Prinsip dan fungsi pemanas PTC

Pemanas PTC
Pemanas PTC, yang juga dikenal sebagai elemen pemanas PTC, terdiri dari elemen pemanas keramik PTC dan tabung aluminium. Jenis pemanas PTC ini memiliki keunggulan resistansi termal rendah dan efisiensi perpindahan panas tinggi, menjadikannya pemanas listrik hemat energi dan suhu konstan otomatis. Fitur yang menonjol terletak pada kinerja keamanannya. Dalam aplikasi apa pun, tidak akan ada fenomena "kemerahan" permukaan seperti pemanas tabung pemanas listrik, yang dapat menyebabkan bahaya keselamatan seperti luka bakar dan kebakaran.

Terdiri dari pelat tekanan luar galvanis, pelat pegas bergelombang baja tahan karat, pelat tekanan dalam galvanis, heat sink aluminium satu lapis, heat sink PTC, heat sink aluminium dua lapis, terminal elektroda tembaga berlapis nikel, dan selubung elektroda plastik suhu tinggi PPS. Karena penggunaan sirip pembuangan panas bergelombang berbentuk U, produk ini telah meningkatkan laju pembuangan panasnya, dikombinasikan dengan keunggulan perekat dan mekanis, dan sepenuhnya mempertimbangkan berbagai fenomena termal dan listrik elemen pemanas PTC selama pengoperasian. Kekuatan ikatannya yang kuat, konduktivitas termal dan kinerja pembuangan panas yang sangat baik, efisiensi tinggi, serta keamanan dan keandalan. Jenis pemanas PTC ini memiliki keunggulan resistansi termal rendah dan efisiensi perpindahan panas tinggi, menjadikannya pemanas listrik suhu konstan otomatis dan hemat energi. Salah satu fitur utamanya terletak pada kinerja keamanannya, yaitu, ketika kipas tidak berfungsi dan berhenti bekerja, daya pemanas PTC akan secara otomatis turun tajam karena pembuangan panas yang tidak mencukupi. Pada saat ini, suhu permukaan pemanas dipertahankan sekitar suhu Curie (biasanya sekitar 250 derajat), agar tidak menimbulkan fenomena “kemerahan” pada permukaan pemanas tabung pemanas listrik.
​
Prinsip pemanas PTC
Termistor PTC dengan pemanasan suhu konstan memiliki karakteristik pemanasan suhu konstan. Prinsipnya adalah setelah termistor PTC diisi, ia memanas sendiri dan menyebabkan nilai resistansi memasuki zona lompatan. Suhu permukaan termistor PTC dengan pemanasan suhu konstan akan tetap konstan, yang hanya terkait dengan suhu Curie dan tegangan yang diberikan termistor PTC, dan pada dasarnya tidak bergantung pada suhu sekitar. Pemanas PTC adalah perangkat pemanas yang dirancang menggunakan karakteristik pemanasan suhu konstan dari termistor PTC. Dalam aplikasi pemanasan daya kecil dan menengah, pemanas PTC memiliki keunggulan yang tidak dapat ditandingi oleh elemen pemanas tradisional, seperti pemanasan suhu konstan, tidak ada nyala api terbuka, laju konversi panas tinggi, pengaruh minimal dari tegangan catu daya, dan umur alami yang panjang. Aplikasinya dalam peralatan pemanas listrik semakin disukai oleh para insinyur penelitian dan pengembangan. Termistor PTC pemanas termostatik dapat dibuat menjadi berbagai struktur dan spesifikasi eksternal, yang umumnya meliputi bentuk melingkar, persegi panjang, memanjang, melingkar, dan sarang lebah berpori. Menggabungkan elemen pemanas PTC dan komponen logam di atas dapat membentuk berbagai bentuk pemanas PTC berdaya tinggi.

Pemanas PTC dibagi berdasarkan mode konduksi
(1) Pemanas keramik PTC terutama didasarkan pada konduksi panas. Karakteristiknya adalah mentransfer panas yang dipancarkan oleh elemen pemanas PTC ke objek yang dipanaskan melalui struktur perpindahan panas berlapis-lapis seperti pelat elektroda (konduktif dan perpindahan panas), lapisan insulasi (isolasi dan perpindahan panas), pelat penyimpanan termal (beberapa juga memiliki perekat termal yang terpasang), dll. yang dipasang pada permukaan elemen pemanas PTC.

(2) Berbagai pemanas udara keramik PTC yang menggunakan udara panas yang dihasilkan untuk perpindahan panas konvektif. Karakteristiknya adalah daya keluaran tinggi dan kemampuan untuk secara otomatis menyesuaikan suhu tiupan dan panas keluaran.

