汽車空調(diào)產(chǎn)品PTC電加熱器研究
時(shí)間:2022-04-29 03:53:25
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摘要:現(xiàn)如今,電加熱器是汽車內(nèi)部的重要設(shè)備之一,需要長時(shí)間的保持工作。傳統(tǒng)的空調(diào)產(chǎn)品中所采用的電加熱器一般為不銹鋼電加熱管,它的主要結(jié)構(gòu)是在金屬管內(nèi)部放置電熱絲,然后在其空隙中加入有導(dǎo)熱性及絕緣性質(zhì)的氧化鎂粉,它的主要優(yōu)點(diǎn)是不銹鋼電加熱管采用的是純電阻性負(fù)載,工作時(shí)功率非常穩(wěn)定,缺點(diǎn)是在工作過程中只能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)操作,不能夠根據(jù)溫度來自動(dòng)調(diào)節(jié)功率,并且在高溫干燒的狀態(tài)下,易于發(fā)生燒毀等質(zhì)量問題,進(jìn)而無法保證使用過程中的安全性及穩(wěn)定性。本文闡述了PTC電加熱器的相關(guān)概念,系統(tǒng)分析了其在汽車空調(diào)產(chǎn)品中的可行性,具有一定的參考借鑒價(jià)值。
關(guān)鍵詞:空調(diào)產(chǎn)品;ptc電加熱器;可行性
目前,應(yīng)用于汽車空調(diào)產(chǎn)品中的電加熱器主要是PTC電加熱器與電熱管加熱器兩種。現(xiàn)階段PTC電加熱器的普及是非常快的,并已經(jīng)逐漸取代了電熱管加熱器。PTC加熱器最主要的特點(diǎn)就是能夠改變發(fā)熱量,進(jìn)而恰到好處的調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度,達(dá)到迅速制熱的效果,同時(shí)還可以讓空調(diào)在一些較為寒冷的區(qū)域正常運(yùn)行使用。
1PTC電加熱器的概述
上述分析了金屬電加熱管的主要性質(zhì),其存在著一定的安全隱患,在汽車內(nèi)部有限的結(jié)構(gòu)空間中,因功率有限,額定功率常規(guī)狀態(tài)下最高不會(huì)保持太高,但是若處于干燒狀態(tài)下是極易出現(xiàn)發(fā)紅危險(xiǎn)。因此為了提高汽車空調(diào)產(chǎn)品的制熱效果,可以采用陶瓷性質(zhì)的PTC電加熱器,PTC電加熱器主要是將PTC熱敏電阻元件作為發(fā)熱源的方式進(jìn)行加熱。PTC電加熱器中的熱敏電阻通常是以半導(dǎo)體材料制作而成的,它的電阻能夠隨著溫度迅速發(fā)生變化,同時(shí)當(dāng)外界的溫度逐漸降低時(shí),PTC的電阻也會(huì)減小,發(fā)熱量隨之也會(huì)增加,其中陶瓷PTC電加熱器的具有著較高的功率。根據(jù)以上所講的特性變化可知,PTC電加熱器具有著節(jié)能、安全、穩(wěn)定及壽命長的特點(diǎn),在汽車空調(diào)產(chǎn)品中具有著很強(qiáng)的適應(yīng)性,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到家用電器及工業(yè)電熱電器方面。目前PTC電加熱器在汽車空調(diào)中的應(yīng)用,國外已經(jīng)處于推廣階段,國內(nèi)則處于研發(fā)制作階段。對(duì)于純電動(dòng)車而言,所使用現(xiàn)階段純電動(dòng)車所使用的為PTC風(fēng)加熱,這種方式只需要將傳統(tǒng)汽車空調(diào)暖風(fēng)芯體替換為PTC風(fēng)加熱器,再加上相應(yīng)的輔助設(shè)備就可以使用了。若當(dāng)我們?cè)谄嚳照{(diào)產(chǎn)品中將PTC電加熱器換位金屬電加熱器,因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)的變化,勢(shì)必會(huì)改變?cè)瓉淼目諝饬鲌觥?/p>
2空調(diào)產(chǎn)品中PTC電加熱器的可行性探究
(1)發(fā)熱功率測試分析。常規(guī)的汽車空調(diào)中PTC電加熱器,一般是會(huì)安裝在進(jìn)風(fēng)口換熱器的下方,有些甚至?xí)苯影惭b在空調(diào)底座上,或者直接裹在換熱器內(nèi)部。無論如何進(jìn)行安裝,都需要確保其散熱面與進(jìn)風(fēng)向保持一定的角度,也就是說當(dāng)通過PTC電加熱器的進(jìn)風(fēng)量達(dá)到最大,其可以讓PTC電加熱器發(fā)揮出最大的功率,相對(duì)產(chǎn)熱效果也會(huì)最好。例如:在某型號(hào)的汽車空調(diào)安裝PTC電加熱器,當(dāng)保證汽車空調(diào)內(nèi)環(huán)境溫度,汽車空調(diào)處于非制熱狀態(tài)時(shí),處于通過狀態(tài)下的測試功率達(dá)到設(shè)計(jì)功率后,當(dāng)空調(diào)內(nèi)環(huán)境溫度達(dá)到53℃時(shí),功率則會(huì)下降,測試值基本為平均升高一度,功率則會(huì)降低。