¿Qué es un calentador de superficie?
Publicado por Adelle Webber con
¿Qué es un calentador de superficie PTC?
A calentador de superficie comprende un elemento calefactor diseñado para conducir el calor directamente a la superficie de un objeto o material. Calentador de contacto es también un término utilizado cuando se refiere a un elemento de calentamiento en contacto directo con una superficie.
"La superficie se refiere a la cara exterior, el exterior o el límite exterior de una cosa; capa o área más externa o superior. O cualquier cara de un cuerpo o cosa".
"Contacto como sustantivo se refiere al acto o estado de tocar, proximidad inmediata o asociación. Como verbo poner en contacto".
La finalidad de un calefactor de superficie es elevar la temperatura de un objeto con el que el dispositivo calefactor está en contacto directo o adherido. El contacto directo es una de las formas más efectivas de conducir el calor a la materia sólida.
(¡Un calentador de superficie no es una pistola que se apoya en una superficie!)
¿Cuáles son los tipos de calentadores de superficie o de contacto?
Aunque los usuarios y los fabricantes no se ponen totalmente de acuerdo sobre las convenciones de denominación de los dispositivos de calentamiento que elevan la temperatura de las superficies de los objetos, he aquí algunos de los más comunes.
- Calentadores de tambor
- Calentadores de fondo
- Calentadores de superficie
- Calentadores flexibles de silicona
- Calentadores de cartucho
- Calentadores de inducción
- Calentadores de lámina grabada
Estos dispositivos entran en contacto directo con la superficie o el material a calentar.
¿Dónde se utilizan los calentadores de superficie en la industria?
- Exploración espacial
- Armas y aeroespacial
- Barcos en el mar
- Trenes, barcos y aviones
- Vehículos eléctricos
- Equipo médico
- Máquinas expendedoras
- Impresión 3D
- Moldeo y extrusión de plásticos
- Sistemas comerciales de suministro de alimentos
- Sellado de envases alimentarios
- Electrodomésticos
- Procesos de fabricación
- Cámaras de tráfico
¿Cómo funciona un calentador de superficie? Calentamiento por conducción.
Los calentadores de superficie a los que se hace referencia aquí son eléctricos, mientras que existen otros calentadores de superficie que utilizan aceite y agua de ciclo cerrado para numerosas aplicaciones. La forma en que se transfiere el calor del elemento calefactor a una superficie implica comprender las características de transferencia de calor de los metales.
Un calentador de superficie transfiere el calor por conducción directamente a la superficie de un objeto. Los objetos pueden calentarse por calor indirecto, calor radiante, tubos de calor, líquidos y otros medios, pero los dispositivos para la transferencia indirecta de calor no son calentadores de superficie según nuestra definición.
For true surface heating, the heating elements are mounted directly with a heat transfer medium such as aluminum or silicone rubber that can be attached firmly to the material. Hea
Los elementos calefactores de superficie son de todos los tamaños y formas
Un calentador de superficie para la electrónica, los dispositivos médicos, la industria aeroespacial o los recintos pequeños puede ser tan pequeño como 1,5 pulgadas cuadradas. Los calefactores de barril están diseñados para envolver la circunferencia de un barril de 55 galones con una anchura de 6 a 8 pulgadas.
Este pequeño tamaño es ideal para máquinas expendedoras de café, cámaras de seguridad, líneas de proceso de envasado e incluso la Estación Espacial Internacional.
Calentadores de superficie PTC son populares para los calentadores de superficie de pequeño tamaño debido a sus propiedades de autorregulación y a su alta densidad de vatios. Con temperaturas preestablecidas, el dispositivo mantiene la temperatura deseada sin necesidad de sensores y controles de temperatura externos. Son ideales para su uso en áreas pequeñas o superficies de contenedores que deben mantenerse a una temperatura precisa.
La superficie en sí se mantiene a una temperatura constante, pero son los continentes del recipiente los que deben mantenerse a la temperatura deseada para su correcto funcionamiento. Los materiales podrían ser un troquel o una boquilla para la impresión en 3D o un recipiente que contenga productos farmacéuticos para su análisis.
También puede ser algo tan sencillo como sellar películas o plásticos para el envasado en la elaboración de alimentos u otros productos. El tamaño o el número de los dispositivos de calentamiento de superficies depende de la aplicación y del número de superficies a calentar.
¿Cuál es un ejemplo de un pequeño calentador electrónico PTC?
DBK USA dispone de una serie de calefactores PTC formados por el elemento calefactor de disco cerámico PTC incrustado en una carcasa de aluminio. La carcasa de aluminio puede fijarse directamente a una superficie plana del material a calentar mediante elementos de fijación.
El calentamiento conductivo del material se mejora aún más aplicando silicona de transferencia de calor o una pasta similar entre el dispositivo de calentamiento y la superficie a calentar.
Estos dispositivos, tan pequeños como 1,58 pulgadas X 1,38 pulgadas, pueden alimentarse con circuitos de 12-24 voltios o de 100-240 voltios. Tienen un rango de temperatura superficial de 104 grados a 392 grados F. Vea las especificaciones reales de estos exclusivos calentadores de superficie PTC.
Debido al efecto de autorregulación del dispositivo, la temperatura aumenta rápidamente cuando se aplica la corriente, pero se ralentiza a medida que se alcanza la temperatura de consigna. La resistencia a la corriente en el elemento es baja a baja temperatura pero aumenta rápidamente para reducir el flujo de corriente a través del elemento calefactor. Incluso con la alta densidad de vatios de la conductancia térmica eficiente, la temperatura dentro del recipiente será inferior a la temperatura de consigna.
Coeficiente de transferencia de calor conductivo
Donde
q = transferencia de calor (W, J/s, Btu/hr)
k = conductividad térmica del material (W/m K o W/m°C, Btu/(hr°F ft2 /ft))
s = espesor del material (m, ft)
A = área de transferencia de calor (m2, ft2)
U = k/s Coeficiente de transferencia de calor
dT =t1 - t2 Gradiente de temperatura
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