Principe et fonctionnement du chauffage PTC

Chauffage PTC
Le chauffage PTC, également connu sous le nom d'élément chauffant PTC, est composé d'un élément chauffant en céramique PTC et d'un tube en aluminium. Ce type de chauffage PTC présente les avantages d'une faible résistance thermique et d'une efficacité de transfert de chaleur élevée, ce qui en fait un chauffage électrique automatique à température constante et à économie d'énergie. Sa principale caractéristique réside dans ses performances de sécurité. Quelle que soit l'application, il n'y aura pas de phénomène de « rougeur » de surface tel que les radiateurs à tube chauffant électrique, ce qui peut entraîner des risques pour la sécurité tels que des brûlures et des incendies.

Il est composé d'une plaque de pression extérieure galvanisée, d'une plaque à ressort ondulée en acier inoxydable, d'une plaque de pression intérieure galvanisée, d'un dissipateur thermique en aluminium monocouche, d'un dissipateur thermique PTC, d'un dissipateur thermique en aluminium double couche, d'une borne d'électrode en cuivre nickelé et d'une gaine d'électrode en plastique haute température PPS. En raison de l'utilisation d'ailettes de dissipation thermique ondulées en forme de U, ce produit a amélioré son taux de dissipation thermique, combiné aux avantages de l'adhérence et de la mécanique, et prend pleinement en compte divers phénomènes thermiques et électriques des éléments chauffants PTC pendant le fonctionnement. Sa forte force de liaison, son excellente conductivité thermique et ses performances de dissipation thermique, son rendement élevé, sa sécurité et sa fiabilité. Ce type de radiateur PTC présente les avantages d'une faible résistance thermique et d'une efficacité de transfert de chaleur élevée, ce qui en fait un radiateur électrique automatique à température constante et à économie d'énergie. L'une de ses caractéristiques importantes réside dans ses performances de sécurité, c'est-à-dire que lorsque le ventilateur fonctionne mal et s'arrête de fonctionner, la puissance du radiateur PTC chutera automatiquement et fortement en raison d'une dissipation thermique insuffisante. À ce stade, la température de surface du radiateur est maintenue à environ la température de Curie (généralement autour de 250 degrés), afin de ne pas produire le phénomène de « rougeur » à la surface des radiateurs à tubes chauffants électriques.
​
Principe du chauffage PTC
La thermistance PTC à chauffage à température constante a la caractéristique de chauffer à température constante. Son principe est qu'une fois la thermistance PTC chargée, elle s'auto-chauffe et fait entrer la valeur de résistance dans la zone de saut. La température de surface de la thermistance PTC à chauffage à température constante restera constante, ce qui n'est lié qu'à la température de Curie et à la tension appliquée de la thermistance PTC, et est fondamentalement indépendante de la température ambiante. Le chauffage PTC est un dispositif de chauffage conçu en utilisant les caractéristiques de chauffage à température constante des thermistances PTC. Dans les applications de chauffage de petite et moyenne puissance, les chauffages PTC présentent des avantages que les éléments chauffants traditionnels ne peuvent égaler, tels que le chauffage à température constante, l'absence de flamme nue, un taux de conversion de chaleur élevé, une influence minimale de la tension d'alimentation et une longue durée de vie naturelle. Leur application dans les appareils de chauffage électriques est de plus en plus privilégiée par les ingénieurs en recherche et développement. Les thermistances PTC à chauffage thermostatique peuvent être fabriquées dans diverses structures et spécifications externes, notamment des formes poreuses circulaires, rectangulaires, allongées, circulaires et en nid d'abeille. La combinaison des éléments chauffants PTC ci-dessus et des composants métalliques peut former diverses formes de radiateurs PTC haute puissance.

Les éléments chauffants PTC sont divisés par mode de conduction
(1) Les éléments chauffants en céramique PTC sont principalement basés sur la conduction thermique. Leur caractéristique est de transférer la chaleur émise par l'élément chauffant PTC à l'objet chauffé via des structures de transfert de chaleur multicouches telles que des plaques d'électrodes (conductrices et de transfert de chaleur), des couches d'isolation (isolantes et de transfert de chaleur), des plaques de stockage thermique (certaines ont également un adhésif thermique fixé), etc. installées sur la surface de l'élément chauffant PTC.

(2) Différents réchauffeurs d'air chaud en céramique PTC qui utilisent l'air chaud généré pour le transfert de chaleur par convection. Sa caractéristique est une puissance de sortie élevée et la capacité d'ajuster automatiquement la température de soufflage et la chaleur de sortie.