之后再將風(fēng)速調(diào)制低速,再進(jìn)行測試后,這個(gè)階段比假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)功率會(huì)有所減少,因此功率會(huì)隨著溫度的變化發(fā)生一定的損失。這對(duì)于汽車空調(diào)產(chǎn)品的效果而言具有著重要的意義,尤其是對(duì)溫度的控制能力將會(huì)得到極大的提升。(2)發(fā)熱量可自動(dòng)調(diào)節(jié)。通過對(duì)PTC電加熱器的概述我們可知,它的發(fā)熱量會(huì)根據(jù)環(huán)境溫度而發(fā)生著改變,即當(dāng)環(huán)境溫度之間升高后,發(fā)熱功率會(huì)降低,反之亦然。這樣不僅可以有效實(shí)現(xiàn)車內(nèi)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié),還可以使得出風(fēng)溫度適中保持穩(wěn)定,有利于汽車空調(diào)產(chǎn)品恒溫效果的實(shí)現(xiàn),對(duì)溫度能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)控制。同時(shí),PTC電加熱器在汽車空調(diào)產(chǎn)品中的應(yīng)用,還可以有效節(jié)約能源,在溫度較高的狀態(tài)下自動(dòng)降低功率,而金屬電加熱器則是固定熱量進(jìn)行輸出的,它的發(fā)熱量不會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生改變,因此容易出現(xiàn)資源浪費(fèi)或者加熱器溫度過高的現(xiàn)象,所輸出的溫度波動(dòng)也較大,不利于車內(nèi)恒溫的實(shí)現(xiàn),同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車室內(nèi)溫度的精準(zhǔn)調(diào)控。(3)安全性分析。PTC電加熱器在汽車空調(diào)產(chǎn)品中運(yùn)行時(shí),經(jīng)測試當(dāng)風(fēng)速為零時(shí),發(fā)熱體的表面溫度會(huì)變高,同時(shí)因?yàn)镻TC具有著自限溫度的作用,溫度升高后電阻會(huì)下降,在干燒狀態(tài)下其表面溫度也不易達(dá)到周圍易燃物體的燃燒點(diǎn),因此難以產(chǎn)生明火,可以有效避免火災(zāi)問題的出現(xiàn),具有較高的安全性能。而金屬電加熱管則因?yàn)閮?nèi)部采用鎳鉻絲作為發(fā)熱體,在通風(fēng)狀態(tài)下,金屬電加熱管的表面溫度較高,但是若處于風(fēng)速為零的狀態(tài)下,則會(huì)變得更高,同時(shí)若金屬電發(fā)熱管周圍具有橡膠、塑料性質(zhì)的物體,則是很容易引發(fā)火災(zāi),安全是無法得到有效保證。由此可知,PTC電加熱器在汽車空調(diào)產(chǎn)品中的使用是具有較高的安全性能。(4)穩(wěn)定性方面分析。PTC電加熱器在汽車空調(diào)產(chǎn)品中的應(yīng)用,因?yàn)榫哂凶韵逌囟鹊淖饔茫诟蔁隣顟B(tài)下表面溫度為200多℃,能夠有效避免因加熱體燒毀及損壞現(xiàn)象,具有很高的使用穩(wěn)定性,不易損壞,使用壽命較長。但是若使用的為金屬電加熱管,則較高的干燒溫度非常容易造成熱絲燒毀的現(xiàn)象發(fā)生,穩(wěn)定性較低,長期使用的話容易發(fā)生損壞,同時(shí)維修成本也較高。(5)制熱速度方面分析。汽車空調(diào)產(chǎn)品中PTC電加熱器在啟動(dòng)時(shí)有著比額定功率更高的沖擊功率,能夠迅速進(jìn)行制熱,同時(shí)在環(huán)溫狀態(tài)下,因?yàn)镻TC的發(fā)熱功率會(huì)隨著溫度的降低而提高,因此在處于環(huán)境溫度較低的狀態(tài)下,也可以達(dá)到迅速制熱的效果。而金屬電加熱器則只能固定輸出加熱量,制熱的啟動(dòng)速度也比PTC電加熱器慢許多。
3結(jié)束語
綜上所述,在汽車空調(diào)產(chǎn)品中PTC電加熱器與金屬加熱器相比較,無論是在功率、安全、穩(wěn)定、制熱速度、使用壽命等方面均具有著巨大的優(yōu)勢(shì)。汽車空調(diào)產(chǎn)品中使用PTC電加熱器不僅可以讓空調(diào)迅速制熱,保持恒溫,還具有熱量輸出自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,這對(duì)于汽車空調(diào)產(chǎn)品而言具有著重要的意義及價(jià)值。
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作者:楊英松 單位:浙江銀輪機(jī)械股份有限公司