de humedad. Los calentadores de ventilador PTC están disponibles en 5-40 vatios para espacios reducidos.  Los calentadores de DBK USA vienen precableados con un clip de riel DIN de 35 mm para su montaje.  También hay un alta potencia Versión de 300- 800 W 115 V o 230 V con terminales de tornillo para facilitar el cableado.

Equipo de exteriores

Molinos de viento, gasoductos y oleoductos, y otros equipos remotos expuestos a los elementos son ejemplos de donde se utilizan los calentadores de ventilador PTC para calentar armarios o espacios abiertos de manera eficiente. Los trenes eléctricos carecen del calor del motor para los calentadores del compartimento de pasajeros y están recurriendo a elementos calefactores resistentes a la electricidad y a los ventiladores PTC para llenar el hueco y hacer circular el aire caliente.  

Aparatos de alimentos y bebidas

Los aparatos comerciales utilizados para las industrias de alimentos y bebidas requieren temperaturas mínimas en una amplia gama de aplicaciones. Muchos pueden utilizar la calefacción PTC alimentada por ventilador para asegurar que el calor se distribuya en un compartimiento o área más amplia manteniendo las temperaturas de los alimentos.

Beneficios de los dispositivos de calefacción por ventilador PTC

Autorregulación y seguridad

Los calentadores están diseñados para evitar la entrada de sólidos externos mayores de 12,5 mm como un dedo humano! Los calentadores de DBK USA están construidos según las normas IP 20.

Los elementos calefactores del PTC son la temperatura y la corriente auto-regulados. Cada elemento cerámico del PTC se fabrica a una temperatura específica. Una vez que el dispositivo alcanza esa temperatura, la naturaleza inversa del dispositivo aumenta la resistencia en el circuito hasta el infinito, apagando efectivamente el circuito.  

La temperatura es relativa a una temperatura ambiente tal que a altas temperaturas ambientales fluye menos corriente en el circuito para alcanzar la temperatura establecida sin controles externos. La naturaleza autorreguladora protege al dispositivo de la sobretemperatura y la corriente.

Tamaño compacto y personalizado para aplicaciones

Los calentadores tradicionales requieren espacio para los elementos de calefacción de resistencia eléctrica y los circuitos de control, lo que a menudo los hace inadecuados para aplicaciones con espacio limitado. Los elementos cerámicos de PTC están incrustados en extrusiones de aluminio de tamaño personalizado con ventiladores que requieren mucho menos espacio y a menudo sin circuitos de control. Los ventiladores se integran con el elemento calefactor PTC minimizando el espacio total requerido.

Eficiencia del elemento PTC

La calefacción eléctrica con elementos PTC es más eficiente que los calentadores resistentes tradicionales.  El elemento del Coeficiente de Temperatura Positivo controla la resistencia del circuito a un punto específicamente diseñado. Cuanto más caliente esté el elemento, mayor será la resistencia. Cuanto más frío sea el elemento, menor será la resistencia y fluirá más corriente, aumentando el calor.

Estas características son únicas en el sentido de que el cambio de resistencia y temperatura es relativo a la temperatura ambiente. Cuanto más alta sea la temperatura ambiente, mayor será la resistencia en el circuito que impide el flujo de corriente y calienta el elemento más lentamente. 

Voltajes flexibles

Los elementos calefactores de cerámica PTC con ventiladores soportan múltiples voltajes, tanto de corriente continua como de corriente alterna. Hay disponibles dos voltajes que alimentan el ventilador y el calentador por separado si es necesario. Se admiten voltajes tan bajos como 12 V, CA o CC.

Alta densidad de potencia

Estos dispositivos tienen una mayor densidad de potencia que los calentadores de alambre resistivo. El pequeño tamaño de los Elementos calefactores de cerámica PTC y la capacidad de ser incrustado directamente en los materiales para una transferencia de calor eficiente resulta en una densidad de potencia concentrada.  

¿Cómo se mide un elemento de calefacción de convección natural PTC?

Algunos dispositivos de calentamiento PTC se dimensionan según la temperatura de referencia, la temperatura máxima del dispositivo antes de que la resistencia detenga el flujo de corriente. Algunos son dimensionados por la potencia de salida. La corriente de entrada máxima se define para cada potencia nominal a efectos de diseño del circuito. DBK USA tiene expertos esperando para responder a sus preguntas.  Los ingenieros de diseño pueden utilizar la calculadora de potencia de mano en nuestro sitio web. No dude en llamar a nuestros especialistas en ingeniería térmica directamente al 1-864-607-9047.  Vaya a nuestra página de recursos para más información sobre los calentadores de convección PTC.