Обогреватели PTC обещают быть более эффективными, безопасными и эффективными. По этим причинам многие производители обогревателей переходят на элементы PTC.

Несмотря на их растущую популярность, большинство потребителей не знают, что такое нагревательный элемент PTC. Что еще более важно, большинство не понимает, что делает эти обогреватели более эффективными и безопасными, чем другие варианты.

В нагревательном элементе с положительным температурным коэффициентом (PTC) используется проводящий материал с высоким положительным температурным коэффициентом для преобразования электричества в тепло. В отличие от традиционных нагревателей, эти элементы обладают сильным самоограничивающимся контролем температуры, поскольку электрическое сопротивление внутри элемента увеличивается с повышением температуры.

Эта простая особенность дает нагревателям с положительным температурным коэффициентом большое преимущество перед спиральными и проволочными нагревательными элементами. Мы рассмотрим, почему это так, различные типы доступных нагревателей PTC и их многочисленные преимущества ниже.

Нагреватели PTC против традиционных нагревателей

Как и традиционные электрические обогреватели, обогреватели PTC превращают электричество в тепло. Оба типа используют вентиляторы или конвекцию для перемещения этого тепла в окружающую среду и имеют несколько настроек нагрева и режима.

разница между этими типами заключается в том, как они ведут себя при повышении температуры их поверхности. Чтобы понять эти различия, нам нужно подробно изучить, как работают оба этих продукта.

Как работает традиционный нагревательный элемент?

Большинство традиционные обогреватели используют проводящие провода или катушки превращать электрические токи в тепловую энергию. Нихромовая проволока является наиболее распространенным типом проволочного элемента, используемого сегодня.

Нихром, как и другие токопроводящие проволоки, имеет положительный температурный коэффициент. Но, в отличие от элементов PTC, ток при высоких температурах не замедляется настолько, чтобы предотвратить опасное нагревание провода.

Чтобы не допустить перегрева и возможного возгорания, эти типы обогревателей оснащены электрическими защитными выключателями. Датчики внутри устройства отслеживают внутреннюю температуру и отключают питание нагревательного элемента, если он становится слишком горячим.

Пока эти датчики и соответствующие переключатели работают правильно, эта система очень безопасна. Однако, если датчик или переключатель выйдет из строя, ничто не предотвратит перегрев устройства.

Примечание: Даже когда эти типы нагревателей работают правильно, температура на поверхности элемента может приближаться к 1000 градусов по Фаренгейту.

Традиционные электрические обогреватели нагреваются медленно, требуется все больше и больше энергии для повышения температуры элемента с течением времени. Когда электрические датчики обнаруживают, что достигнута максимальная температура или заданная температура, ток отключается или ограничивается, и элемент начинает охлаждаться. Когда температура упадет ниже порога, элемент снова начнет нагреваться.

По этой причине традиционные нагреватели гораздо менее эффективны, чем нагреватели PTC.

Как работает нагревательный элемент PTC?

Грелайф 24" Обогреватель в гостиной

Нагревательные элементы PTC также превращают электрический ток в тепловую энергию. Но они обладают положительный температурный коэффициент, который достаточно силен, чтобы быть самоограничивающимся. Это означает, что по мере нагревания элемента он становится менее восприимчивым к току, что приводит к снижению температуры.

Нагревательные элементы PTC могут быть изготовлены из различных материалов. Для многих приложений они состоят из проводящих чернил, напечатанных на гибкой ткани. Элементы PTC в обогревателях обычно состоят из керамических дисков с высоким содержанием титаната бария.

Эти диски могут быть изготовлены для максимальной работы при различных температурах в зависимости от необходимости. Для бытовых обогревателей керамика обычно изготавливается для достижения максимальной температуры около 500 градусов.

Поскольку нагревательные элементы с положительным температурным коэффициентом саморегулируются, они не требуют дополнительных датчиков или переключателей. Вместо этого сам нагревательный элемент ограничивает тепловую мощность. По мере повышения температуры элемента ток, протекающий через элемент, замедляется с пропорциональной скоростью.

Другими словами, нагреватели PTC пропускают ток при низких температурах поверхности и окружающей среды и ограничивают протекание тока при высоких температурах поверхности и окружающей среды.

Как только максимальная температура будет достигнута, элемент PTC будет поддерживать эту постоянную температуру, используя минимальное количество электроэнергии, пока температура окружающей среды не изменится.

Примечание: Если элемент выйдет из строя или каким-либо образом поврежден, он вообще перестанет подавать ток. Это означает, что даже неисправный нагревательный элемент PTC не может перегреться.

