O que é um Aquecedor de Superfície?
Postado por Adelle Webber sobre
O que é um Aquecedor de Superfície PTC?
A aquecedor de superfície compreende um elemento de aquecimento concebido para conduzir o calor directamente à superfície de um objecto ou material. Aquecedor de contacto é também um termo utilizado quando se refere a um elemento de aquecimento em contacto directo com uma superfície.
"Superfície refere-se à face exterior, exterior, ou limite exterior de uma coisa; camada ou área exterior ou superior. Ou a qualquer face de um corpo ou de uma coisa".
"O contacto como substantivo refere-se ao acto ou estado de toque, proximidade imediata, ou associação. Como um verbo a ser posto em contacto".
O objectivo de um aquecedor de superfície é aumentar a temperatura de um objecto com o qual o dispositivo de aquecimento está em contacto directo ou ligado. O contacto directo é uma das formas mais eficazes de condução de calor para a matéria sólida.
(Um aquecedor de superfície não é uma arma deitada sobre uma superfície!)
Quais são os tipos de aquecedores de superfície ou de contacto?
Embora os utilizadores e fabricantes não tenham acordo total sobre as convenções de nomenclatura dos dispositivos de aquecimento que aumentam a temperatura das superfícies dos objectos, aqui estão alguns dos dispositivos mais comuns.
- Aquecedores de tambor
- Aquecedores de fundo
- Aquecedores de superfície
- Aquecedores de silicone flexíveis
- Aquecedores de cartucho
- Aquecedores por indução
- Aquecedores de folha de alumínio
Estes dispositivos entram em contacto directo com a superfície ou material a ser aquecido.
Onde são utilizados os aquecedores de superfície na indústria?
- Exploração do espaço
- Armas e espaço aéreo
- Navios no mar
- Comboios, barcos e aviões
- Veículos eléctricos
- Equipamento médico
- Máquinas de venda automática
- Impressão em 3D
- Moldagem e extrusão de plástico
- Sistemas de distribuição de alimentos comerciais
- Selagem de embalagens alimentares
- Electrodomésticos
- Processos de fabrico
- Câmaras de trânsito
Então, como funciona um aquecedor de superfície? Aquecimento condutivo.
Os aquecedores de superfície aqui referidos são eléctricos, enquanto outros aquecedores de superfície que utilizam óleo e água em circuito fechado existem para numerosas aplicações. A forma como o calor é transferido do elemento de aquecimento para uma superfície envolve compreender as características de transferência de calor dos metais.
Um aquecedor de superfície transfere calor através da condução directa para a superfície de um objecto. Os objectos podem ser aquecidos por calor indirecto, calor radiante, tubos de calor, líquidos, e outros meios, mas os dispositivos de transferência indirecta de calor não são, pela nossa definição, aquecedores de superfície.
Para verdadeiro aquecimento de superfície, os elementos de aquecimento são montados directamente com um meio de transferência de calor, como alumínio ou borracha de silicone que pode ser fixado firmemente ao material. O calor pode ser transferido através do ar e outros materiais, mas não de forma eficiente como quando o elemento de aquecimento está em contacto directo com a superfície a ser aquecida. Qualquer espaço de ar ou múltiplos materiais pelos quais o calor tem de passar até à superfície inibe a condução eficaz do calor. Materiais adicionais, incluindo o impacto do ar na aplicação consistente de calor à superfície.
Os elementos de aquecimento de superfície vêm em todos os tamanhos e formas
Um aquecedor de superfície para electrónica, dispositivos médicos, aeroespacial, ou pequenos recintos pode ser tão pequeno como 1,5 polegadas de quadrado. Os aquecedores de barril são concebidos para envolver a circunferência de um tambor de 55 galões com 6-8 polegadas de largura.
Este pequeno tamanho é ideal para máquinas de venda automática de café, câmaras de segurança, linhas de processo de embalagem, e até para a Estação Espacial Internacional.
Aquecedores de superfície PTC são populares para aquecedores de superfície de pequenas dimensões devido às suas propriedades auto-reguladoras e altas densidades de watt. Com temperaturas predefinidas, o dispositivo mantém a temperatura desejada sem a exigência de sensores e controlos externos de temperatura. Estes são ideais para utilização em pequenas áreas ou superfícies de recipientes que necessitam de ser mantidos a uma temperatura precisa.
The surface itself is kept at a constant temperature but it is the continents of the container that needs to be maintained at the desired temperature for correct operation. Materials could be a die or nozzle for
Pode também ser uma simples película de selagem ou plástico para embalagem no processamento de alimentos ou outros produtos. O tamanho ou número dos dispositivos de aquecimento de superfície depende da aplicação e do número de superfícies a serem aquecidas.
O que é um exemplo de um pequeno aquecedor electrónico PTC?
A DBK USA tem uma série de aquecedores de PTC fabricados com o elemento de aquecimento do disco cerâmico de PTC embutido numa caixa de alumínio. A caixa de alumínio pode ser fixada directamente a uma superfície plana do material a ser aquecido por fixadores.
O aquecimento condutivo do material é ainda melhorado através da aplicação de silicone de transferência de calor ou passado semelhante entre o dispositivo de aquecimento e a superfície a ser aquecida.
Estes dispositivos, tão pequenos como 1,58 polegadas X 1,38 polegadas podem ser alimentados por circuitos de 12-24 volts ou circuitos de 100-240 volts. Têm um intervalo de temperatura superficial de 104 graus a 392 graus F. Ver as especificações reais destes aquecedores de superfície PTC únicos.
Devido ao efeito auto-regulador do dispositivo, a temperatura aumenta rapidamente quando é aplicada energia mas diminui à medida que a temperatura de set-point é atingida. A resistência à corrente no elemento é baixa a baixa temperatura, mas aumenta rapidamente para reduzir o fluxo de corrente através do elemento de aquecimento. Mesmo com a alta densidade de watt de condutância de calor eficiente, a temperatura no interior do recipiente será inferior à temperatura de set-point.
Cálculos ou testes podem determinar a condutância de calor real dos materiais de superfície.
Coeficiente de transferência de calor condutivo
Onde
q = transferência de calor (W, J/s, Btu/hr)
k = condutividade térmica do material (W/m K ou W/m°C, Btu/(hr°F ft2 /ft))
s = espessura do material (m, ft)
A = área de transferência de calor (m2, ft2)
U = k/s Coeficiente de transferência de calor
dT =t1 - t2 Gradiente de Temperatura
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