自限溫電伴熱在國內(nèi)的應(yīng)用技術(shù)已相當(dāng)成熟,相比傳統(tǒng)的蒸汽伴熱來說,耗能成本比例約為:1:2.2,帶來的直接經(jīng)濟效益十分顯著。這樣明顯的節(jié)能效果,主要源于電伴熱帶材料內(nèi)的PTC效應(yīng)。
何為PTC效應(yīng)?PTC效應(yīng)是正溫度系數(shù)效應(yīng),指材料的電阻會隨著溫度的升高而增加。1945年,美國科學(xué)家弗里德曼(Frydman)發(fā)現(xiàn)了聚合物材料中的PTC效應(yīng);1961年,科學(xué)家柯勒(Kohler)提出了聚合物與炭黑間熱膨脹系數(shù)的差異,是產(chǎn)生PTC效應(yīng)的原因。這種PTC效應(yīng)從被發(fā)現(xiàn)至今,仍被全球所廣泛應(yīng)用。
自限溫電伴熱正是運用了PTC效應(yīng)的技術(shù),它的發(fā)熱核芯主要源于聚合物導(dǎo)電復(fù)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(dǎo)電粒子,復(fù)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(jié)構(gòu)的變化,而產(chǎn)生的自動控溫的過程。
自限溫電伴熱的工作原理
當(dāng)被伴熱體的溫度較低時,聚合物處于收縮狀態(tài),炭黑形成導(dǎo)電通路,電伴熱帶產(chǎn)生較高的輸出功率;
當(dāng)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(dǎo)電通路減少,電伴熱帶輸出功率也隨之減少;
當(dāng)被伴熱體溫度較高時,聚合物急劇膨脹,炭黑所形成的導(dǎo)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。
電伴熱帶輸出功率跟隨被伴熱體溫度變化,自動、適時的做出調(diào)節(jié),給被伴熱體或介質(zhì)提供了源源不斷的熱量。這種PTC效應(yīng)技術(shù)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(jié)能產(chǎn)品。