При нормальной работе нагреватель PTC потребляет полную мощность в момент включения. По мере повышения температуры элемента потребление энергии будет уменьшаться до тех пор, пока не достигнет низкого устойчивого состояния, когда элемент достигает максимальной температуры. Это приводит к высокому энергопотреблению на начальном этапе, но низкому общему энергопотреблению.

Это означает не только то, что нагреватели PTC более энергоэффективны, но и производят тепло быстрее, чем традиционные электрические нагревательные элементы.

Типы нагревателей PTC

современные электрические обогреватели на полу

Нагревательные элементы PTC бывают самых разных типов. Поскольку они работают без обратной связи, не требуют внешнего управления и могут применяться к гибким тканям, возможности их использования безграничны.

Обогреватели сидений и рулевого колеса в вашем автомобиле изготовлены из токопроводящих чернил PTC. Как и эта причудливая подкладка с подогревом в вашей пуховой куртке. Нагревательные элементы PTC также широко используются в медицинской промышленности для обеспечения комфорта пациентов во время операции и восстановления.

Что касается обогревателей, нагревательные элементы PTC бывают двух основных типов: алюминиевые ребра и соты.

Алюминиевые ребристые нагреватели

Нагреватели с алюминиевыми ребрами сочетают в себе керамический блок PTC с проводящими алюминиевыми ребрами, которые помогают распространять тепло по всему помещению.

Ток проходит через керамику, заставляя ее нагреваться. Затем тепло передается алюминиевым ребрам с высокой проводимостью. Эти ребра могут передавать тепло воздуху посредством конвекции или их можно использовать с внутренним вентилятором, чтобы нагнетать воздух через них и в комнату.

Как и все нагревательные элементы PTC, эти типы являются саморегулирующимися и не требуют электрических датчиков, чтобы избежать перегрева. Они могут быть изготовлены с несколькими максимальными температурами для использования с целевыми температурами и настройками для нескольких нагрева. Кроме того, на керамический блок можно записать одну точку максимальной температуры, в то время как несколько скоростей вращения вентилятора обеспечивают различную тепловую мощность.

Сотовые обогреватели

Сотовые нагревательные элементы состоят из керамических дисков PTC с сотнями крошечных отверстий, просверленных в них. Эти отверстия позволяют воздуху проходить непосредственно через нагревательные элементы. В сочетании с внутренним вентилятором эти устройства очень эффективно перемещают горячий воздух от обогревателя в помещение.

Эти нагреватели PTC также являются саморегулирующимися и очень безопасными. Как и в случае с алюминиевыми ребристыми нагревателями, они могут быть изготовлены с несколькими максимальными температурами, что позволяет использовать несколько настроек нагрева и настроек целевой температуры. Или они могут просто работать с несколькими настройками вентилятора, чтобы перемещать тепло в комнату с разной скоростью.

Преимущества нагревательных элементов PTC

согревание рук рядом с обогревателем с нагревательным элементом PTC

Самоограничивающаяся природа нагревателей PTC дает им множество преимуществ, помимо тех, которые мы уже упоминали выше. Эти преимущества варьируются от того, что они намного безопаснее в эксплуатации, до их производства, оказывающего меньшее воздействие на окружающую среду.

Некоторые из наиболее важных преимуществ нагревателей PTC включают в себя:

  • Безопаснее работать: Нагреватели PTC работают при половине максимальной температуры по сравнению с традиционными устройствами.
  • Не будет перегреваться: физика самоограничения этих керамических дисков означает, что они не полагаются на внешние датчики или переключатели, чтобы избежать перегрева.
  • Низкое энергопотребление: по мере того, как элемент нагревается, потребляется меньше энергии, что делает эти устройства гораздо более энергоэффективными.
  • Не до холода: Если элемент PTC сломан или поврежден, электрический ток прекратится, и элемент остынет.
  • Сбалансированное отопление: Ток протекает через весь элемент с одинаковой скоростью, что позволяет избежать опасных точек перегрева и неэффективного неравномерного нагрева.
  • Продлится дольше: Поскольку элемент остается более холодным, компоненты нагревателя подвергаются меньшей нагрузке и служат дольше, чем в традиционных нагревателях.
  • Нагрев быстро: Полная потребляемая мощность используется заранее, чтобы быстро и эффективно нагревать элемент для большего тепла намного быстрее.
  • Меньшее воздействие на окружающую среду: Элементы PTC создаются без кислотной промывки или других неблагоприятных для окружающей среды процессов, необходимых для создания элементов проволоки и катушек.

Имея так много преимуществ по сравнению с традиционными электрическими нагревательными элементами, неудивительно, что все больше и больше производителей используют элементы PTC в своих обогревателях. Эти продукты, такие как 24-дюймовый обогреватель Grelife, намного безопаснее для использования в домашних условиях. Кроме того, они более эффективно нагреваются и потребляют меньше энергии, чем их обычные аналоги.