पीटीसी हीटर का सिद्धांत और कार्य

पीटीसी हीटर
पीटीसी हीटर, जिसे पीटीसी हीटिंग तत्व के रूप में भी जाना जाता है, पीटीसी सिरेमिक हीटिंग तत्व और एल्यूमीनियम ट्यूब से बना है। इस प्रकार के पीटीसी हीटर में कम थर्मल प्रतिरोध और उच्च ताप हस्तांतरण दक्षता के फायदे हैं, जो इसे स्वचालित निरंतर तापमान और ऊर्जा-बचत करने वाला इलेक्ट्रिक हीटर बनाता है। प्रमुख विशेषता इसके सुरक्षा प्रदर्शन में निहित है। किसी भी अनुप्रयोग के तहत, इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूब हीटर जैसी कोई सतह "लालिमा" घटना नहीं होगी, जो जलने और आग जैसे सुरक्षा खतरों का कारण बन सकती है।

यह जस्ती बाहरी दबाव प्लेट, स्टेनलेस स्टील नालीदार स्प्रिंग प्लेट, जस्ती आंतरिक दबाव प्लेट, एकल-परत एल्यूमीनियम हीट सिंक, पीटीसी हीट सिंक, डबल-लेयर एल्यूमीनियम हीट सिंक, निकल प्लेटेड कॉपर इलेक्ट्रोड टर्मिनल और पीपीएस उच्च तापमान प्लास्टिक इलेक्ट्रोड म्यान से बना है। यू-आकार के नालीदार गर्मी अपव्यय पंखों के उपयोग के कारण, इस उत्पाद ने अपनी गर्मी अपव्यय दर में सुधार किया है, जो चिपकने वाले और यांत्रिक के फायदों के साथ संयुक्त है, और संचालन के दौरान पीटीसी हीटिंग तत्वों की विभिन्न थर्मल और इलेक्ट्रिकल घटनाओं पर पूरी तरह से विचार करता है। इसकी मजबूत बंधन शक्ति, उत्कृष्ट तापीय चालकता और गर्मी अपव्यय प्रदर्शन, उच्च दक्षता, और सुरक्षा और विश्वसनीयता। इस प्रकार के पीटीसी हीटर में कम तापीय प्रतिरोध और उच्च गर्मी हस्तांतरण दक्षता के फायदे हैं इस समय, हीटर का सतह तापमान क्यूरी तापमान (आमतौर पर लगभग 250 डिग्री) पर बनाए रखा जाता है, ताकि इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूब हीटर की सतह पर "लालिमा" की घटना उत्पन्न न हो
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पीटीसी हीटर का सिद्धांत
निरंतर तापमान हीटिंग वाले PTC थर्मिस्टर में निरंतर तापमान हीटिंग की विशेषता होती है। इसका सिद्धांत यह है कि PTC थर्मिस्टर चार्ज होने के बाद, यह खुद गर्म हो जाता है और प्रतिरोध मान को जंप ज़ोन में प्रवेश करने का कारण बनता है। निरंतर तापमान हीटिंग वाले PTC थर्मिस्टर का सतही तापमान स्थिर रहेगा, जो केवल PTC थर्मिस्टर के क्यूरी तापमान और लागू वोल्टेज से संबंधित है, और मूल रूप से परिवेश के तापमान से स्वतंत्र है। PTC हीटर एक हीटिंग डिवाइस है जिसे PTC थर्मिस्टर की निरंतर तापमान हीटिंग विशेषताओं का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। छोटे और मध्यम बिजली के हीटिंग अनुप्रयोगों में, PTC हीटर के पास ऐसे फायदे हैं जो पारंपरिक हीटिंग तत्वों से मेल नहीं खा सकते हैं, जैसे कि निरंतर तापमान हीटिंग, कोई खुली लौ नहीं, उच्च गर्मी रूपांतरण दर, बिजली आपूर्ति वोल्टेज से न्यूनतम प्रभाव और लंबा प्राकृतिक जीवन। इलेक्ट्रिक हीटिंग उपकरणों में उनका अनुप्रयोग अनुसंधान और विकास इंजीनियरों द्वारा तेजी से पसंद किया जा रहा है। थर्मोस्टेटिक हीटिंग PTC थर्मिस्टर को विभिन्न बाहरी संरचनाओं और विशिष्टताओं में बनाया जा सकता है, जिसमें आमतौर पर गोलाकार, आयताकार, लम्बी, गोलाकार और छत्तेदार छिद्रपूर्ण आकार शामिल हैं। उपरोक्त पीटीसी हीटिंग तत्वों और धातु घटकों के संयोजन से विभिन्न प्रकार के उच्च-शक्ति पीटीसी हीटर बनाए जा सकते हैं।

पीटीसी हीटर चालन मोड द्वारा विभाजित हैं
(1) पीटीसी सिरेमिक हीटर मुख्य रूप से ऊष्मा चालन पर आधारित होते हैं। इसकी विशेषता यह है कि पीटीसी हीटिंग तत्व द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा को इलेक्ट्रोड प्लेट (चालक और ऊष्मा स्थानांतरण), इन्सुलेशन परतें (इन्सुलेशन और ऊष्मा स्थानांतरण), थर्मल स्टोरेज प्लेट (कुछ में थर्मल चिपकने वाला भी लगा होता है) आदि जैसी बहु-परत ऊष्मा स्थानांतरण संरचनाओं के माध्यम से गर्म वस्तु तक पहुँचाया जाता है, जो पीटीसी हीटिंग तत्व की सतह पर स्थापित होते हैं।

(2) विभिन्न पीटीसी सिरेमिक गर्म हवा हीटर जो संवहनीय गर्मी हस्तांतरण के लिए उत्पन्न गर्म हवा का उपयोग करते हैं। इसकी विशेषता उच्च आउटपुट शक्ति और स्वचालित रूप से उड़ाने के तापमान और आउटपुट गर्मी को समायोजित करने की क्षमता है।

