Einführung in die Prinzipien und Anwendungen von PTC-Heizungen

1. Die Bedeutung von PTC: Abkürzung für Positive Temperature Coefficient. Es bezieht sich auf ein Phänomen, bei dem der Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Im Jahr 1950 entdeckte Haayman von Philips in den Niederlanden erstmals das Phänomen des keramischen PTC, indem er BaTiO3 eine kleine Menge seltener Erdrohstoffe hinzufügte und so das Material, das ursprünglich ein Dielektrikum war, in eine Halbleiterkeramik umwandelte. Der Widerstand des Halbleiters ist proportional zur Temperatur. PTC-Thermistoren sind typische Halbleiterwiderstände, die einen steigenden Widerstandswert aufweisen, wenn die Temperatur über eine bestimmte Temperatur (Curie-Temperatur) hinaus ansteigt. Porzellan-PTC ist eine Halbleiterkeramik, die aus Bariumtitanat (oder Strontium und Blei) als Hauptbestandteil und dem Zusatz einer kleinen Menge seltener Erdelemente (Y.Nb.Bi.Sb) sowie Glas (Siliziumoxid und Aluminiumoxid) und anderer Zusatzstoffe hergestellt wird . Unter dem sogenannten PTC versteht man derzeit im Allgemeinen verschiedene Arten von Heizprodukten mit keramischen PTC-Heizelementen als Kernkomponenten.
2. PTC-Theorie für Keramik:
Das Halbleitermaterial von PTC-Keramik ist Donor-Halbleiter, was normalerweise die Zugabe einiger Donor-Verunreinigungen wie Bi (Wismut), La (Lanthan), Y (Yttrium) und Nb (Niob) erfordert. Bei Sb-Oxiden (Antimonoxiden) können durch Doppeldonordotierung bessere PTC-Effekte erzielt werden. Um die Bildung einer flüssigen Phase für ein einfaches Sintern während des Festkörpersinterns zu erleichtern, ist der häufig verwendete Sinterzusatz Al2O3.SiO2, allgemein bekannt als AST-Phase. Die Oxide von Mn und Cu sind Akzeptorzustände, die hauptsächlich an den Korngrenzen von BaTiO3-Keramik vorhanden sind und die PTC-Leistung erheblich verbessern können.
Die drei wichtigsten PTC-Effekte basieren auf der Kristallhalbleitung, dem ferroelektrischen Übergang und dem Korngrenzeneffekt.
3. PTC-Prinzip: Mit steigender Temperatur steigt der PTC-Widerstand schnell an, was zu einem schnellen Abfall des Stroms und einem schnellen Rückgang der PTC-Heizkapazität führt. Wenn die Wärmeableitung zwischen PTC und PTC das Gleichgewicht erreicht und sich die Wärmeableitung von PTC nicht ändert, handelt es sich bei der PTC-Temperatur um eine Erwärmung bei konstanter Temperatur, was einem selbstgesteuerten Temperaturzustand entspricht. Wenn sich die Wärmeableitungsbedingungen rund um den PTC ändern und sich die PTC-Temperatur geringfügig ändert, ändert sich die PTC-Temperatur erheblich und kann die Wärme schnell ausgleichen. Dies ist der Schlüssel dafür, dass PTC unter bestimmten Bedingungen in einem kleinen Temperaturbereich stabil bleibt.

4. Vorteile eines Heißluftofens:
Mit Funktionen für konstante Temperatur, Regelung und automatische Temperaturregelung: Wenn Wechselspannung oder Gleichspannungsanstieg an PTC-Elemente angelegt wird, ist sein spezifischer Widerstand niedriger als die Curie-Temperatur, d. h. die Temperatur ist niedriger als die Curie-Temperatur; Wenn die Temperatur die Curie-Temperatur überschreitet, steigt der spezifische Widerstand plötzlich an, wodurch der Strom auf einen stabilen Wert abfällt und die Temperatur der automatischen Steuerung erreicht.
Sicher und zuverlässig: PTC-Komponenten werden beim Erhitzen nicht rot, ohne offene Flammen (elektrischer Heizdraht wird beim Erhitzen rot), und die Temperatur des Heizkörpers liegt im Allgemeinen innerhalb von 280 Grad, wodurch andere Gegenstände nicht verbrennen sehr sicher und zuverlässig.
Hohe thermische Umwandlungsrate, energiesparend: PTC erzeugt nur Wärme und gibt kein Licht ab, und seine Arbeitstemperatur ist niedrig, mit einem thermischen Wirkungsgrad von über 95 Prozent;
Lange Lebensdauer: PTC-Komponenten selbst sind Oxidationsmittel, mit stabiler innerer Struktur und langer Lebensdauer, mit einer Arbeitszeit von bis zu 100.000 Stunden.
Einfache Struktur: PTC-Komponenten können die Temperatur automatisch steuern, ohne dass eine automatische Temperaturregelung erforderlich ist.
Starke Anpassungsfähigkeit an Hochspannung: Wenn die Spannung um 20 Prozent -30 Prozent schwankt, ändert sich der PTC-Heizeffekt nicht wesentlich und es kann eine 100-240-V-Doppelspannungsheizung erzeugt werden, ohne die Struktur zu ändern.
5. Anwendung eines Heißluftofens.
PTC-Heizöfen haben ein breites Anwendungsspektrum und können je nach Anwendungsszenario in drei Typen unterteilt werden:
1. Lufterhitzer: Mit einem Ventilator wird die vom PTC erzeugte heiße Luft in die Luft geblasen und so erwärmt. Zu den gängigen Produkten für diese Art von Anwendung gehören Klimaanlagen, Geschirrspüler, Elektroheizungen, Bettwärmer, Milbenentfernungsmaschinen, Badewannen, Autoentfroster, Schrankheizungen für den Außenbereich usw.;
2. Flüssigkeitserhitzer: Erhitzen von Wasser oder Frostschutzmittel durch Rohrleitungen. Zu den häufig verwendeten Produkten gehören Fußbäder, Eierkocher, Dampfbecken, Bügelmaschinen, Elektroboiler, Wandöfen, Badewannen und Kfz-Thermosysteme.
3. Kontaktheizung: Erhitzen des Objekts durch festes Andrücken an das zu erhitzende Objekt. Zu den häufig verwendeten Produkten gehören Haarglätter, Lockenstäbe, Reiskocher, Kaffeekannen, Heizplatten für Autobatterien usw.