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自限溫電伴熱的節能效果源于PTC效應

信息22來源:皖纜集團 浏覽次數:2637 發布時間:2016-12-14

    自限溫電伴熱在國内的應用技術已相當成熟,相比傳統的蒸汽伴熱來說,耗能成本比例約為:1:2.2,帶來的直接經濟效益十分顯著。這樣明顯的節能效果,主要源于電伴熱帶材料内的PTC效應。
    何為PTC效應?PTC效應是正溫度系數效應,指材料的電阻會随着溫度的升高而增加。1945年,美國科學家弗裡德曼(Frydman)發現了聚合物材料中的PTC效應;1961年,科學家柯勒(Kohler)提出了聚合物與炭黑間熱膨脹系數的差異,是産生PTC效應的原因。這種PTC效應從被發現至今,仍被全球所廣泛應用。
    自限溫電伴熱正是運用了PTC效應的技術,它的發熱核芯主要源于聚合物導電複合材料。這種材料是利用高分子聚合物為基體,加入一定比例的炭黑,石墨或者金屬氧化物等導電粒子,複合而成的一種新型材料。下圖為:聚合物材料與炭黑的微觀結構的變化,而産生的自動控溫的過程。

 

聚合物材料與炭黑的微觀結構的變化,而産生的自動控溫的過程


自限溫電伴熱的工作原理
    當被伴熱體的溫度較低時,聚合物處于收縮狀态,炭黑形成導電通路,電伴熱帶産生較高的輸出功率;
    當被伴熱體的溫度逐漸升高時,聚合物受熱膨脹,壓縮炭黑空間,使得導電通路減少,電伴熱帶輸出功率也随之減少;
    當被伴熱體溫度較高時,聚合物急劇膨脹,炭黑所形成的導電通路幾乎完全切斷,電伴熱帶輸出功率接近于零,停止工作。

 

自限溫電伴熱的發熱PTC效應

 

自限溫電伴熱發熱量


    電伴熱帶輸出功率跟随被伴熱體溫度變化,自動、适時的做出調節,給被伴熱體或介質提供了源源不斷的熱量。這種PTC效應技術被運用在了自限溫電伴熱上,大大提高了熱能效率,成為了名副其實的綠色節能産品。