(3) इन्फ्रारेड रेडिएशन हीटर। इसकी विशेषताएं वास्तव में PTC घटकों या थर्मल कंडक्टिव प्लेटों की सतह से तेजी से उत्सर्जित होने वाली गर्मी का उपयोग करती हैं, जो सीधे या अप्रत्यक्ष रूप से इसकी सतह के संपर्क में दूर-अवरक्त कोटिंग या दूर-अवरक्त सामग्री को उत्तेजित करती हैं, जिससे अवरक्त विकिरण उत्सर्जित होता है, जिससे PTC सिरेमिक अवरक्त विकिरण हीटर बनता है।

पीटीसी हीटरों को उनकी संरचनात्मक विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है
(1) साधारण व्यावहारिक पीटीसी सिरेमिक हीटर। इन प्रकार के उपकरणों में मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक मच्छर भगाने वाला, हाथ गर्म करने वाला, ड्रायर, इलेक्ट्रिक हीटिंग प्लेट, इलेक्ट्रिक आयरन, इलेक्ट्रिक सोल्डरिंग आयरन, इलेक्ट्रिक चिपकने वाला, कर्लिंग पर्म आदि शामिल हैं। इसकी विशेषता यह है कि इसमें कम शक्ति है, लेकिन उच्च तापीय दक्षता है और यह बहुत व्यावहारिक है।

(2) स्वचालित निरंतर तापमान पीटीसी हीटर। इस प्रकार के उपकरणों में मुख्य रूप से शामिल हैं: छोटे क्रिस्टल डिवाइस निरंतर तापमान स्नान, निरंतर तापमान इनक्यूबेटर, इलेक्ट्रॉनिक थर्मस, इनक्यूबेटर, इंसुलेटेड कप, इंसुलेटेड प्लेट, इंसुलेटेड कैबिनेट, इंसुलेटेड टेबल, आदि। इसकी विशेषताओं में स्वचालित इन्सुलेशन, सरल संरचना, अच्छी निरंतर तापमान विशेषताएं, उच्च तापीय दक्षता और पर्यावरण में उपयोग के लिए एक विस्तृत तापमान रेंज शामिल हैं।

(3) गर्म हवा पीटीसी हीटर। इस प्रकार के गर्म हवा पीटीसी हीटर में मुख्य रूप से छोटे गर्म हवा हीटर, हेयर ड्रायर, गर्म कमरे हीटर, ड्रायर, वार्डरोब, ड्रायर, औद्योगिक सुखाने के उपकरण आदि शामिल हैं। इसकी विशेषताएं उच्च आउटपुट गर्म हवा शक्ति, तेज हीटिंग, सुरक्षा और हवा के तापमान और बिजली की खपत को स्वचालित रूप से समायोजित करने की क्षमता हैं।

पीटीसी एयर कंडीशनिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है
एयर कंडीशनिंग के लिए पीटीसी नालीदार हीटर एक प्रकार का स्व-नियंत्रण तापमान हीटर है।

1. निरंतर तापमान हीटिंग के साथ पीटीसी थर्मिस्टर में निरंतर तापमान हीटिंग की विशेषता होती है। इसका सिद्धांत यह है कि पीटीसी थर्मिस्टर चार्ज होने के बाद, यह खुद गर्म हो जाता है और प्रतिरोध मूल्य को जंप ज़ोन में प्रवेश करने का कारण बनता है। निरंतर तापमान हीटिंग के साथ पीटीसी थर्मिस्टर का सतही तापमान स्थिर रहेगा, जो केवल पीटीसी थर्मिस्टर के क्यूरी तापमान और लागू वोल्टेज से संबंधित है, और मूल रूप से परिवेश के तापमान से स्वतंत्र है।

पीटीसी हीटिंग तत्व एक हीटिंग तत्व है जिसे पीटीसी थर्मिस्टर की निरंतर तापमान हीटिंग विशेषताओं का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। छोटे और मध्यम बिजली के हीटिंग अनुप्रयोगों में, पीटीसी हीटिंग तत्वों के पास ऐसे फायदे हैं जो पारंपरिक हीटिंग तत्वों से मेल नहीं खा सकते हैं, जैसे कि निरंतर तापमान हीटिंग, कोई खुली लौ नहीं, उच्च ताप रूपांतरण दर, बिजली आपूर्ति वोल्टेज से न्यूनतम प्रभाव और लंबा प्राकृतिक जीवन। इलेक्ट्रिक हीटिंग उपकरणों में उनका अनुप्रयोग अनुसंधान और विकास इंजीनियरों द्वारा तेजी से पसंद किया जा रहा है।

3. थर्मोस्टेटिक हीटिंग पीटीसी थर्मिस्टर को विभिन्न बाहरी संरचनाओं और विशिष्टताओं में बनाया जा सकता है, जिसमें आमतौर पर गोलाकार, आयताकार, लम्बी, गोलाकार और छत्तेदार छिद्रपूर्ण आकार शामिल हैं। उपरोक्त पीटीसी हीटिंग तत्वों को धातु घटकों के साथ मिलाकर उच्च शक्ति वाले पीटीसी हीटिंग तत्वों के विभिन्न रूप बनाए जा सकते हैं।

पीटीसी हीटर के लिए अनुप्रयोग परिदृश्य और सावधानियां
1. ठोस स्थिर तापमान हीटिंग.

1.1 ठोस हीटर संरचना.