(3) Pemanas radiasi inframerah. Karakteristiknya sebenarnya memanfaatkan panas yang dipancarkan dengan cepat dari permukaan komponen PTC atau pelat konduktif termal untuk secara langsung atau tidak langsung membangkitkan lapisan inframerah jauh atau bahan inframerah jauh yang bersentuhan dengan permukaannya untuk memancarkan radiasi inframerah, membentuk pemanas radiasi inframerah keramik PTC.

Pemanas PTC diklasifikasikan menurut karakteristik strukturalnya
(1) Pemanas keramik PTC praktis biasa. Jenis peralatan ini terutama meliputi pengusir nyamuk elektrik, penghangat tangan, pengering, pelat pemanas elektrik, setrika elektrik, setrika solder elektrik, perekat elektrik, pengeriting rambut, dll. Karakteristiknya adalah daya rendah, tetapi efisiensi termal tinggi dan sangat praktis.

(2) Pemanas PTC suhu konstan otomatis. Jenis peralatan ini terutama meliputi: bak suhu konstan perangkat kristal kecil, inkubator suhu konstan, termos elektronik, inkubator, cangkir berinsulasi, pelat berinsulasi, kabinet berinsulasi, meja berinsulasi, dll. Karakteristiknya meliputi isolasi otomatis, struktur sederhana, karakteristik suhu konstan yang baik, efisiensi termal yang tinggi, dan rentang suhu yang luas untuk digunakan di lingkungan.

(3) Pemanas PTC udara panas. Jenis pemanas PTC udara panas ini terutama mencakup pemanas udara panas kecil, pengering rambut, pemanas ruangan hangat, pengering, lemari pakaian, pengering, peralatan pengeringan industri, dll. Karakteristiknya adalah daya udara panas keluaran tinggi, pemanasan cepat, keamanan, dan kemampuan untuk secara otomatis menyesuaikan suhu angin dan konsumsi daya.

PTC berperan dalam pendingin udara
Pemanas bergelombang PTC untuk AC adalah jenis pemanas suhu yang dapat dikontrol sendiri.

1. Termistor PTC dengan pemanasan suhu konstan memiliki karakteristik pemanasan suhu konstan. Prinsipnya adalah bahwa setelah termistor PTC diisi, ia memanas sendiri dan menyebabkan nilai resistansi memasuki zona lompatan. Suhu permukaan termistor PTC dengan pemanasan suhu konstan akan tetap konstan, yang hanya terkait dengan suhu Curie dan tegangan yang diberikan termistor PTC, dan pada dasarnya tidak bergantung pada suhu sekitar.

Elemen pemanas PTC adalah elemen pemanas yang dirancang menggunakan karakteristik pemanasan suhu konstan dari termistor PTC. Dalam aplikasi pemanas daya kecil dan menengah, elemen pemanas PTC memiliki keunggulan yang tidak dapat ditandingi oleh elemen pemanas tradisional, seperti pemanasan suhu konstan, tidak ada nyala api terbuka, tingkat konversi panas tinggi, pengaruh minimal dari tegangan catu daya, dan masa pakai alami yang panjang. Aplikasinya dalam peralatan pemanas listrik semakin disukai oleh para insinyur penelitian dan pengembangan.

3. Termistor PTC pemanas termostatik dapat dibuat menjadi berbagai struktur dan spesifikasi eksternal, yang umumnya meliputi bentuk melingkar, persegi panjang, memanjang, melingkar, dan sarang lebah. Menggabungkan elemen pemanas PTC di atas dengan komponen logam dapat membentuk berbagai bentuk elemen pemanas PTC berdaya tinggi.

Skenario aplikasi dan tindakan pencegahan untuk pemanas PTC
1. Pemanasan suhu konstan padat.

1.1 Struktur pemanas padat.

Dalam kasus material dengan konduktivitas termal tinggi (seperti aluminium, tembaga, blok grafit, dll.) yang menghantarkan panas, jarak S antara padatan yang dipanaskan dan pemanas PTC harus berada dalam 30mm; Saat menghantarkan panas pada material dengan konduktivitas termal yang sedikit lebih tinggi (seperti baja, baja tahan karat, titanium, keramik termal, dll.), jarak antara padatan yang dipanaskan dan pemanas PTC harus berada dalam 10mm; Saat menghantarkan panas pada material dengan konduktivitas termal yang buruk (seperti plastik, karet non-pori, kertas isolasi, lembaran mika, dll.), jarak antara padatan yang dipanaskan dan pemanas PTC harus berada dalam 3mm; Jangan gunakan material isolasi (seperti kertas serat, karet, papan busa, dll.) untuk menghantarkan panas. Jika material dengan konduktivitas termal yang baik digunakan dan jarak antara padatan yang dipanaskan dan pemanas PTC kecil, padatan yang dipanaskan akan mencapai suhu yang relatif stabil.

