Elementy grzejne PTC

Opis ogólny

Positive Temperature Coefficient (PTC), elementy grzejne PTC, to komponenty, zawierające polikrystaliczny materiał ceramiczny z tytanianem baru jako podstawowy materiał. Charakterystyczne dla tego rozwiązania jest przeciwległe ułożenie metalicznych powłok, pełniących rolę elektrod. Całość obudowana jest w dobrze przewodzącą ciepło i elektrycznie izolującą powłokę.

Zasada działania

Dzięki szczególnej charakterystyce rezystancjyno-temperaturowej, element grzejny PTC nadaje się do wykorzystania w najróżniejszych rodzajach ogrzewania – w większości przypadków bez konieczności stosowania regulatorów i ograniczników temperatury. Wyroby tego rodzaju odznaczają się wyjątkowo korzystnym przebiegiem krzywej rezystancji, w zależności od temperatury. Obszar pracy jest ograniczony zazwyczaj do niskoomowej części charakterystyki, co pozwala na osiąganie wysokiego poziomu mocy. W momencie, gdy temperatura wzrasta, oporność grzałki PTC również się podnosi przez co moc maleje. Zachodzi zjawisko samoregulacji, dzięki czemu nie ma potrzeby wprowadzania systemów zabezpieczających przed przegrzaniem. Ten sam mechanizm działa w przypadku zmiany napięcia, w stałej temperaturze. Gdy napięcie rośnie, grzałka PTC pobiera więcej energii, ale tym samym wzrasta jej temperatura, czyli stabilizuje się termicznie, osiągając maksymalną oporność. W odróżnieniu od konwencjonalnych rozwiązań, jej moc nie może być proporcjonalna do kwadratu napięcia. W praktyce oznacza to, że można zastosować ten sam produkt w przypadku 24V, 48 V oraz 120VAC i 240VAC, uzyskując analogiczną moc wyjściową. Charakterystyczne własności elementów grzejnych dają możliwość dozowania mocy, a tym samym utrzymania temperatury na zadanym poziomie. Wielkość mocy jest uzależniona od ilości ciepła.

Zalety i własności

Grzałka PTC może być zatem skutecznym i niedrogim rozwiązaniem, ponieważ zapewnia wysoce wydajne źródło ciepła w stosunku do rozmiarów, dzięki czemu można zastąpić dotychczasowe rozwiązanie dużo mniejszym o tej samej mocy. Elementy grzejne PTC pozwalają na ograniczenie kosztów, gdyż pracują w optymalnym wykorzystaniu mocy pomiędzy założonym minimum a maximum dla wymaganej temperatury. Ponieważ ogrzewacze tego rodzaju mają własność samoregulacji, w niektórych przypadkach nie trzeba stosować regulacji termostatem. Oczywiście, istnieją przypadki, w których korzystanie z dodatkowego termostatu jest przydatne i w takich sytuacjach zazwyczaj można zastosować mały regulator bimetaliczny, co nie wiele zwiększy koszty całego rozwiązania.

Zakres parametrów elementów grzejnych PTC jest bardzo obszerny ;

Napięcie zasilania ; 12V - 600V

Moc ; 50W -2000W

Temperatura ; 40C -280C

Rozmiar i kształt: można je formować w prostokąt, kwadrat, okrąg pierścień.

Zastosowanie

Większość z nas ma już pewne doświadczenie z ogrzewaczami PTC nawet nie wiedząc o tym. Codziennie mamy styczność z urządzeniami, w których są zastosowane, a mianowicie: odświeżacze powietrza, żelazka do prasowania, ekspresy do kawy, zmywarki do naczyń, przewody grzejne stosowane do rur odladzających, etc. Produkty mają praktycznie nieograniczoną żywotność, nie generują zakłóceń EMC, a zakres ich zastosowania jest bardzo szeroki. Typowe zewnętrzne aplikacje to dystrybutory biletów, automaty parkingowe, urządzenia pomiarowe, kabiny dźwigów, szafy sterownicze, kamery dozoru, wyświetlacze ciekłokrystaliczne, obudowy sterowania ruchem ulicznym, obudowy transformatorowe, szafy telekomunikacyjne, urządzenia medyczne, sygnalizacja kolejowa, i wiele innych.