उच्च तापीय चालकता वाले पदार्थों (जैसे एल्युमिनियम, तांबा, ग्रेफाइट ब्लॉक आदि) के ऊष्मा संचालन के मामले में, गर्म ठोस और PTC हीटर के बीच की दूरी S 30 मिमी के अंदर होनी चाहिए; थोड़ी अधिक तापीय चालकता वाले पदार्थों (जैसे स्टील, स्टेनलेस स्टील, टाइटेनियम, थर्मल सिरेमिक आदि) में ऊष्मा का संचालन करते समय, गर्म ठोस और PTC हीटर के बीच की दूरी 10 मिमी के अंदर होनी चाहिए; खराब तापीय चालकता वाले पदार्थों (जैसे प्लास्टिक, गैर झरझरा रबर, इंसुलेटिंग पेपर, अभ्रक शीट आदि) में ऊष्मा का संचालन करते समय, गर्म ठोस और PTC हीटर के बीच की दूरी 3 मिमी के अंदर होनी चाहिए; ऊष्मा का संचालन करने के लिए इंसुलेशन पदार्थों (जैसे फाइबर पेपर, रबर, फोम बोर्ड आदि) का उपयोग न करें।

पीटीसी सिरेमिक बॉडी के ताप हस्तांतरण क्षेत्र के लिए ताप अपव्यय संरचना के क्षेत्र का अनुपात तीन गुना से अधिक नहीं होना चाहिए। ताप अपव्यय संरचना क्षेत्र का अनुपात बहुत बड़ा है, जो गर्म ठोस द्वारा प्राप्त तापमान को अस्थिर कर सकता है।

1.2 सतह का तापमान.

25 डिग्री ± 5 डिग्री के परिवेशी तापमान पर पीटीसी सिरेमिक हीटिंग तत्व की तापमान सहनशीलता तालिका 1 में दर्शाई गई है। लेकिन अगर पीटीसी सिरेमिक हीटिंग तत्व को गर्मी अपव्यय संरचना में स्थापित किया जाता है, तो तापमान सटीकता खराब हो जाएगी और सहनशीलता बढ़ जाएगी। जब हीटर का आंतरिक ताप हस्तांतरण खराब होता है, और गर्मी अपव्यय संरचना का क्षेत्र पीटीसी सिरेमिक शरीर के ताप हस्तांतरण क्षेत्र की तुलना में अपेक्षाकृत बड़ा होता है, तो तापमान सटीकता कम हो जाएगी।

ऐसे कई कारक हैं जो पीटीसी हीटर के सतह के तापमान को प्रभावित करते हैं, इसलिए सतह के स्थिर तापमान की सटीकता बहुत अधिक नहीं हो सकती है। ऐसी स्थितियों में जहां उच्च तापमान नियंत्रण सटीकता की आवश्यकता होती है, एक पीटीसी हीटर और एक बाहरी तापमान नियंत्रक का उपयोग किया जा सकता है। जब बाहरी तापमान नियंत्रक खराब हो जाता है, तो पीटीसी हीटर का हीटिंग सतह का तापमान सेट स्थिर तापमान से अधिक नहीं होगा और इसमें ओवर टेम्परेचर प्रोटेक्शन फंक्शन होगा।

1.3 अनुप्रयोग परिदृश्य.

इलेक्ट्रिक मच्छर भगाने वाला, मालिश करने वाला, हीटर, इलेक्ट्रिक सोल्डरिंग आयरन, इलेक्ट्रिक आयरन, ह्यूमिडिफायर, कर्लर, स्ट्रेटनर, ग्लू एप्लीकेटर, इलेक्ट्रिक फ्रेगरेंस एप्लीकेटर, हॉट मेल्ट ग्लू गन, इलेक्ट्रिक आयरन, वैक्स मेल्टिंग एप्लीकेटर, इलेक्ट्रॉनिक घटक इन्सुलेशन, सर्किट बोर्ड नमी हटाने वाला, आदि।

ठोस स्थिर तापमान हीटिंग के रूप में PTC हीटर का उपयोग करते हुए, उपयुक्त हीटिंग तापमान 0-300 डिग्री है, और कमरे के तापमान पर हीटिंग तापमान 50-300 डिग्री है। उपयुक्त परिवेश का तापमान -40 ~ 250 डिग्री है। बहुत अधिक या बहुत कम सतह के तापमान वाले PTC का निर्माण करना मुश्किल है, और यहाँ तक कि इसमें PTC विशेषताएँ भी नहीं हैं।

कार्यशील वोल्टेज: 3.7V ~ 420V, एसी और डीसी दोनों। जब कार्यशील वोल्टेज कम होता है, तो PTC का कमरे के तापमान प्रतिरोध बहुत छोटा होता है, और प्रतिरोध तापमान परिवर्तन दर भी अपेक्षाकृत छोटी होती है, जिसके परिणामस्वरूप निरंतर तापमान की खराब सटीकता होती है; इसके अलावा, कम वोल्टेज के तहत, हीटिंग पावर छोटी होती है, हीटिंग दर धीमी होती है, और यह उच्च तापमान तक भी नहीं बढ़ सकती है।

सुरक्षा और विश्वसनीयता के दृष्टिकोण से, PTC हीटर में आम तौर पर पारंपरिक इलेक्ट्रिक हीटिंग तारों की तुलना में अधिक सुरक्षा, उच्च इन्सुलेशन वोल्टेज प्रतिरोध, कम रिसाव धारा और अधिक स्थिरता होती है। कुछ अनुप्रयोगों में, पारंपरिक इलेक्ट्रिक हीटिंग तार सुरक्षा प्रमाणन पास नहीं कर सकते हैं, जबकि PTC हीटर सुरक्षा प्रमाणन पास कर सकते हैं। इसलिए, उच्च सुरक्षा आवश्यकताओं वाली स्थितियों में PTC का उपयोग किया जा सकता है। लेकिन PTC के सभी निर्माता सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा नहीं करेंगे, इसलिए आपूर्ति के लिए उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले PTC निर्माताओं को चुनना आवश्यक है। PTC का उपयोग ठोस हीटिंग के लिए किया जाता है, और मुख्य सुरक्षा और विश्वसनीयता के मुद्दे हैं: सबसे पहले, PTC सिरेमिक बॉडी टूट जाती है और जल जाती है, जिससे शॉर्ट सर्किट होता है और इन्सुलेशन परत जल जाती है; दूसरा यह है कि इन्सुलेशन परत टूट जाती है और बिजली लीक हो जाती है, जिससे शेल चार्ज हो जाता है।