Rasio luas struktur pembuangan panas terhadap luas perpindahan panas badan keramik PTC tidak boleh melebihi tiga kali. Proporsi luas struktur pembuangan panas terlalu besar, yang dapat menyebabkan suhu yang diperoleh benda padat yang dipanaskan menjadi tidak stabil.

1.2 Suhu permukaan.

Toleransi suhu elemen pemanas keramik PTC pada suhu sekitar 25 derajat ± 5 derajat ditunjukkan pada Tabel 1. Namun, jika elemen pemanas keramik PTC dipasang di struktur pembuangan panas, akurasi suhu akan menurun dan toleransi akan meningkat. Jika perpindahan panas internal pemanas buruk, dan area struktur pembuangan panas relatif besar dibandingkan dengan area perpindahan panas badan keramik PTC, akurasi suhu akan menurun.

Ada banyak faktor yang memengaruhi suhu permukaan pemanas PTC, sehingga akurasi suhu konstan permukaan tidak bisa terlalu tinggi. Dalam situasi yang memerlukan akurasi kontrol suhu tinggi, pemanas PTC dan pengontrol suhu eksternal dapat digunakan. Jika pengontrol suhu eksternal tidak berfungsi, suhu permukaan pemanas pemanas PTC tidak akan melebihi suhu konstan yang ditetapkan dan memiliki fungsi perlindungan suhu berlebih.

1.3 Skenario aplikasi.

Pengusir nyamuk elektrik, alat pijat, pemanas, alat solder elektrik, setrika elektrik, pelembap udara, alat pengeriting rambut, alat pelurus rambut, aplikator lem, aplikator pewangi elektrik, lem tembak leleh panas, setrika elektrik, aplikator peleleh lilin, isolasi komponen elektronik, penghilang kelembapan papan sirkuit, dst.

Menggunakan pemanas PTC sebagai pemanas suhu konstan padat, suhu pemanasan yang sesuai adalah 0-300 derajat, dan suhu pemanasan pada suhu ruangan adalah 50-300 derajat. Suhu sekitar yang sesuai adalah -40~250 derajat. PTC dengan suhu permukaan yang terlalu tinggi atau terlalu rendah sulit diproduksi, dan bahkan tidak memiliki karakteristik PTC.

Tegangan kerja: 3,7V~420V, baik AC maupun DC. Ketika tegangan kerja rendah, resistansi suhu ruangan PTC sangat kecil, dan laju perubahan suhu resistansi juga relatif kecil, sehingga akurasi suhu konstan menjadi lebih buruk; Selain itu, pada tegangan rendah, daya pemanas kecil, laju pemanasan lambat, dan bahkan tidak dapat mencapai suhu yang lebih tinggi.

Dari perspektif keamanan dan keandalan, pemanas PTC umumnya memiliki keamanan yang lebih tinggi daripada kabel pemanas listrik tradisional, resistansi tegangan isolasi yang lebih tinggi, arus bocor yang lebih rendah, dan stabilitas yang lebih baik. Dalam beberapa aplikasi, kabel pemanas listrik tradisional tidak dapat lulus sertifikasi keamanan, sedangkan pemanas PTC dapat lulus sertifikasi keamanan. Oleh karena itu, PTC dapat digunakan dalam situasi dengan persyaratan keamanan yang tinggi. Namun tidak semua produsen PTC akan memenuhi persyaratan keamanan, jadi perlu memilih produsen PTC dengan kualitas yang sangat baik untuk pasokan. PTC digunakan untuk pemanasan padat, dan masalah keamanan dan keandalan utamanya adalah: pertama, badan keramik PTC rusak dan terbakar, menyebabkan korsleting dan membakar lapisan isolasi; Yang kedua adalah lapisan isolasi menembus dan membocorkan listrik, menyebabkan cangkang menjadi bermuatan.