(3) Chauffage à rayonnement infrarouge. Ses caractéristiques utilisent en fait la chaleur rapidement émise par la surface des composants PTC ou des plaques thermoconductrices pour exciter directement ou indirectement le revêtement infrarouge lointain ou le matériau infrarouge lointain en contact avec sa surface pour émettre un rayonnement infrarouge, formant ainsi un chauffage à rayonnement infrarouge en céramique PTC.

Les radiateurs PTC sont classés en fonction de leurs caractéristiques structurelles
(1) Chauffage céramique PTC pratique ordinaire. Ces types d'appareils comprennent principalement les répulsifs anti-moustiques électriques, les chauffe-mains, les sèche-linge, les plaques chauffantes électriques, les fers à repasser électriques, les fers à souder électriques, les adhésifs électriques, les fers à friser, etc. Sa caractéristique est qu'il a une faible puissance, mais une efficacité thermique élevée et qu'il est très pratique.

(2) Chauffage PTC automatique à température constante. Ce type d'équipement comprend principalement : un petit bain à température constante pour appareil à cristal, un incubateur à température constante, un thermos électronique, un incubateur, une tasse isotherme, une plaque isotherme, une armoire isotherme, une table isotherme, etc. Ses caractéristiques comprennent une isolation automatique, une structure simple, de bonnes caractéristiques de température constante, une efficacité thermique élevée et une large plage de températures pour une utilisation dans l'environnement.

(3) Réchauffeur d'air chaud PTC. Ce type de réchauffeur d'air chaud PTC comprend principalement les petits réchauffeurs d'air chaud, les sèche-cheveux, les réchauffeurs de pièces chaudes, les séchoirs, les armoires, les séchoirs, les équipements de séchage industriel, etc. Ses caractéristiques sont une puissance d'air chaud de sortie élevée, un chauffage rapide, la sécurité et la capacité de régler automatiquement la température du vent et la consommation d'énergie.

Le PTC joue un rôle dans la climatisation
Le réchauffeur ondulé PTC pour climatisation est un type de réchauffeur de température à contrôle automatique.

1. La thermistance PTC à chauffage à température constante a la caractéristique de chauffer à température constante. Son principe est qu'une fois la thermistance PTC chargée, elle s'auto-chauffe et fait entrer la valeur de résistance dans la zone de saut. La température de surface de la thermistance PTC à chauffage à température constante restera constante, ce qui n'est lié qu'à la température de Curie et à la tension appliquée à la thermistance PTC, et est fondamentalement indépendante de la température ambiante.

L'élément chauffant PTC est un élément chauffant conçu à l'aide des caractéristiques de chauffage à température constante des thermistances PTC. Dans les applications de chauffage de petite et moyenne puissance, les éléments chauffants PTC présentent des avantages que les éléments chauffants traditionnels ne peuvent égaler, tels que le chauffage à température constante, l'absence de flamme nue, un taux de conversion de chaleur élevé, une influence minimale de la tension d'alimentation et une longue durée de vie naturelle. Leur application dans les appareils de chauffage électriques est de plus en plus privilégiée par les ingénieurs en recherche et développement.

3. Les thermistances de chauffage thermostatique PTC peuvent être fabriquées selon diverses structures externes et spécifications, notamment des formes poreuses circulaires, rectangulaires, allongées, circulaires et en nid d'abeille. La combinaison des éléments chauffants PTC ci-dessus avec des composants métalliques peut former diverses formes d'éléments chauffants PTC haute puissance.

Scénarios d'application et précautions pour les éléments chauffants PTC
1. Chauffage solide à température constante.

1.1 Structure de chauffage solide.

Français Dans le cas de matériaux à conductivité thermique élevée (tels que l'aluminium, le cuivre, les blocs de graphite, etc.) conduisant la chaleur, la distance S entre le solide chauffé et le réchauffeur PTC doit être inférieure à 30 mm ; Lors de la conduction de chaleur dans des matériaux à conductivité thermique légèrement supérieure (tels que l'acier, l'acier inoxydable, le titane, la céramique thermique, etc.), la distance entre le solide chauffé et le réchauffeur PTC doit être inférieure à 10 mm ; Lors de la conduction de chaleur dans des matériaux à faible conductivité thermique (tels que le plastique, le caoutchouc non poreux, le papier isolant, les feuilles de mica, etc.), la distance entre le solide chauffé et le réchauffeur PTC doit être inférieure à 3 mm ; N'utilisez pas de matériaux isolants (tels que le papier fibreux, le caoutchouc, le panneau de mousse, etc.) pour conduire la chaleur. Si un matériau ayant une bonne conductivité thermique est utilisé et que la distance entre le solide chauffé et le réchauffeur PTC est petite, le solide chauffé atteindra une température relativement stable.