लागत के दृष्टिकोण से, छोटे क्षेत्र में निरंतर तापमान हीटिंग के लिए PTC हीटर का उपयोग करने से तापमान नियंत्रण और अधिक तापमान सुरक्षा की आवश्यकता समाप्त हो सकती है। PTC का आयतन बहुत छोटा हो सकता है और स्थापना अपेक्षाकृत सरल है। अधिक समान ताप तापमान के लिए PTC हीटर का उपयोग करके बड़े हीटिंग क्षेत्र के साथ निरंतर तापमान हीटिंग। PTC निरंतर तापमान हीटर का जीवनकाल पारंपरिक इलेक्ट्रिक वायर हीटर की तुलना में कई गुना अधिक होता है, और PTC का उपयोग करने से जीवनकाल और रखरखाव लागत भी बचती है।

गर्म तरल के संपर्क में धातु के खोल के लिए सामग्री का चयन किया जा सकता है: एल्यूमीनियम सिलिकॉन मिश्र धातु, एल्यूमीनियम जस्ता मिश्र धातु, एल्यूमीनियम मैग्नीशियम मिश्र धातु, तांबा, पीतल, लोहा (जस्ती, आदि), 304 स्टेनलेस स्टील, 316 स्टेनलेस स्टील, टाइटेनियम, तांबा निकल मिश्र धातु, आदि। धातु के खोल सामग्री का चयन उद्देश्य, तरल के गुणों और धातु के लिए तरल की संक्षारकता जैसे कारकों के आधार पर निर्धारित किया जाता है। तेल को गर्म करने के लिए, कम लागत वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु के खोल का उपयोग किया जा सकता है; कपड़े धोने के पानी को गर्म करने के लिए, एल्यूमीनियम मिश्र धातु, तांबा, या पीतल के गोले का भी उपयोग किया जा सकता है; 304 स्टेनलेस स्टील या 316 स्टेनलेस स्टील का उपयोग करके खाद्य पानी को गर्म किया जा सकता है। इसके अलावा, धातु के आवरण की सतह पर फ्लोरोप्लास्टिक की एक परत लगी होती है, जो तापमान प्रतिरोध के तहत अधिकांश तरल पदार्थों के संक्षारण का प्रतिरोध कर सकती है, लेकिन तापन शक्ति में काफी कमी आएगी।

कंटेनर के नीचे (या किनारे) पर लगा लिक्विड हीटर लिक्विड के सीधे संपर्क में नहीं आता है, और लिक्विड हीटर के बाहरी आवरण को खराब नहीं करेगा। हालाँकि, इस प्रकार के हीटर का वॉल्यूम बड़ा होता है, पावर कम होती है और कीमत भी ज़्यादा होती है।

2.2 तापन शक्ति.

पीटीसी हीटिंग ट्यूब की हीटिंग पावर और हीटिंग समय के बीच का संबंध पारंपरिक इलेक्ट्रिक वायर हीटिंग ट्यूब से काफी अलग है। प्रारंभिक हीटिंग चरण में, पीटीसी हीटिंग ट्यूब की शक्ति छोटे से बड़े तक बढ़ जाती है, अपने अधिकतम मूल्य (अधिकतम प्रभाव शक्ति) तक पहुँचती है, धीरे-धीरे कम हो जाती है, और अंत में स्थिर हो जाती है (उबलते पानी के लिए स्थिर शक्ति)। शुष्क जलने की स्थिर शक्ति उबलते पानी की तुलना में बहुत छोटी है (शुष्क जलने की शक्ति उबलते पानी का लगभग 8% है)।

स्थिर शक्ति तरल तापमान से संबंधित है, और तरल तापमान जितना अधिक होगा, स्थिर शक्ति उतनी ही कम होगी। वास्तविक उपयोग की स्थितियों के अनुसार, एक मानक तरल तापमान निर्दिष्ट किया जा सकता है। जब हीटिंग ट्यूब को गर्म किया जाता है, तो तरल तापमान कम से उच्च तक बढ़ जाता है। जब तरल तापमान मानक तापमान तक पहुँच जाता है, तो दर्ज की गई शक्ति मानक तरल तापमान पर स्थिर शक्ति होती है।

स्थिर शक्ति तरल के प्रकार से संबंधित है। जब तरल पानी होता है, तो शक्ति अपेक्षाकृत अधिक होती है क्योंकि पानी में एक बड़ी विशिष्ट ऊष्मा क्षमता, बेहतर तरलता होती है, और संवहन के लिए प्रवण होता है; अन्य तरल पदार्थों को गर्म करते समय, स्थिर शक्ति आम तौर पर पानी की तुलना में कम होती है।

शुष्क दहन के दौरान पीटीसी हीटिंग ट्यूब का सतही तापमान जितना अधिक होगा, स्थिर शक्ति उतनी ही अधिक होगी। हालांकि, सतही तापमान में वृद्धि से बिजली क्षीणन में वृद्धि होगी, पीटीसी हीटिंग तत्व के टूटने की संभावना में वृद्धि होगी, चिपकने वाले पदार्थों, तारों, इन्सुलेशन परतों आदि के प्रदर्शन में कमी आएगी और विश्वसनीयता में कमी आएगी।

जब शुष्क जलने के दौरान पीटीसी हीटिंग ट्यूब का सतही तापमान तरल तापमान के समान होता है, तो हीटिंग पावर मूल रूप से 0 होती है, जिसका अर्थ है कि यह अब गर्म नहीं होती है। इसलिए शुष्क जलने के दौरान पीटीसी हीटिंग ट्यूब का सतही तापमान हमेशा तरल तापमान से 20 डिग्री से अधिक होता है, अन्यथा इसे गर्म नहीं किया जा सकता है। पीटीसी हीटिंग ट्यूब के शुष्क जलने के दौरान सतही तापमान और तरल तापमान के बीच का अंतर जितना छोटा होगा, हीटिंग ट्यूब का पावर घनत्व उतना ही छोटा होगा, आवश्यक मात्रा उतनी ही बड़ी होगी और लागत उतनी ही अधिक होगी।

उच्च अधिकतम प्रभाव शक्ति वाली हीटिंग ट्यूब में जरूरी नहीं कि उच्च स्थिर शक्ति हो। यदि अधिकतम प्रभाव शक्ति बहुत बड़ी है, तो यह पूरे बिजली आपूर्ति सर्किट और स्विच के सामान्य संचालन को प्रभावित करेगी; लेकिन अगर अधिकतम आवेग शक्ति बहुत छोटी है, तो यह स्थिर शक्ति को आवश्यकताओं को पूरा नहीं करने का कारण बनेगी।

2.3 शक्ति क्षीणन.