Dari segi biaya, penggunaan pemanas PTC untuk pemanasan suhu konstan di area kecil dapat menghilangkan kebutuhan akan kontrol suhu dan perlindungan suhu berlebih. Volume PTC dapat sangat kecil dan pemasangannya relatif sederhana. Pemanasan suhu konstan dengan area pemanasan yang besar, menggunakan pemanas PTC untuk suhu pemanasan yang lebih seragam. Masa pakai pemanas suhu konstan PTC beberapa kali lebih lama daripada pemanas kawat listrik tradisional, dan penggunaan PTC juga menghemat masa pakai dan biaya perawatan.

Bahan untuk cangkang logam yang bersentuhan dengan cairan yang dipanaskan dapat dipilih: paduan aluminium silikon, paduan aluminium seng, paduan aluminium magnesium, tembaga, kuningan, besi (galvanis, dll.), baja tahan karat 304, baja tahan karat 316, titanium, paduan tembaga nikel, dll. Pemilihan bahan cangkang logam ditentukan berdasarkan faktor-faktor seperti tujuan, sifat cairan, dan korosifitas cairan terhadap logam. Digunakan untuk memanaskan minyak, cangkang paduan aluminium berbiaya rendah dapat digunakan; Digunakan untuk memanaskan air cucian, cangkang paduan aluminium, tembaga, atau kuningan juga dapat digunakan; Pemanasan air yang dapat dimakan dapat dilakukan dengan menggunakan baja tahan karat 304 atau baja tahan karat 316. Ketika kualitas air relatif buruk, atau air laut atau digunakan untuk memanaskan larutan elektroplating, cangkang titanium dapat digunakan; Cairan yang sangat korosif dapat dibuat dari paduan tembaga nikel. Selain itu, lapisan fluoroplastik ditempelkan pada permukaan cangkang logam, yang dapat menahan korosi sebagian besar cairan di bawah ketahanan suhu, tetapi daya pemanasannya akan berkurang secara signifikan.

Pemanas cair di bagian bawah (atau samping) wadah tidak bersentuhan langsung dengan cairan, dan cairan tidak akan merusak lapisan luar pemanas. Namun, jenis pemanas ini memiliki volume yang lebih besar, daya yang lebih rendah, dan biaya yang lebih tinggi.

2.2 Daya pemanas.

Hubungan antara daya pemanas dan waktu pemanasan tabung pemanas PTC sangat berbeda dari tabung pemanas kawat listrik tradisional. Pada tahap pemanasan awal, daya tabung pemanas PTC meningkat dari kecil ke besar, mencapai nilai maksimumnya (daya impak maksimum), secara bertahap menurun, dan akhirnya stabil (daya stabil untuk air mendidih). Daya stabil pembakaran kering jauh lebih kecil daripada air mendidih (daya pembakaran kering sekitar 8% dari air mendidih).

Daya stabil terkait dengan suhu cairan, dan semakin tinggi suhu cairan, semakin kecil daya stabilnya. Menurut kondisi penggunaan aktual, suhu cairan standar dapat ditentukan. Saat tabung pemanas dipanaskan, suhu cairan meningkat dari rendah ke tinggi. Saat suhu cairan mencapai suhu standar, daya yang terekam adalah daya stabil pada suhu cairan standar.

Daya stabil berkaitan dengan jenis cairan. Jika cairannya air, dayanya relatif tinggi karena air memiliki kapasitas panas spesifik yang lebih besar, fluiditas yang lebih baik, dan rentan terhadap konveksi; Saat memanaskan cairan lain, daya stabil umumnya lebih rendah daripada air.

Semakin tinggi suhu permukaan tabung pemanas PTC selama pembakaran kering, semakin besar daya stabilnya. Namun, peningkatan suhu permukaan akan menyebabkan peningkatan redaman daya, peningkatan kemungkinan kerusakan elemen pemanas PTC, penurunan kinerja perekat, kabel, lapisan insulasi, dll., dan penurunan keandalan.

Ketika suhu permukaan tabung pemanas PTC selama pembakaran kering sama dengan suhu cairan, daya pemanas pada dasarnya adalah 0, yang berarti tidak lagi dipanaskan. Jadi suhu permukaan tabung pemanas PTC selama pembakaran kering selalu lebih tinggi dari suhu cairan lebih dari 20 derajat, jika tidak maka tidak dapat dipanaskan. Semakin kecil perbedaan antara suhu permukaan dan suhu cairan selama pembakaran kering tabung pemanas PTC, semakin kecil kerapatan daya tabung pemanas, semakin besar volume yang dibutuhkan, dan semakin tinggi biayanya.