Le rapport entre la surface de la structure de dissipation thermique et la surface de transfert thermique du corps en céramique PTC ne doit pas dépasser trois fois. La proportion de la surface de la structure de dissipation thermique est trop grande, ce qui peut entraîner une instabilité de la température obtenue par le solide chauffé.

1.2 Température de surface.

La tolérance de température de l'élément chauffant en céramique PTC à une température ambiante de 25 degrés ± 5 degrés est indiquée dans le tableau 1. Cependant, si l'élément chauffant en céramique PTC est installé dans la structure de dissipation thermique, la précision de la température se détériorera et la tolérance augmentera. Lorsque le transfert de chaleur interne de l'élément chauffant est médiocre et que la zone de la structure de dissipation thermique est relativement grande par rapport à la zone de transfert de chaleur du corps en céramique PTC, la précision de la température diminuera.

De nombreux facteurs influent sur la température de surface des éléments chauffants PTC. La précision de la température constante de surface ne peut donc pas être très élevée. Dans les situations où une précision de contrôle de température élevée est requise, un élément chauffant PTC et un contrôleur de température externe peuvent être utilisés. En cas de dysfonctionnement du contrôleur de température externe, la température de surface de chauffage de l'élément chauffant PTC ne dépassera pas la température constante définie et dispose d'une fonction de protection contre la surchauffe.

1.3 Scénarios d'application.

Anti-moustique électrique, masseur, radiateur, fer à souder électrique, fer à repasser électrique, humidificateur, bigoudi, lisseur, applicateur de colle, applicateur de parfum électrique, pistolet à colle thermofusible, fer à repasser électrique, applicateur de fusion de cire, isolation de composants électroniques, élimination de l'humidité des circuits imprimés, etc.

En utilisant un élément chauffant PTC comme élément chauffant à température constante solide, la température de chauffage appropriée est de 0-300 degré et la température de chauffage à température ambiante est de 50-300 degré. La température ambiante appropriée est de -40~250 degrés. Un PTC avec une température de surface trop élevée ou trop basse est difficile à fabriquer et n'a même pas de caractéristiques PTC.

Tension de fonctionnement : 3,7 V à 420 V, CA et CC. Lorsque la tension de fonctionnement est faible, la résistance à température ambiante du PTC est très faible et le taux de changement de température de la résistance est également relativement faible, ce qui entraîne une précision moindre de la température constante. De plus, sous basse tension, la puissance de chauffage est faible, la vitesse de chauffage est lente et elle ne peut même pas atteindre une température plus élevée.

Du point de vue de la sécurité et de la fiabilité, les éléments chauffants PTC ont généralement une sécurité plus élevée que les fils chauffants électriques traditionnels, une résistance à la tension d'isolation plus élevée, un courant de fuite plus faible et une plus grande stabilité. Dans certaines applications, les fils chauffants électriques traditionnels ne peuvent pas passer la certification de sécurité, tandis que les éléments chauffants PTC peuvent passer la certification de sécurité. Par conséquent, le PTC peut être utilisé dans des situations avec des exigences de sécurité élevées. Mais tous les fabricants de PTC ne répondront pas aux exigences de sécurité, il est donc nécessaire de choisir des fabricants de PTC avec une excellente qualité pour l'approvisionnement. Le PTC est utilisé pour le chauffage solide, et les principaux problèmes de sécurité et de fiabilité sont les suivants : premièrement, le corps en céramique du PTC se décompose et brûle, provoquant un court-circuit et brûlant la couche isolante ; deuxièmement, la couche isolante se brise et laisse échapper de l'électricité, provoquant la charge de la coque.

D'un point de vue économique, l'utilisation d'un élément chauffant PTC pour le chauffage à température constante de petites surfaces peut éliminer le besoin de contrôle de la température et de protection contre la surchauffe. Le volume de PTC peut être très petit et l'installation est relativement simple. Chauffage à température constante avec une grande surface de chauffage, en utilisant un élément chauffant PTC pour une température de chauffage plus uniforme. La durée de vie des éléments chauffants à température constante PTC est plusieurs fois plus longue que celle des éléments chauffants à fil électrique traditionnels, et l'utilisation du PTC permet également d'économiser la durée de vie et les coûts de maintenance.