पीटीसी निर्माताओं के बीच गुणवत्ता में अंतर के कारण, उपयोगकर्ताओं को लगता है कि पीटीसी की शक्ति क्षीणन बहुत महत्वपूर्ण है। डोंगगुआन तियानचेंग की पीटीसी लिक्विड हीटिंग ट्यूब में एक वर्ष तक निरंतर निर्बाध संचालन के लिए लगभग 10% की शक्ति क्षीणन है, जो उपयोगकर्ताओं के लिए पूरी तरह से स्वीकार्य सीमा के भीतर है। हालांकि, कुछ पीटीसी निर्माताओं के पास पीटीसी हैं जिनका मासिक बिजली उत्पादन लगभग 30% है और एक वर्ष के लिए 40-50% की निरंतर बिजली क्षीणन है, जो वास्तव में अनुपयोगी है। इसलिए पीटीसी हीटिंग ट्यूब खरीदते समय, शक्ति क्षीणन परीक्षण करना आवश्यक है।

बिजली क्षीणन पीटीसी सिरेमिक हीटिंग तत्वों के सतह के तापमान के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबंधित है, और सतह का तापमान जितना अधिक होगा, बिजली क्षीणन उतना ही अधिक होगा। यह कहना है कि पीटीसी हीटिंग तत्व के सतह के तापमान को कम करने से बिजली क्षीणन को कम किया जा सकता है, लेकिन हीटिंग ट्यूब की मात्रा बढ़ जाएगी, और लागत भी बढ़ जाएगी।

बिजली क्षीणन के दो मुख्य कारण हैं: पहला, पीटीसी सिरेमिक हीटिंग तत्वों के कमरे के तापमान प्रतिरोध में वृद्धि / आवेग धारा में कमी; दूसरा गर्मी हस्तांतरण संरचना का ढीला होना, जो गर्मी हस्तांतरण में कमी की ओर जाता है।

2.4 अनुप्रयोग परिदृश्य.

जल भंडारण वॉटर हीटर, अर्थात् गर्म पानी हीटर, इलेक्ट्रिक केतली, गर्म पेयजल मशीन, सब्जियां धोने, व्यंजन, चेहरा धोने, स्नान करने, पैर भिगोने और पैर स्नान के लिए गर्म पानी, सौर और ताप पंप वॉटर हीटर की सहायक हीटिंग, फोटोवोल्टिक सौर वॉटर हीटर की इलेक्ट्रिक हीटिंग, रेंज हुड और सफाई एजेंट की गर्म पानी की सफाई, गर्म पानी के बिस्तर का हीटिंग, इलेक्ट्रोप्लेटिंग टैंक, डीजल कार तेल टैंक, फिल्टर, हाइड्रोलिक तेल का हीटिंग, स्नेहन तेल, खाद्य तेल, सौना के लिए भाप उत्पादन, सौंदर्य, कीटाणुशोधन और आर्द्रीकरण, औषधीय समाधान का धूमन, मछलीघर और मछली टैंक का इन्सुलेशन, पानी के पाइप, नल, पाइप और तेल पाइप का एंटीफ्ऱीज़, तीन-तरफा कटैलिसीस, यूरिया समाधान का हीटिंग, फर्श हीटिंग का पानी हीटिंग, तेल हीटिंग, तेल हीटिंग, तेल हीटिंग, हाइड्रोथर्मल पंखों के साथ तेल प्रकार हीटिंग, आदि।

स्थिर हीटिंग पावर 10W से 10KW तक हो सकती है। हालांकि, उच्च शक्ति वाले हीटिंग ट्यूब के लिए, बड़ी संख्या में PTC सिरेमिक हीटिंग प्लेट का उपयोग किया जाता है, जिससे PTC सिरेमिक हीटिंग प्लेट टूटने की संभावना बढ़ जाती है; इसके अलावा, इन्सुलेशन क्षेत्र भी अपेक्षाकृत बड़ा है, जिससे इन्सुलेशन विफलता की संभावना बढ़ जाती है। इसलिए इसे कई हीटिंग ट्यूब में विभाजित करना सबसे अच्छा है, जिनमें से प्रत्येक की शक्ति कम है, जिससे विफलता और बर्बादी कम हो सकती है। कार्यशील वोल्टेज रेंज 12V ~ 420V है, AC और DC दोनों का उपयोग किया जा सकता है। जब कार्यशील वोल्टेज कम होता है और हीटिंग पावर अधिक होती है, तो आवेग धारा और स्थिर धारा दोनों उच्च होंगे, जिससे बिजली की आपूर्ति का सामना करना मुश्किल हो जाएगा। इसलिए, जब उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है, तो कम वोल्टेज का उपयोग नहीं करना सबसे अच्छा होता है।

इलेक्ट्रिक हीटिंग वायर इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूब का लाभ उनकी कम लागत है। मौजूदा समस्याएं: सबसे पहले, इसे कुछ समय तक इस्तेमाल करने के बाद, इन्सुलेशन वोल्टेज, लीकेज करंट और इन्सुलेशन प्रतिरोध को मानक से अधिक झेल सकता है; दूसरे, ड्राई बर्निंग की अनुमति नहीं है। यदि तापमान संरक्षण उपकरण खराब हो जाता है, तो इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूब सूखी जलने के कारण जल जाएगी, और यहां तक ​​​​कि आसपास की सामग्री भी जल जाएगी, जिससे आग लग जाएगी; तीसरा, लंबे समय तक संचालन के बाद, इलेक्ट्रिक हीटिंग तार ऑक्सीकरण और जल सकता है, जिससे इसका जीवनकाल प्रभावित हो सकता है और यहां तक ​​​​कि रिसाव भी हो सकता है; चौथा, जब पानी की गुणवत्ता खराब होती है और धनायनों (जैसे कैल्शियम और मैग्नीशियम) की सांद्रता अपेक्षाकृत अधिक होती है, तो इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूब की सतह पर स्केल दिखाई देने की संभावना होती है, और सतह का ताप हस्तांतरण बिगड़ जाता है, जिससे आंतरिक इलेक्ट्रिक हीटिंग तार जल जाता है।