Tabung pemanas dengan daya impak maksimum yang tinggi belum tentu memiliki daya stabil yang tinggi. Jika daya impak maksimum terlalu besar, hal itu akan memengaruhi operasi normal seluruh rangkaian catu daya dan sakelar; Namun, jika daya impuls maksimum terlalu kecil, hal itu akan menyebabkan daya stabil tidak memenuhi persyaratan.

2.3 Redaman daya.

Karena perbedaan kualitas di antara produsen PTC, pengguna merasa bahwa redaman daya PTC terlalu signifikan. Tabung pemanas cair PTC dari Dongguan Tiancheng memiliki redaman daya sekitar 10% untuk operasi terus-menerus tanpa gangguan selama satu tahun, yang sepenuhnya berada dalam kisaran yang dapat diterima oleh pengguna. Namun, beberapa produsen PTC memiliki PTC yang memiliki keluaran daya bulanan sekitar 30% dan redaman daya terus-menerus sebesar 40-50% selama setahun, yang sebenarnya tidak dapat digunakan. Jadi saat membeli tabung pemanas PTC, perlu dilakukan uji redaman daya.

Redaman daya berkorelasi positif dengan suhu permukaan elemen pemanas keramik PTC, dan semakin tinggi suhu permukaan, semakin besar redaman daya. Artinya, mengurangi suhu permukaan elemen pemanas PTC dapat mengurangi redaman daya, tetapi volume tabung pemanas akan meningkat, dan biayanya juga akan meningkat.

Ada dua alasan utama terjadinya pelemahan daya: pertama, peningkatan resistansi suhu ruangan elemen pemanas keramik PTC/penurunan arus impuls; Yang kedua adalah melonggarnya struktur perpindahan panas, yang menyebabkan penurunan perpindahan panas.

2.4 Skenario aplikasi.

Pemanas air penyimpan air, yaitu pemanas air panas, ketel listrik, mesin air minum panas, air panas untuk mencuci sayur, piring, mencuci muka, mandi, merendam kaki, dan rendaman kaki, pemanas tambahan pemanas air tenaga surya dan pompa panas, pemanas listrik pemanas air tenaga surya fotovoltaik, pembersihan air panas kap mesin dan bahan pembersih, pemanas tempat tidur air panas, tangki pelapisan listrik, tangki oli mobil diesel, filter, pemanas oli hidrolik, oli pelumas, minyak goreng, pembangkit uap untuk sauna, kecantikan, desinfeksi, dan pelembapan, pengasapan larutan obat, isolasi akuarium dan tangki ikan, antibeku pipa air, keran, pipa, dan pipa minyak, katalisis tiga arah, pemanasan larutan urea, pemanas air pemanas lantai, pemanas oli, pemanas oli, pemanas oli, Pemanasan jenis oli dengan sirip hidrotermal, dsb.

Daya pemanas yang stabil dapat berkisar dari 10W hingga 10KW. Namun, untuk tabung pemanas daya tinggi, lebih banyak pelat pemanas keramik PTC digunakan, yang meningkatkan kemungkinan kerusakan pelat pemanas keramik PTC; Selain itu, area insulasi juga relatif besar, yang meningkatkan kemungkinan kegagalan insulasi. Jadi yang terbaik adalah membaginya menjadi beberapa tabung pemanas, masing-masing dengan daya yang lebih rendah, yang dapat mengurangi kegagalan dan pemborosan. Rentang tegangan kerja adalah 12V~420V, baik AC maupun DC dapat digunakan. Ketika tegangan kerja rendah dan daya pemanas tinggi, baik arus impuls maupun arus stabil akan tinggi, sehingga sulit bagi catu daya untuk bertahan. Oleh karena itu, ketika daya tinggi dibutuhkan, yang terbaik adalah tidak menggunakan tegangan rendah.

Keunggulan dari kawat pemanas listrik tabung pemanas listrik adalah biayanya yang lebih rendah. Masalah yang ada: Pertama, setelah menggunakannya untuk jangka waktu tertentu, isolasi menahan tegangan, arus bocor, dan resistansi isolasi melebihi standar; Kedua, pembakaran kering tidak diperbolehkan. Jika perangkat perlindungan suhu tidak berfungsi dengan baik, tabung pemanas listrik akan terbakar karena pembakaran kering, dan bahkan bahan-bahan di sekitarnya akan terbakar, yang menyebabkan kebakaran; Ketiga, setelah operasi jangka panjang, kawat pemanas listrik dapat teroksidasi dan terbakar, memengaruhi masa pakainya dan bahkan menyebabkan kebocoran; Keempat, ketika kualitas air buruk dan konsentrasi kation (seperti kalsium dan magnesium) relatif tinggi, kerak cenderung muncul di permukaan tabung pemanas listrik, dan perpindahan panas permukaan memburuk, yang menyebabkan terbakarnya kawat pemanas listrik internal.