Français Les matériaux de la coque métallique en contact avec le liquide chauffé peuvent être sélectionnés : alliage d'aluminium-silicium, alliage d'aluminium-zinc, alliage d'aluminium-magnésium, cuivre, laiton, fer (galvanisé, etc.), acier inoxydable 304, acier inoxydable 316, titane, alliage de cuivre-nickel, etc. Le choix du matériau de la coque métallique est déterminé en fonction de facteurs tels que l'objectif, les propriétés du liquide et la corrosivité du liquide pour le métal. Utilisée pour chauffer l'huile, une coque en alliage d'aluminium à faible coût peut être utilisée ; Utilisée pour chauffer l'eau de lavage, des coques en alliage d'aluminium, en cuivre ou en laiton peuvent également être utilisées ; Le chauffage de l'eau comestible peut être effectué en acier inoxydable 304 ou 316. Lorsque la qualité de l'eau est relativement mauvaise, ou qu'il s'agit d'eau de mer ou utilisée pour chauffer des solutions de galvanoplastie, une coque en titane peut être utilisée ; Un liquide hautement corrosif peut être fabriqué en alliage de cuivre-nickel. De plus, une couche de fluoroplastique est fixée à la surface de la coque métallique, ce qui peut résister à la corrosion de la grande majorité des liquides sous résistance à la température, mais la puissance de chauffage diminuera considérablement.

Le réchauffeur de liquide situé au fond (ou sur le côté) du récipient n'entre pas en contact direct avec le liquide et le liquide ne corrode pas la coque extérieure du réchauffeur. Cependant, ce type de réchauffeur a un volume plus important, une puissance plus faible et un coût plus élevé.

2.2 Puissance de chauffage.

La relation entre la puissance de chauffage et le temps de chauffage des tubes chauffants PTC est sensiblement différente de celle des tubes chauffants à fil électrique traditionnels. Au cours de la phase de chauffage initiale, la puissance du tube chauffant PTC augmente de petite à grande, atteint sa valeur maximale (puissance d'impact maximale), diminue progressivement et se stabilise finalement (puissance stable pour l'eau bouillante). La puissance stable de la combustion à sec est bien inférieure à celle de l'eau bouillante (la puissance de combustion à sec est d'environ 8 % de celle de l'eau bouillante).

La puissance stable est liée à la température du liquide, et plus la température du liquide est élevée, plus la puissance stable est faible. Selon les conditions d'utilisation réelles, une température de liquide standard peut être spécifiée. Lorsque le tube chauffant est chauffé, la température du liquide augmente de basse à élevée. Lorsque la température du liquide atteint la température standard, la puissance enregistrée est la puissance stable à la température standard du liquide.

La puissance stable est liée au type de liquide. Lorsque le liquide est de l'eau, la puissance est relativement élevée car l'eau a une plus grande capacité thermique spécifique, une meilleure fluidité et est sujette à la convection. Lors du chauffage d'autres liquides, la puissance stable est généralement inférieure à celle de l'eau.

Plus la température de surface du tube chauffant PTC est élevée pendant la combustion à sec, plus la puissance stable est élevée. Cependant, l'augmentation de la température de surface entraînera une augmentation de l'atténuation de puissance, une augmentation du risque de panne de l'élément chauffant PTC, une diminution des performances des adhésifs, des fils, des couches isolantes, etc., et une diminution de la fiabilité.

Lorsque la température de surface du tube chauffant PTC pendant la combustion à sec est la même que la température du liquide, la puissance de chauffage est fondamentalement 0, ce qui signifie qu'il n'est plus chauffé. Ainsi, la température de surface du tube chauffant PTC pendant la combustion à sec est toujours supérieure de plus de 20 degrés à la température du liquide, sinon il ne peut pas être chauffé. Plus la différence entre la température de surface et la température du liquide pendant la combustion à sec des tubes chauffants PTC est faible, plus la densité de puissance des tubes chauffants est faible, plus le volume requis est important et plus le coût est élevé.

Un tube chauffant avec une puissance d'impact maximale élevée n'a pas nécessairement une puissance stable élevée. Si la puissance d'impact maximale est trop élevée, cela affectera le fonctionnement normal de l'ensemble du circuit d'alimentation et du commutateur. Mais si la puissance d'impulsion maximale est trop faible, cela entraînera que la puissance stable ne répondra pas aux exigences.