पीटीसी लिक्विड हीटिंग ट्यूब इलेक्ट्रिक वायर हीटिंग ट्यूब की कमियों को दूर कर सकते हैं, उत्कृष्ट और स्थिर इन्सुलेशन वोल्टेज प्रतिरोध, रिसाव वर्तमान और इन्सुलेशन प्रतिरोध के साथ। वे शुष्क जलने के लिए प्रतिरोधी हैं, एक लंबी सेवा जीवन है, और स्केल होने पर भी जलेंगे नहीं। हालांकि, अगर पीटीसी निर्माण की गुणवत्ता खराब है, तो समस्याएं भी हो सकती हैं: सबसे पहले, पीटीसी सिरेमिक बॉडी टूट सकती है और जल सकती है, जिससे शॉर्ट सर्किट हो सकता है और इन्सुलेशन परत जल सकती है; दूसरा यह है कि इन्सुलेशन परत टूट जाती है और बिजली लीक हो जाती है, जिससे शेल चार्ज हो जाता है; तीसरा यह है कि उपयोग के समय में वृद्धि के साथ हीटिंग पावर कम हो जाती है; चौथा यह है कि सर्ज करंट बहुत बड़ा है, जिससे बिजली आपूर्ति लाइन और स्विच में खराबी आती है। विश्वसनीय गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए पीटीसी हीटिंग ट्यूब उपयोगकर्ताओं को सावधानी से पीटीसी हीटिंग प्लेट्स का चयन करना चाहिए।

3. वायु तापन.

3.1 एयर हीटर संरचना.

वायु तापन की संरचना को रेडिएटर चार्ज है या नहीं, इसके आधार पर चार्ज और इंसुलेटेड प्रकारों में विभाजित किया गया है।

चित्र 7 में एक चार्ज किया हुआ एयर हीटर दिखाया गया है, जिसमें रेडिएटर चार्ज है। PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व की इलेक्ट्रोड परत सीधे एल्यूमीनियम रेडिएटर से संपर्क करती है, और एल्यूमीनियम रेडिएटर इलेक्ट्रोड आउटलेट के रूप में कार्य करता है। इलेक्ट्रिक एयर हीटर उच्च शक्ति प्राप्त करना आसान है और इसकी लागत कम है; हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि रेडिएटर चार्ज है, संभावित सुरक्षा खतरे हैं।

चित्र 8 में एक इंसुलेटेड एयर हीटर दिखाया गया है। रेडिएटर और PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व इंसुलेटेड हैं, और रेडिएटर चार्ज नहीं किया जाता है। इंसुलेटेड एयर हीटर अपेक्षाकृत सुरक्षित हैं, लेकिन उनकी शक्ति कम है और लागत अधिक है।

रेडिएटर की संरचना के अनुसार, नालीदार संरचनाएं, प्लग-इन संरचनाएं, एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न संरचनाएं, संपीड़ित वायु पाइपलाइन हीटिंग आदि हैं। नालीदार संरचना वाले एयर हीटर में एक लचीली संरचना होती है, और इसकी लंबाई और चौड़ाई को समायोजित करना आसान होता है, जिससे विभिन्न पंखे के आकार, डक्ट के आकार और हीटिंग पावर की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न आकार और शक्तियां बनती हैं। नालीदार संरचना हीटर का रेडिएटर चिपकने के माध्यम से पीटीसी हीटिंग तत्व (या हीटिंग ट्यूब) से बंधा होता है। उच्च तापमान पर लंबे समय तक उपयोग या हवा के बिना लंबे समय तक सूखी जलन के बाद, चिपकने वाला बंद हो सकता है। सम्मिलन संरचना और एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न संरचना की लंबाई को उचित रूप से समायोजित किया जा सकता है, लेकिन चौड़ाई को समायोजित करना मुश्किल है। प्लग-इन संरचना द्वारा दी गई धारणा यह है कि यह कॉम्पैक्ट, मजबूत है, और इसमें अपेक्षाकृत कम हवा प्रतिरोध है।

उड़ाना आवश्यक है या नहीं, इसके अनुसार इसे उड़ाने वाले प्रकार और प्राकृतिक संवहन प्रकार के एयर हीटर में विभाजित किया जा सकता है। उड़ाने वाले एयर हीटर की शक्ति अपेक्षाकृत अधिक होती है, लेकिन इसके लिए पंखे की आवश्यकता होती है, और पंखा शोर पैदा करेगा। संवहन एयर हीटर को पंखे की आवश्यकता नहीं होती है और यह शोर रहित होता है, जिससे वे विशेष रूप से बेडरूम और बिस्तरों को गर्म करने के लिए उपयुक्त होते हैं, लेकिन कम हीटिंग पावर के साथ।

3.2 तापन शक्ति.