Tabung pemanas cair PTC dapat mengatasi kekurangan tabung pemanas kawat listrik, dengan ketahanan tegangan isolasi, arus bocor, dan ketahanan isolasi yang sangat baik dan stabil. Tabung ini tahan terhadap pembakaran kering, memiliki masa pakai yang lama, dan tidak akan terbakar meskipun terdapat kerak. Namun, jika kualitas pembuatan PTC buruk, masalah juga dapat terjadi: pertama, badan keramik PTC dapat rusak dan terbakar, menyebabkan korsleting dan membakar lapisan isolasi; Yang kedua adalah lapisan isolasi menerobos dan membocorkan listrik, menyebabkan cangkang menjadi bermuatan; Yang ketiga adalah daya pemanas menurun seiring bertambahnya waktu penggunaan; Yang keempat adalah arus lonjakan terlalu besar, menyebabkan kesalahan pada saluran catu daya dan sakelar. Pengguna tabung pemanas PTC harus memilih pelat pemanas PTC dengan hati-hati untuk memastikan kualitas yang andal.

3. Pemanasan udara.

3.1 Struktur pemanas udara.

Struktur pemanas udara dibagi menjadi jenis bermuatan dan terisolasi berdasarkan apakah radiator bermuatan atau tidak.

Gambar 7 menunjukkan pemanas udara yang terisi daya, dengan radiator yang terisi daya. Lapisan elektroda elemen pemanas keramik PTC bersentuhan langsung dengan radiator aluminium, dan radiator aluminium berfungsi sebagai saluran keluar elektroda. Pemanas udara elektrik mudah memperoleh daya yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah; Namun, karena radiator terisi daya, ada potensi bahaya keselamatan.

Gambar 8 menunjukkan pemanas udara terisolasi. Radiator dan elemen pemanas keramik PTC terisolasi, dan radiator tidak terisi daya. Pemanas udara terisolasi relatif aman, tetapi dayanya lebih rendah dan biayanya lebih tinggi.

Menurut struktur radiator, ada struktur bergelombang, struktur plug-in, struktur ekstrusi aluminium, pemanas pipa udara terkompresi, dll. Pemanas udara dengan struktur bergelombang memiliki struktur yang fleksibel, dan panjang serta lebarnya mudah disesuaikan, membentuk berbagai ukuran dan daya untuk memenuhi persyaratan berbagai ukuran kipas, ukuran saluran, dan daya pemanas. Radiator pemanas struktur bergelombang diikat ke elemen pemanas PTC (atau tabung pemanas) melalui perekat. Setelah penggunaan jangka panjang pada suhu tinggi atau pembakaran kering jangka panjang tanpa angin, perekat dapat terkelupas. Panjang struktur penyisipan dan struktur ekstrusi aluminium dapat disesuaikan dengan tepat, tetapi lebarnya sulit disesuaikan. Kesan yang diberikan oleh struktur plug-in adalah kompak, kokoh, dan memiliki hambatan angin yang relatif rendah.

Berdasarkan perlu atau tidaknya meniup, pemanas udara dapat dibagi menjadi pemanas udara tipe tiup dan tipe konveksi alami. Daya pemanas udara tiup relatif tinggi, tetapi memerlukan tambahan kipas, dan kipas akan menghasilkan suara bising. Pemanas udara konvektif tidak memerlukan kipas dan bebas suara bising, sehingga sangat cocok untuk memanaskan kamar tidur dan tempat tidur, tetapi dengan daya pemanas yang lebih rendah.

3.2 Daya pemanas.

Variasi daya pemanas dengan waktu pemanasan ditunjukkan pada Gambar 9. Pada awal daya menyala, daya awal relatif kecil (biasanya 1/3 hingga 1/5 dari daya impuls maksimum), kemudian daya pemanas meningkat secara bertahap hingga daya impuls maksimum, kemudian daya menurun, dan akhirnya mencapai daya stabil. Dalam kasus pembuangan panas yang cepat, pemanas selalu berada pada daya awalnya dan tidak dapat mencapai daya maksimumnya, sehingga daya pemanas yang stabil sangat kecil.