2.3 Atténuation de puissance.

En raison des différences de qualité entre les fabricants de PTC, les utilisateurs estiment que l'atténuation de puissance du PTC est trop importante. Le tube chauffant liquide PTC de Dongguan Tiancheng a une atténuation de puissance d'environ 10 % pour un fonctionnement continu et ininterrompu pendant un an, ce qui est tout à fait dans la plage acceptable pour les utilisateurs. Cependant, certains fabricants de PTC ont des PTC qui ont une puissance de sortie mensuelle d'environ 30 % et une atténuation de puissance continue de 40-50 % pendant un an, ce qui est en fait inutilisable. Par conséquent, lors de l'achat de tubes chauffants PTC, il est nécessaire d'effectuer un test d'atténuation de puissance.

L'atténuation de puissance est en corrélation positive avec la température de surface des éléments chauffants en céramique PTC, et plus la température de surface est élevée, plus l'atténuation de puissance est importante. En d'autres termes, la réduction de la température de surface de l'élément chauffant PTC peut réduire l'atténuation de puissance, mais le volume du tube chauffant augmentera et le coût augmentera également.

Il y a deux raisons principales à l'atténuation de la puissance : premièrement, l'augmentation de la résistance à température ambiante des éléments chauffants en céramique PTC/la diminution du courant d'impulsion ; La deuxième est le relâchement de la structure de transfert de chaleur, ce qui entraîne une diminution du transfert de chaleur.

2.4 Scénarios d'application.

Chauffe-eau à accumulation, à savoir chauffe-eau, bouilloire électrique, machine à eau chaude potable, eau chaude pour laver les légumes, la vaisselle, se laver le visage, se baigner, faire tremper les pieds et bain de pieds, chauffage d'appoint des chauffe-eau solaires et à pompe à chaleur, chauffage électrique des chauffe-eau solaires photovoltaïques, nettoyage à l'eau chaude de la hotte de cuisinière et du produit de nettoyage, chauffage du lit d'eau chaude, du réservoir de galvanoplastie, du réservoir d'huile de voiture diesel, du filtre, du chauffage de l'huile hydraulique, de l'huile de lubrification, de l'huile comestible, de la production de vapeur pour le sauna, la beauté, la désinfection et l'humidification, la fumigation de solution médicinale, l'isolation de l'aquarium et de l'aquarium, l'antigel des conduites d'eau, des robinets, des tuyaux et des conduites d'huile, la catalyse à trois voies, le chauffage de la solution d'urée, le chauffage de l'eau du chauffage par le sol, le chauffage au mazout, le chauffage au mazout, le chauffage au mazout, le chauffage de type mazout avec ailettes hydrothermales, etc.

La puissance de chauffage stable peut aller de 10 W à 10 kW. Cependant, pour les tubes chauffants haute puissance, un plus grand nombre de plaques chauffantes en céramique PTC sont utilisées, ce qui augmente le risque de panne de la plaque chauffante en céramique PTC ; de plus, la zone d'isolation est également relativement grande, ce qui augmente le risque de défaillance de l'isolation. Il est donc préférable de le diviser en plusieurs tubes chauffants, chacun avec une puissance inférieure, ce qui peut réduire les pannes et les déchets. La plage de tension de fonctionnement est de 12 V à 420 V, le courant alternatif et le courant continu peuvent être utilisés. Lorsque la tension de fonctionnement est faible et la puissance de chauffage élevée, le courant d'impulsion et le courant stable seront tous deux élevés, ce qui rend difficile la résistance de l'alimentation électrique. Par conséquent, lorsqu'une puissance élevée est nécessaire, il est préférable de ne pas utiliser de basse tension.

L'avantage des tubes chauffants électriques à fil chauffant est leur moindre coût. Problèmes existants : Tout d'abord, après l'avoir utilisé pendant un certain temps, la tension de tenue d'isolation, le courant de fuite et la résistance d'isolation dépassent la norme ; Deuxièmement, la combustion à sec n'est pas autorisée. Si le dispositif de protection de la température fonctionne mal, le tube chauffant électrique sera brûlé en raison de la combustion à sec, et même les matériaux environnants seront brûlés, provoquant un incendie ; Troisièmement, après un fonctionnement à long terme, le fil chauffant électrique peut s'oxyder et brûler, affectant sa durée de vie et provoquant même des fuites ; Quatrièmement, lorsque la qualité de l'eau est mauvaise et que la concentration de cations (comme le calcium et le magnésium) est relativement élevée, du tartre est susceptible d'apparaître à la surface du tube chauffant électrique et le transfert de chaleur de surface se détériore, entraînant la combustion du fil chauffant électrique interne.

