Calefator da convecção do PTC

Aquecedor PTC usando convecção natural

O que é aquecimento por convecção?

Aquecedores que utilizam convecção para conduzir o calor de uma superfície aquecida para o ar circundante é uma das formas menos complicadas de aquecer recintos e espaços eléctricos conducentes à convecção por calor. A convecção natural do ar aquecido ou da água que sobe e desce é a base das trovoadas.

O aquecimento do chão ou do rodapé nas casas é um excelente exemplo de aquecimento por convecção. A fonte de calor no chão ou perto dele utiliza a convecção do ar aquecido que sobe e o ar frio que desce para aquecer o espaço. Os aquecedores de ar PTC também podem ser vistos como aquecedores por convecção, dependendo da orientação do dispositivo de aquecimento.

Quais são as aplicações industriais para aquecimento por convecção?

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Uma das formas de prevenir a condensação é adicionar calor ao recinto quando a temperatura começa a descer. O ar frio num armário cairá para o fundo, como numa trovoada. Quando um pequeno aquecedor é colocado no fundo do armário, irá aquecer o ar mais frio, que se elevará. Este ar mais quente impede a formação de humidade sobre os componentes.

Os aquecedores PTC são utilizados para este fim porque se ligam automaticamente quando as temperaturas diminuem e deixam de produzir calor à medida que a temperatura aumenta sem sensores e controlos externos.

Porque é que Elementos de aquecimento PTC utilizado para aquecimento por convecção?

Um PTC, ou semicondutor, é um componente eléctrico de base cerâmica com resistência dependente da temperatura como elemento de aquecimento. O seu coeficiente positivo de temperatura permite que a corrente eléctrica flua melhor a baixas temperaturas do que a altas temperaturas. 

À medida que a temperatura aumenta, a resistência natural do PTC aumenta enquanto a sua condutividade de corrente e a potência de saída diminui até se atingir um estado de equilíbrio, e a corrente mal consegue fluir. 

Esse é o efeito PTC. Além disso, os elementos de aquecimento PTC não podem sobreaquecer graças à sua característica auto-reguladora, o que torna esta tecnologia de aquecimento excepcionalmente segura e fiável. 

Características da Curva de Temperatura a Resistência PTC

A curva de resistência típica de um semicondutor em função da temperatura é chamada curva PTC. A resistência inicial do PTC primeiro diminui ligeiramente com o aumento da temperatura até se atingir o valor mais baixo de resistência Rmin. 

O comportamento real do PTC começa à medida que a resistência aumenta não linearmente até à temperatura nominal Tc. Neste ponto, também conhecido como temperatura Curie, a resistência do PTC aumenta significativamente. 

A gama de funcionamento do PTC estende-se desde a temperatura nominal Tc até à temperatura final máxima Te, onde quase não circula corrente. 

A temperatura máxima de um PTC depende da sua composição cerâmica e pode, portanto, ser determinada antecipadamente. Outra característica do PTC é a sua corrente de arranque. 

Como a resistência do PTC está no seu valor mais baixo em Rmin, uma grande quantidade de corrente pode fluir para lá, provocando um aumento da corrente de arranque durante alguns segundos de cada vez que é ligado.

O que é um exemplo de um dispositivo de aquecimento por convecção PTC?

Todos os dispositivos de aquecimento PTC expostos ao ar têm algum grau de aquecimento por convecção, mas vários aquecedores são explicitamente feitos para aquecimento por convecção construídos para evitar o calor de superfícies adjacentes ou o toque humano.  

Exemplos destes aquecedores de convecção são as séries de aquecedores Blizzard e Nimbus da DBK USA. O principal objectivo destes aquecedores é o controlo da humidade em armários fechados.

Cada dispositivo está encerrado numa caixa de plástico de alta temperatura, tornando-o num aquecedor seguro ao toque. É concebido para caber numa calha DIN de 35 mm na parte inferior de um armário electrónico. A caixa com uma protecção para os dedos tem um bloco terminal de ligação fácil. O seu pequeno tamanho e alta densidade de watt fazem dele uma fonte de calor muito eficiente.

Série Nimbus de aquecedores de convecção PTC.