हीटिंग समय के साथ हीटिंग पावर में होने वाले बदलाव को चित्र 9 में दिखाया गया है। बिजली चालू होने की शुरुआत में, प्रारंभिक शक्ति अपेक्षाकृत छोटी होती है (आमतौर पर अधिकतम आवेग शक्ति का 1/3 से 1/5), फिर हीटिंग पावर धीरे-धीरे अधिकतम आवेग शक्ति तक बढ़ जाती है, फिर शक्ति कम हो जाती है, और अंत में स्थिर शक्ति तक पहुँच जाती है। तेजी से गर्मी अपव्यय के मामले में, हीटर हमेशा अपनी प्रारंभिक शक्ति पर होता है और अपनी अधिकतम शक्ति तक नहीं पहुँच सकता है, इसलिए स्थिर हीटिंग पावर बहुत छोटी होती है।

अधिकतम आवेग शक्ति=C * ऑपरेटिंग वोल्टेज/कमरे का तापमान प्रतिरोध

अधिकतम प्रभाव शक्ति का मान कमरे के तापमान के प्रतिरोध, सतह के तापमान, सिरेमिक बॉडी के अंदर अनाज के आकार और PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व के ऑपरेटिंग वोल्टेज पर निर्भर करता है। C का गुणक 1-6 है, और PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व का सतह का तापमान जितना अधिक होगा, C उतना ही अधिक होगा; कमरे के तापमान का प्रतिरोध जितना अधिक होगा, C उतना ही अधिक होगा। यदि हीटर में विभिन्न प्रतिरोधों के साथ कई PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व हैं, तो ठंडे राज्य (कमरे के तापमान पर) में बिजली शुरू करने वाले हीटर का अधिकतम आवेग वर्तमान छोटा होगा; हालांकि, गर्म स्थिति से शुरू (सतह के तापमान से लगभग 40 डिग्री कम तापमान पर), अधिकतम आवेग वर्तमान बड़ा होगा। अधिकतम प्रभाव शक्ति वाले एयर हीटर में थोड़ी अधिक स्थिर शक्ति होगी। यदि अधिकतम प्रभाव शक्ति बहुत बड़ी है, तो यह पूरे बिजली आपूर्ति सर्किट और स्विच के सामान्य संचालन को प्रभावित करेगी

पीटीसी एयर हीटर की स्थिर हीटिंग पावर हवा की गति से संबंधित है। आम तौर पर, हवा की गति जितनी अधिक होती है, उतनी ही तेजी से गर्मी का अपव्यय होता है, और हीटिंग पावर अधिक होती है। एक सामान्य पंखे की हवा की गति 3-5 मीटर/सेकेंड होती है। बिना हवा के चलने वाली शक्ति 5 मीटर/सेकेंड की हवा की गति पर बिजली का लगभग 10% है। जब आवश्यक हो, तो हवा की गति को समायोजित करके हीटिंग पावर को समायोजित किया जा सकता है। यदि हीटर की आवेग शक्ति कम हवा की गति पर स्थिर शक्ति के करीब है, तो हवा की गति बढ़ाने से शक्ति नहीं बढ़ सकती है; अत्यधिक हवा की गति वास्तव में शक्ति को कम कर सकती है।

गैर-इन्सुलेटेड पीटीसी एयर हीटर का ताप अपव्यय इंसुलेटेड वाले की तुलना में तेज़ होता है, इसलिए हीटिंग पावर भी अपेक्षाकृत अधिक होती है। हीट सिंक अपेक्षाकृत घना होता है, और हवा के क्षेत्र में वृद्धि से ताप अपव्यय और ताप उत्पादन शक्ति भी बढ़ेगी।

पीटीसी हीटिंग प्लेटों की संख्या में वृद्धि से स्थिर हीटिंग शक्ति में पूरी तरह से आनुपातिक वृद्धि नहीं होती है, और प्रत्येक हीटिंग प्लेट की हीटिंग शक्ति कम हो जाएगी।

पीटीसी एयर हीटर की हीटिंग शक्ति और प्रभावित करने वाले कारकों के बीच संबंध इस प्रकार है:

स्थिर तापन शक्ति=ताप अपव्यय गुणांक * (शुष्क दहन तापमान - इनलेट वायु तापमान)

हीटिंग पावर इनलेट एयर तापमान से संबंधित है, और इनलेट एयर तापमान जितना अधिक होगा, स्थिर शक्ति उतनी ही कम होगी। जब PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व का सतही तापमान वायुहीन शुष्क फायरिंग के दौरान इनलेट एयर तापमान के समान होता है, तो हीटिंग पावर मूल रूप से 0 होती है, जो आगे हीटिंग नहीं होने का संकेत देती है। इसलिए वायुहीन शुष्क फायरिंग के दौरान PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व का सतही तापमान हमेशा इनलेट तापमान से 20 डिग्री से अधिक अधिक होता है, अन्यथा इसे गर्म नहीं किया जा सकता है। वायुहीन शुष्क फायरिंग के दौरान PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व के सतही तापमान और इनलेट एयर तापमान के बीच का अंतर जितना छोटा होगा, हीटिंग पावर घनत्व उतना ही छोटा होगा, आवश्यक मात्रा उतनी ही बड़ी होगी और लागत उतनी ही अधिक होगी।

जब किसी हीटर का आउटलेट तापमान आवश्यक उच्च तापमान तक नहीं पहुंच पाता है, तो आउटलेट तापमान को बढ़ाने के लिए, हवा की दिशा के साथ एक दूसरे पीटीसी एयर हीटर को रखने की आवश्यकता होती है। इस बिंदु पर, पंखे के पास पहले हीटर में अधिक बिजली उत्पादन होता है; पंखे से दूर दूसरे हीटर का इनलेट तापमान अधिक होता है, इसलिए बिजली बहुत कम होगी, और स्थिर शक्ति अक्सर पहले हीटर के 50% से कम होती है।

वायुहीन शुष्क फायरिंग के दौरान PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व का सतही तापमान जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक हीटिंग शक्ति होगी। हालाँकि, PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व के सतही तापमान में वृद्धि से समय के साथ हीटिंग शक्ति क्षीणन में वृद्धि होती है, PTC हीटिंग तत्व के टूटने की संभावना बढ़ जाती है, चिपकने वाले पदार्थ, तार और इन्सुलेशन परत जैसे गुणों में कमी आती है, एल्यूमीनियम शेल ढीला हो जाता है और हीटर की विश्वसनीयता में कमी आती है।

3.3 शक्ति क्षीणन.