Les tubes chauffants à liquide PTC peuvent surmonter les défauts des tubes chauffants à fil électrique, avec une résistance à la tension d'isolation, un courant de fuite et une résistance d'isolation excellents et stables. Ils résistent à la combustion à sec, ont une longue durée de vie et ne brûlent pas même en cas de tartre. Cependant, si la qualité de fabrication du PTC est médiocre, des problèmes peuvent également survenir : tout d'abord, le corps en céramique PTC peut se décomposer et brûler, provoquant un court-circuit et la combustion de la couche isolante ; Le deuxième est que la couche isolante se brise et laisse échapper de l'électricité, provoquant la charge de la coque ; Le troisième est que la puissance de chauffage diminue avec l'augmentation du temps d'utilisation ; Le quatrième est que le courant de surtension est trop important, provoquant des défauts dans la ligne d'alimentation et l'interrupteur. Les utilisateurs de tubes chauffants PTC doivent choisir soigneusement les plaques chauffantes PTC pour garantir une qualité fiable.

3. Chauffage à air.

3.1 Structure du réchauffeur d'air.

La structure du chauffage à air est divisée en types chargés et isolés selon que le radiateur est chargé ou non.

La figure 7 montre un réchauffeur d'air chargé, avec le radiateur chargé. La couche d'électrode de l'élément chauffant en céramique PTC est en contact direct avec le radiateur en aluminium, et le radiateur en aluminium sert de sortie d'électrode. Les réchauffeurs d'air électriques permettent d'obtenir facilement une puissance plus élevée et ont des coûts plus faibles. Cependant, du fait que le radiateur est chargé, il existe des risques potentiels pour la sécurité.

La figure 8 montre un réchauffeur d'air isolé. Le radiateur et l'élément chauffant en céramique PTC sont isolés et le radiateur n'est pas chargé. Les réchauffeurs d'air isolés sont relativement sûrs, mais ils ont une puissance inférieure et un coût plus élevé.

Selon la structure du radiateur, il existe des structures ondulées, des structures enfichables, des structures d'extrusion en aluminium, un chauffage par canalisation d'air comprimé, etc. Le réchauffeur d'air à structure ondulée a une structure flexible, et sa longueur et sa largeur sont faciles à régler, formant diverses tailles et puissances pour répondre aux exigences de diverses tailles de ventilateur, tailles de conduit et puissance de chauffage. Le radiateur du réchauffeur à structure ondulée est collé à l'élément chauffant PTC (ou au tube chauffant) par l'intermédiaire d'un adhésif. Après une utilisation prolongée à des températures élevées ou une combustion à sec à long terme sans vent, l'adhésif peut se détacher. La longueur de la structure d'insertion et de la structure d'extrusion en aluminium peut être ajustée de manière appropriée, mais la largeur est difficile à régler. L'impression donnée par la structure enfichable est qu'elle est compacte, robuste et a une résistance au vent relativement faible.

Selon la nécessité de souffler, on peut distinguer les aérothermes à soufflage et les aérothermes à convection naturelle. La puissance des aérothermes à soufflage est relativement élevée, mais elle nécessite l'ajout d'un ventilateur, et ce dernier produira du bruit. Les aérothermes à convection ne nécessitent pas de ventilateur et sont silencieux, ce qui les rend particulièrement adaptés au chauffage des chambres et des lits, mais avec une puissance de chauffage plus faible.

3.2 Puissance de chauffage.

La variation de la puissance de chauffe en fonction du temps de chauffe est illustrée à la figure 9. Au début de la mise sous tension, la puissance initiale est relativement faible (généralement 1/3 à 1/5 de la puissance d'impulsion maximale), puis la puissance de chauffe augmente progressivement jusqu'à la puissance d'impulsion maximale, puis la puissance diminue et atteint finalement une puissance stable. En cas de dissipation rapide de la chaleur, le radiateur est toujours à sa puissance initiale et ne peut pas atteindre sa puissance maximale, de sorte que la puissance de chauffe stable est très faible.