Daya impuls maksimum=C * tegangan operasi/resistansi suhu ruangan

Nilai daya impak maksimum bergantung pada resistansi suhu ruangan, suhu permukaan, ukuran butiran di dalam badan keramik, dan tegangan operasi elemen pemanas keramik PTC. C ganda adalah 1-6, dan semakin tinggi suhu permukaan elemen pemanas keramik PTC, semakin besar C; Semakin tinggi resistansi suhu ruangan, semakin besar C. Jika ada beberapa elemen pemanas keramik PTC dengan resistansi berbeda dalam pemanas, arus impuls maksimum pemanas yang mulai menyala dalam keadaan dingin (pada suhu ruangan) akan lebih kecil; Namun, mulai dari keadaan panas (pada suhu sekitar 40 derajat lebih rendah dari suhu permukaan), arus impuls maksimum akan lebih besar. Pemanas udara dengan daya impak maksimum akan memiliki daya stabil yang sedikit lebih tinggi. Jika daya impak maksimum terlalu besar, itu akan memengaruhi operasi normal seluruh rangkaian catu daya dan sakelar; Namun, jika daya impak maksimum terlalu kecil, itu akan menyebabkan daya pemanas tidak memenuhi persyaratan, dan bahkan daya pemanas akan berkurang saat kecepatan tiupan meningkat.

Daya pemanas yang stabil dari pemanas udara PTC terkait dengan kecepatan angin. Secara umum, semakin tinggi kecepatan angin, semakin cepat pembuangan panas, dan semakin besar daya pemanasnya. Kecepatan angin kipas angin biasa adalah 3-5m/s. Daya tanpa hembusan sekitar 10% dari daya pada kecepatan angin 5m/s. Bila perlu, daya pemanas dapat disesuaikan dengan menyesuaikan kecepatan angin. Jika daya impuls pemanas mendekati daya stabil pada kecepatan angin rendah, peningkatan kecepatan angin tidak dapat meningkatkan daya; Kecepatan angin yang berlebihan justru dapat mengurangi daya.

Pembuangan panas pemanas udara PTC non-insulasi lebih cepat daripada pemanas udara PTC berinsulasi, sehingga daya pemanasnya juga relatif tinggi. Penyerap panas relatif padat, dan peningkatan area angin juga akan meningkatkan pembuangan panas dan daya pembangkitan panas.

Peningkatan jumlah pelat pemanas PTC tidak menghasilkan peningkatan proporsional sepenuhnya dalam daya pemanas yang stabil, dan daya pemanas setiap pelat pemanas akan berkurang.

Hubungan antara daya pemanas udara PTC dan faktor-faktor yang mempengaruhinya adalah sebagai berikut:

Daya pemanasan stabil=koefisien pembuangan panas * (suhu pembakaran kering - suhu udara masuk)

Daya pemanas terkait dengan suhu udara masuk, dan semakin tinggi suhu udara masuk, semakin kecil daya stabilnya. Ketika suhu permukaan elemen pemanas keramik PTC sama dengan suhu udara masuk selama pembakaran kering tanpa udara, daya pemanas pada dasarnya adalah 0, yang menunjukkan tidak ada pemanasan lebih lanjut. Jadi suhu permukaan elemen pemanas keramik PTC selama pembakaran kering tanpa udara selalu lebih tinggi dari suhu masuk lebih dari 20 derajat, jika tidak, tidak dapat dipanaskan. Semakin kecil perbedaan antara suhu permukaan dan suhu udara masuk elemen pemanas keramik PTC selama pembakaran kering tanpa udara, semakin kecil kerapatan daya pemanas, semakin besar volume yang dibutuhkan, dan semakin tinggi biayanya.

Bila suhu keluaran pemanas tidak dapat mencapai suhu tinggi yang dibutuhkan, untuk meningkatkan suhu keluaran, pemanas udara PTC kedua perlu ditempatkan di sepanjang arah angin. Pada titik ini, pemanas pertama di dekat kipas memiliki daya keluaran yang lebih tinggi; Suhu masukan pemanas kedua yang jauh dari kipas lebih tinggi, sehingga daya akan jauh lebih rendah, dan daya stabil sering kali kurang dari 50% dari pemanas pertama.

Semakin tinggi suhu permukaan elemen pemanas keramik PTC selama pembakaran kering tanpa udara, semakin besar daya pemanasnya. Namun, peningkatan suhu permukaan elemen pemanas keramik PTC mengakibatkan peningkatan redaman daya pemanas dari waktu ke waktu, peningkatan kemungkinan kerusakan elemen pemanas PTC, penurunan sifat-sifat seperti perekat, kawat, dan lapisan insulasi, melonggarnya cangkang aluminium, dan penurunan keandalan pemanas.