पीटीसी एयर हीटर के पावर क्षीणन को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं: पीटीसी सिरेमिक हीटिंग तत्वों का बढ़ा हुआ प्रतिरोध, ढीला चिपकने वाला पदार्थ और ढीले एल्यूमीनियम रेडिएटर। कुछ पीटीसी निर्माता 30% से अधिक मासिक बिजली उत्पादन के साथ पीटीसी का उत्पादन करते हैं, इसलिए उच्च गुणवत्ता वाले पीटीसी का चयन करना बहुत महत्वपूर्ण है। पीटीसी एयर हीटर खरीदते समय, पावर क्षीणन का परीक्षण करना आवश्यक है।

पावर क्षीणन PTC सिरेमिक हीटिंग तत्व के सतह के तापमान के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है। सतह का तापमान जितना अधिक होगा, PTC हीटिंग तत्व का प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा, चिपकने वाला पदार्थ ढीला होना उतना ही आसान होगा, एल्यूमीनियम रेडिएटर को ढीला करना उतना ही आसान होगा, और पावर क्षीणन उतना ही अधिक होगा। यदि 250 डिग्री से अधिक सतह के तापमान वाले PTC हीटिंग तत्व को एयर हीटर के रूप में उपयोग किया जाता है, और इसे बिना हवा के चालू किया जाता है, तो चिपकने वाला पदार्थ धीरे-धीरे अपनी ताकत खो देगा और 200 घंटों के बाद ढीला हो जाएगा। दूसरे शब्दों में, PTC हीटिंग तत्व के सतह के तापमान को कम करने से पावर क्षीणन को कम किया जा सकता है, लेकिन एयर हीटर की मात्रा बढ़ जाएगी, और लागत भी बढ़ जाएगी।

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3.4 अनुप्रयोग परिदृश्य.

गर्म हवा का उपयोग करके कपड़े, जूते, हाथ, सुखाने वाले पदार्थ, चाय और कृषि उत्पादों को गर्म करना या सुखाना, अलमारी, किताबों की अलमारी, जूते की अलमारियाँ, कमरे, बाथरूम, कारखाने, शॉपिंग मॉल, गोदाम, विद्युत नियंत्रण अलमारियाँ, हाई-स्पीड ट्रेन के डिब्बे, विद्युत उपकरण और भंडारण, सुरंग प्रकार के ओवन, संपीड़ित हवा से हीटिंग और बैटरी डिस्चार्ज लोड को गर्म करना या सुखाना।

स्थिर तापन शक्ति 100W से 10KW तक हो सकती है। यदि एकल हीटर की शक्ति छोटी है, तो यह विफलता को कम कर सकता है और योग्यता दर में सुधार कर सकता है। यदि अधिक शक्ति की आवश्यकता है, तो कई हीटरों का उपयोग किया जा सकता है। कार्यशील वोल्टेज 12V ~ 420V है, AC और DC दोनों का उपयोग किया जा सकता है। जब कार्यशील वोल्टेज कम होता है, तो आवेग धारा और स्थिर धारा दोनों बड़ी होंगी, इसलिए उच्च शक्ति की आवश्यकता होने पर कम वोल्टेज का उपयोग नहीं करना सबसे अच्छा है।

इलेक्ट्रिक हॉट वायर हेयर ड्रायर के फायदे कम लागत, उच्च आउटलेट तापमान और छोटी मात्रा हैं। मौजूदा समस्याएं: सबसे पहले, इसे कुछ समय तक इस्तेमाल करने के बाद, इन्सुलेशन वोल्टेज, लीकेज करंट और इन्सुलेशन प्रतिरोध को मानक से अधिक झेल सकता है; दूसरे, हवा के बिना बिजली चालू नहीं की जा सकती। अगर पंखा चलना बंद हो जाता है, हवा की नली अवरुद्ध हो जाती है, और तापमान संरक्षण उपकरण खराब हो जाता है, तो हीटर हवा के बिना ज़्यादा गरम होने के कारण जल जाएगा, और आसपास की सामग्री को भी नुकसान पहुंचाएगा, जिससे आग लग सकती है; तीसरा, लंबे समय तक इस्तेमाल के बाद, इलेक्ट्रिक हीटिंग वायर ऑक्सीकरण हो सकता है और जल सकता है, जिससे इसका जीवनकाल प्रभावित हो सकता है और रिसाव भी हो सकता है; चौथा, जब दहनशील पदार्थ हीटर से चिपक जाते हैं, तो यह दहन का कारण बन सकता है।

पीटीसी एयर हीटर इलेक्ट्रिक वायर हीटर की कमियों को दूर कर सकते हैं, उत्कृष्ट और स्थिर इन्सुलेशन वोल्टेज प्रतिरोध, रिसाव वर्तमान और इन्सुलेशन प्रतिरोध के साथ। उन्हें बिना हवा के चालू किया जा सकता है, स्वचालित रूप से संरक्षित किया जाता है, प्रज्वलित या जला नहीं जाएगा, और एक लंबी सेवा जीवन है। हालांकि, अगर पीटीसी हीटर की विनिर्माण गुणवत्ता खराब है, तो समस्याएं भी हो सकती हैं: सबसे पहले, पीटीसी सिरेमिक बॉडी टूट जाती है और जल जाती है, जिससे शॉर्ट सर्किट होता है और इन्सुलेशन परत जल जाती है; दूसरे, उपयोग के समय में वृद्धि के साथ हीटिंग पावर कम हो जाती है और अपेक्षित सेवा जीवन तक नहीं पहुंच पाती है। कुछ पीटीसी हीटर निर्माता उत्पादन लागत को कम करने के लिए निम्न-श्रेणी की सामग्री का उपयोग करते हैं, और विनिर्माण प्रक्रिया को सख्ती से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, बिना जीवन परीक्षण परीक्षणों के। सभी पीटीसी निर्माता अपने पीटीसी हीटर की गुणवत्ता की गारंटी नहीं दे सकते। बिजली क्षीणन, बिजली सटीकता, आवेग वर्तमान, वोल्टेज प्रतिरोध, इन्सुलेशन प्रदर्शन और उपयोग की विश्वसनीयता का नियंत्रण पीटीसी निर्माताओं के बीच भिन्न होता है। इसलिए, विश्वसनीय गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए पीटीसी निर्माताओं को सावधानी से चुना जाना चाहिए।