Esta série de aquecedores DBK USA vem numa grande variedade de configurações e potências superiores às da série Blizzard. Os modelos fora de prateleira utilizam 110 - 240 Volts de potência com potências entre 30 - 175 watts. Além disso, é possível encomendar unidades de entrada de 12-24 volts AC/DC personalizadas.

A série Nimbus B está encerrado num caso que baixa o perfil de temperatura externa com desacoplamento térmico. O dispositivo funciona com um efeito chaminé para aquecimento por convecção que optimiza o aquecimento e mantém o efeito auto-regulador da tecnologia PTC.

Esta série vem em quatro tensões de saída; 50, 60, 75, e 100 watts. São excepcionalmente fiáveis, sem partes móveis ou elementos de aquecimento expostos. 

A caixa fornece protecção IP20 para os dedos e tem um cabo de ligação pré-cablado com alívio de tensão. 

Estas unidades são pequenas em tamanho variando entre 3,54 - 7,87 polegadas de comprimento e 3,2 X 1,38 de largura e altura. Todas têm um clip de montagem para montagem numa calha de chapéu de 35mm.  

Ver aqui a ficha de especificação completa da Nimbus B.

A série Nimbus E dos aquecedores de convecção PTC são semelhantes em desenho à série Nimbus B com maior potência de saída. A potência desta série varia de 80 a 150 watts. As gamas de voltagem são as mesmas que a série B a 110 - 240 volts. Esta série também vem em tensões personalizadas de 12-24 volts AC/DC por encomenda especial.

Estas unidades vêm com aprovações VDE, UL, e CE. A sua caixa é isolada dos elementos de aquecimento internos e da temperatura externa, mas proporciona o máximo aquecimento por efeito de chaminé através do dispositivo. Foi concebido para montagem sobre uma calha DIN de 35mm.

As dimensões são 3,5 - 7,87 de comprimento e 3,23 polegadas de largura X 1,38 polegadas de altura. O perfil de temperatura externa não excede 266 graus F. Estas dimensões e potência proporcionam um dispositivo seguro e fiável de alta densidade de potência. Ideal para pequenos armários no laboratório ou dispositivos médicos. Também, controlos de tráfego, caixas multibanco, ou máquinas de bilhetes que operam em climas frios.

Ficha de especificação da Nimbus E.

A Nimbus D E Série NG de aquecedores de convecção PTC são feitos com uma estrutura de aletas de alumínio para transferência de calor por convecção. O calor gerado pelos elementos internos de aquecimento cerâmico de PTC é conduzido para a disposição das aletas que rodeiam o dispositivo. À medida que as aletas aquecem o ar circundante, ele levanta e retira mais ar frio do fundo da cabine.t.

A superfície das barbatanas de alumínio da série Nimbus D e NG são isoladas da tensão e corrente, mas não da temperatura. Tudo, incluindo os dedos humanos que tocam nas barbatanas, pode estar sujeito a temperaturas de superfície elevadas.  

É oferecida uma protecção de dedos como opção que protege de contactos não intencionais. O protector inclui um clipe DIN para montagem e um blogue de terminais de libertação de pressão para ligações fáceis. As duas séries de Nimbus NG incluem menos de 100 W e mais de 100 watts até 240 watts.

A folha de especificações da Nimbus NG pode ser encontrada aqui.

Nimbus NG Típico Nimbus B Típico               

O que são outros tipos de aquecedores PTC?

Saiba mais sobre os aquecedores PTC e como são utilizados no nosso blog "O que são aquecedores PTC". Ver as aplicações numa vasta gama de indústrias em "Indústria de Aquecimento".  Se precisar de saber mais sobre como utilizar aquecedores industriais na sua aplicação, ligue para o nosso centro de engenharia no número 1-864-607-9047 e fale directamente com um engenheiro de Gestão Térmica Industrial.

Adoramos falar de aplicações para a gestão térmica na indústria. Os nossos engenheiros podem determinar se necessita de dispositivos de controlo adicionais para as suas aplicações de controlo de humidade, humidade, e até de refrigeração. 

A DBK USA dispõe de uma linha completa de dispositivos de controlo fora de prateleira para proporcionar uma gestão térmica industrial eficaz.