3.3 Redaman daya.

Faktor utama yang memengaruhi redaman daya pemanas udara PTC adalah: peningkatan resistansi elemen pemanas keramik PTC, perekat yang longgar, dan radiator aluminium yang longgar. Beberapa produsen PTC memproduksi PTC dengan daya keluaran bulanan lebih dari 30%, jadi sangat penting untuk memilih PTC berkualitas tinggi. Saat membeli pemanas udara PTC, perlu untuk menguji redaman daya.

Redaman daya berkorelasi positif dengan suhu permukaan elemen pemanas keramik PTC. Semakin tinggi suhu permukaan, semakin besar resistansi elemen pemanas PTC, semakin mudah perekatnya kendor, semakin mudah radiator aluminium kendor, dan semakin besar redaman dayanya. Jika elemen pemanas PTC dengan suhu permukaan di atas 250 derajat digunakan sebagai pemanas udara, dan dinyalakan tanpa angin, kekuatan perekatnya akan berkurang secara bertahap dan kendor setelah 200 jam. Artinya, mengurangi suhu permukaan elemen pemanas PTC dapat mengurangi redaman daya, tetapi volume pemanas udara akan meningkat, dan biayanya juga akan meningkat.

​
3.4 Skenario aplikasi.

Pemanasan atau pengeringan pakaian, sepatu, tangan, pengering, teh, dan produk pertanian menggunakan udara panas, pemanasan atau pengeringan lemari pakaian, rak buku, lemari sepatu, kamar, kamar mandi, pabrik, pusat perbelanjaan, gudang, lemari kontrol listrik, gerbong kereta kecepatan tinggi, peralatan listrik, dan penyimpanan, oven tipe terowongan, pemanas udara bertekanan, dan beban pelepasan baterai.

Daya pemanas yang stabil dapat berkisar dari 100W hingga 10KW. Jika daya pemanas tunggal lebih kecil, hal itu dapat mengurangi kegagalan dan meningkatkan tingkat kualifikasi. Jika daya yang lebih besar diperlukan, beberapa pemanas dapat digunakan. Tegangan kerja adalah 12V~420V, baik AC maupun DC dapat digunakan. Ketika tegangan kerja rendah, baik arus impuls maupun arus stabil akan besar, jadi sebaiknya tidak menggunakan tegangan rendah ketika daya tinggi diperlukan.

Keunggulan pengering rambut kawat panas listrik adalah biaya yang lebih rendah, suhu outlet yang lebih tinggi, dan volume yang lebih kecil. Masalah yang ada: Pertama, setelah menggunakannya untuk jangka waktu tertentu, tegangan tahan isolasi, arus bocor, dan resistansi isolasi melebihi standar; Kedua, daya tidak dapat dihidupkan tanpa angin. Jika kipas berhenti bekerja, saluran udara tersumbat, dan perangkat perlindungan suhu tidak berfungsi, pemanas akan terbakar karena terlalu panas tanpa angin, dan bahkan merusak bahan di sekitarnya, yang menyebabkan kebakaran; Ketiga, setelah operasi jangka panjang, kawat pemanas listrik dapat teroksidasi dan terbakar, memengaruhi masa pakainya dan bahkan menyebabkan kebocoran; Keempat, ketika zat yang mudah terbakar menempel pada pemanas, itu dapat menyebabkan pembakaran.

Pemanas udara PTC dapat mengatasi kekurangan pemanas kawat listrik, dengan ketahanan tegangan isolasi, arus bocor, dan ketahanan isolasi yang sangat baik dan stabil. Pemanas ini dapat dinyalakan tanpa angin, terlindungi secara otomatis, tidak akan terbakar atau terbakar, dan memiliki masa pakai yang lama. Namun, jika kualitas produksi pemanas PTC buruk, masalah juga dapat terjadi: pertama, badan keramik PTC rusak dan terbakar, menyebabkan korsleting dan membakar lapisan isolasi; Kedua, daya pemanas menurun seiring bertambahnya waktu penggunaan dan tidak dapat mencapai masa pakai yang diharapkan. Beberapa produsen pemanas PTC menggunakan bahan bermutu rendah untuk mengurangi biaya produksi, dan proses produksi tidak dapat dikontrol secara ketat, tanpa uji uji masa pakai. Tidak semua produsen PTC dapat menjamin kualitas pemanas PTC mereka. Kontrol redaman daya, akurasi daya, arus impuls, resistansi tegangan, kinerja isolasi, dan keandalan penggunaan bervariasi di antara produsen PTC. Oleh karena itu, produsen PTC harus dipilih dengan cermat untuk memastikan kualitas yang andal.