Puissance d'impulsion maximale =C * tension de fonctionnement/résistance à température ambiante

La valeur de puissance d'impact maximale dépend de la résistance à température ambiante, de la température de surface, de la granulométrie à l'intérieur du corps en céramique et de la tension de fonctionnement de l'élément chauffant en céramique PTC. Le multiple C est 1-6, et plus la température de surface de l'élément chauffant en céramique PTC est élevée, plus le C est élevé ; Plus la résistance à température ambiante est élevée, plus le C est élevé. S'il y a plusieurs éléments chauffants en céramique PTC avec des résistances différentes dans un appareil de chauffage, le courant d'impulsion maximal de l'appareil de chauffage commençant à s'allumer à l'état froid (à température ambiante) sera plus petit ; Cependant, à partir de l'état chaud (à une température d'environ 40 degrés inférieure à la température de surface), le courant d'impulsion maximal sera plus grand. Un réchauffeur d'air avec une puissance d'impact maximale aura une puissance stable légèrement supérieure. Si la puissance d'impact maximale est trop grande, cela affectera le fonctionnement normal de l'ensemble du circuit d'alimentation et de l'interrupteur ; Cependant, si la puissance d'impact maximale est trop petite, cela entraînera que la puissance de chauffage ne répondra pas aux exigences, et même la puissance de chauffage diminuera à mesure que la vitesse de soufflage augmente.

La puissance de chauffage stable des réchauffeurs d'air PTC est liée à la vitesse du vent. En règle générale, plus la vitesse du vent est élevée, plus la dissipation de chaleur est rapide et plus la puissance de chauffage est élevée. La vitesse du vent d'un ventilateur typique est de 3-5m/s. La puissance sans soufflage est d'environ 10 % de la puissance à une vitesse du vent de 5 m/s. Si nécessaire, la puissance de chauffage peut être ajustée en ajustant la vitesse du vent. Si la puissance d'impulsion du réchauffeur est proche de la puissance stable à faible vitesse du vent, l'augmentation de la vitesse du vent ne peut pas augmenter la puissance ; une vitesse du vent excessive peut en fait réduire la puissance.

La dissipation thermique des réchauffeurs d'air PTC non isolés est plus rapide que celle des réchauffeurs isolés, de sorte que la puissance de chauffage est également relativement élevée. Le dissipateur thermique est relativement dense et l'augmentation de la surface du vent augmentera également la dissipation thermique et la puissance de génération de chaleur.

L'augmentation du nombre de plaques chauffantes PTC n'entraîne pas une augmentation totalement proportionnelle de la puissance de chauffage stable, et la puissance de chauffage de chaque plaque chauffante diminuera.

La relation entre la puissance de chauffage du réchauffeur d'air PTC et les facteurs d'influence est la suivante :

Puissance de chauffage stable=coefficient de dissipation thermique * (température de combustion à sec - température de l'air d'admission)

La puissance de chauffage est liée à la température de l'air d'admission, et plus la température de l'air d'admission est élevée, plus la puissance stable est faible. Lorsque la température de surface de l'élément chauffant en céramique PTC est la même que la température de l'air d'admission pendant la cuisson à sec sans air, la puissance de chauffage est fondamentalement 0, ce qui indique qu'il n'y a plus de chauffage. Ainsi, la température de surface de l'élément chauffant en céramique PTC pendant la cuisson à sec sans air est toujours supérieure à la température d'admission de plus de 20 degrés, sinon il ne peut pas être chauffé. Plus la différence entre la température de surface et la température de l'air d'admission de l'élément chauffant en céramique PTC pendant la cuisson à sec sans air est faible, plus la densité de puissance de chauffage est faible, plus le volume requis est important et plus le coût est élevé.

Lorsque la température de sortie d'un appareil de chauffage ne peut pas atteindre la température élevée requise, pour augmenter la température de sortie, un deuxième appareil de chauffage à air PTC doit être placé dans le sens du vent. À ce stade, le premier appareil de chauffage près du ventilateur a une puissance de sortie plus élevée ; la température d'entrée du deuxième appareil de chauffage éloigné du ventilateur est plus élevée, donc la puissance sera beaucoup plus faible, et la puissance stable est souvent inférieure à 50 % de celle du premier appareil de chauffage.

Plus la température de surface de l'élément chauffant en céramique PTC est élevée pendant la cuisson à sec sans air, plus la puissance de chauffage est élevée. Cependant, l'augmentation de la température de surface de l'élément chauffant en céramique PTC entraîne une augmentation de l'atténuation de la puissance de chauffage au fil du temps, une augmentation du risque de panne de l'élément chauffant PTC, une diminution des propriétés telles que l'adhésif, le fil et la couche isolante, le desserrage de la coque en aluminium et une diminution de la fiabilité du chauffage.

3.3 Atténuation de puissance.

Les principaux facteurs affectant l'atténuation de puissance des réchauffeurs d'air PTC sont : une résistance accrue des éléments chauffants en céramique PTC, un adhésif lâche et des radiateurs en aluminium lâches. Certains fabricants de PTC produisent des PTC avec une puissance de sortie mensuelle supérieure à 30 %, il est donc très important de choisir des PTC de haute qualité. Lors de l'achat de réchauffeurs d'air PTC, il est nécessaire de tester l'atténuation de puissance.

L'atténuation de puissance est positivement corrélée à la température de surface de l'élément chauffant en céramique PTC. Plus la température de surface est élevée, plus la résistance de l'élément chauffant PTC augmente, plus l'adhésif se desserre facilement, plus le radiateur en aluminium se desserre facilement et plus l'atténuation de puissance est importante. Si un élément chauffant PTC avec une température de surface supérieure à 250 degrés est utilisé comme réchauffeur d'air et qu'il est mis sous tension sans vent, l'adhésif diminuera progressivement en résistance et se desserrera après 200 heures. En d'autres termes, la réduction de la température de surface de l'élément chauffant PTC peut réduire l'atténuation de puissance, mais le volume du réchauffeur d'air augmentera et le coût augmentera également.

​
3.4 Scénarios d'application.

Chauffage ou séchage de vêtements, chaussures, mains, déshydratants, thé et produits agricoles à l'aide d'air chaud, chauffage ou séchage d'armoires, bibliothèques, armoires à chaussures, chambres, salles de bains, usines, centres commerciaux, entrepôts, armoires de commande électrique, wagons de train à grande vitesse, équipements électriques et stockage, fours de type tunnel, chauffage à air comprimé et charges de décharge de batterie.

La puissance de chauffage stable peut varier de 100 W à 10 kW. Si la puissance d'un seul appareil de chauffage est plus petite, cela peut réduire les pannes et améliorer le taux de qualification. Si une puissance plus importante est requise, plusieurs appareils de chauffage peuvent être utilisés. La tension de fonctionnement est de 12 V à 420 V, le courant alternatif et le courant continu peuvent être utilisés. Lorsque la tension de fonctionnement est faible, le courant d'impulsion et le courant stable seront tous deux importants, il est donc préférable de ne pas utiliser de basse tension lorsqu'une puissance élevée est requise.

Les avantages du sèche-cheveux à fil chaud électrique sont un coût inférieur, une température de sortie plus élevée et un volume plus petit. Problèmes existants : Premièrement, après l'avoir utilisé pendant un certain temps, la tension de tenue d'isolation, le courant de fuite et la résistance d'isolation dépassent la norme ; Deuxièmement, l'alimentation ne peut pas être mise sous tension sans vent. Si le ventilateur s'arrête de fonctionner, le conduit d'air est bloqué et le dispositif de protection de la température fonctionne mal, le radiateur brûlera en raison d'une surchauffe sans vent, et endommagera même les matériaux environnants, provoquant un incendie ; Troisièmement, après un fonctionnement à long terme, le fil chauffant électrique peut s'oxyder et brûler, affectant sa durée de vie et provoquant même des fuites ; Quatrièmement, lorsque des substances combustibles adhèrent au radiateur, cela peut provoquer une combustion.

Les réchauffeurs d'air PTC peuvent surmonter les défauts des réchauffeurs à fil électrique, avec une résistance à la tension d'isolation, un courant de fuite et une résistance d'isolation excellents et stables. Ils peuvent être mis sous tension sans vent, protégés automatiquement, ne s'enflamment pas et ne brûlent pas et ont une longue durée de vie. Cependant, si la qualité de fabrication du réchauffeur PTC est médiocre, des problèmes peuvent également survenir : tout d'abord, le corps en céramique PTC se décompose et brûle, provoquant un court-circuit et brûlant la couche isolante ; deuxièmement, la puissance de chauffage diminue avec l'augmentation du temps d'utilisation et ne peut pas atteindre la durée de vie prévue. Certains fabricants de réchauffeurs PTC utilisent des matériaux de qualité inférieure afin de réduire les coûts de production, et le processus de fabrication ne peut pas être strictement contrôlé, sans tests de durée de vie. Tous les fabricants de réchauffeurs PTC ne peuvent pas garantir la qualité de leurs réchauffeurs PTC. Le contrôle de l'atténuation de puissance, de la précision de puissance, du courant d'impulsion, de la résistance à la tension, des performances d'isolation et de la fiabilité d'utilisation varie selon les fabricants de PTC. Par conséquent, les fabricants de PTC doivent être soigneusement sélectionnés pour garantir une qualité fiable.