水加热用PTC

结构分类:

 1. 按加热结构分类。


类型

特点

优点

缺点

其他

通过式加热

水从加热器中孔通过

加热到指定温度的时间短,散热面积小,加热功率大

加热的水需要流动(或自动对流),或需要水泵

可以直接连接自来水管使用

插入式加热

加热器插入水塔下部加热

可以加热静止的水,热利用率高

要整个水塔的水热后才能用,加热等待时间长,水塔散热面积大

比较适合于水的保温

容器底部加热

加热器贴紧容器外面底部加热

安装便利

功率不易做大,热能利用率偏低

适合于少量的水加热和保温

双层绝缘式加热器

有2层绝缘层和保护层,专利号:201120126016.9

当PTC发生击穿时,外壳保持绝缘,不会带电。

价格稍高,体积稍大

适用于安全性极高的场合。

2. 按外壳材质分。

1) 铝外壳型成本低,但抗腐蚀性稍差。在铝外壳表面镀镍或涂覆耐腐蚀涂料,可以解决耐轻微的腐蚀性。
2) 铜外壳型抗高压性好,耐腐蚀性比铝稍好,但成本较高。
3) 陶瓷外壳型,成本低,耐腐蚀,但只适合较小功率。
4) 不锈钢外壳,耐腐蚀,符合食品安全要求,但成本比较高,体积稍大。


用途举例:
用于水的加热,PTC加热元件贴在水容器底部、或浸入水中、或水从加热元件中孔通过,达到加热目的。可以用于淋浴加热,太阳能热水器辅助加热,热泵(空气能)热水器辅助加热,浴池、泡脚加热保温,洗手、洗菜、洗碗用水加热、饮料加热、酸奶发酵、纳豆发酵、泡茶、温酒、热奶、水蒸气产生、桑拿蒸汽、蒸汽消毒等。
也可以用于加热机油、柴油、汽油、或其他液体的加热。用PTC加热易燃液体时,安全可靠,可避免着火。

 

使用注意:
用PTC作为加热元件特别适合于要求高安全性、高档的产品,作为水保温元件性能优异而且成本也低。
PTC的加热功率随着使用条件的不同而不同。水温越高,加热功率越小。
PTC发热器在干烧时的温度越高,煮水的功率越大。为了获得最大功率,一般选用PTC的干烧温度为220~280℃。但是有时从高安全角度考虑,若要求干烧温度较低,则需要增加PTC的面积,从而提高成本。
同一PTC加热器,在功率较小的情况下,可用在100V~230V间的电压,100V时的功率比230V的功率下降5%左右。

 

常用产品:

插入水浸式水加热器

001

004

形状

浸水端
宽度

浸水端
厚度

浸水端
长度

螺丝或法兰要求

使用电压

无水干烧温度

水温25℃功率

方形铝壳

13.2

5.2

75mm

按客户

12~36VDC,100~240VAC

260℃

100W

方形铝壳

13.2

5.2

75mm

按客户

12~36VDC,100~240VAC

100℃

35W

方形铝壳

21.5

6.8

75mm

按客户

12~36VDC,100~240VAC

260℃

160W

方形铝壳*

21.5

12

100mm

按客户

100~240VAC

260℃

450W

方形铝壳*

21.5

12

200mm

按客户

100~240VAC

260℃

1200W

方形铝壳*

21.5

24

100mm

按客户

100~240VAC

260℃

900W

方形铝壳*

21.5

24

200mm

按客户

100~240VAC

260℃

2000W

方形铝壳*

21.5

24

100mm

按客户

100~240VAC

100℃

400W

方形铝壳*

21.5

24

200mm

按客户

100~240VAC

100℃

800W

方形铝壳

32

7.8

150mm

按客户

100~240VAC

260℃

400W

方形铝壳

32

7.8

150mm

按客户

12~36VDC,100~240VAC

100℃

180W

方形铝壳

65.0

7.8

200mm

按客户

100~240VAC

240℃

1000W

圆柱铜壳

 

Φ11.5

75mm

按客户

12~36VDC,100~240VAC

240℃

100W

圆柱铜壳

 

Φ11.5

125mm

按客户

12~36VDC,100~240VAC

240℃

200W

圆柱铜壳

 

Φ11.5

75mm

按客户

12~36VDC,100~240VAC

100℃

30W

圆柱铜壳

 

Φ11.5

125mm

按客户

12~36VDC,100~240VAC

100℃

60W

不锈钢方壳#

25

25

200

按客户

100~240VAC

250℃

700W

不锈钢方壳#

25

25

400

按客户

100~240VAC

240℃

1400W

不锈钢方壳#

40

40

200

按客户

100~240VAC

250℃

1200W

不锈钢方壳#

40

40

400

按客户

100~240VAC

250℃

2300W

不锈钢外壳双层绝缘+

40

40

400

按客户

100~240VAC

250℃

2300W

凸铝壳

面板

86X74

加热部

55/40/8

12~36VDC,100~240VAC

260℃

300W

凸铝壳

面板

86X74

加热部

55/40/15

100~240VAC

260℃

800W

注:
1)长度在一定范围内可自由选择,要求大功率的则需要长度更长。
2)要不要螺丝或法兰,螺丝或法兰的规格,用铜螺还是铝螺丝,可由客户选择。
3)无水干烧温度在50~260℃范围内可自由选择,干烧温度高则功率大。
4)水的稳定温度受PTC的功率、水的容量、容器的材料和形状、水的散热和蒸发等因素的影响。
5)材质有铝、铜、不锈钢材质。
6)铝外表面可以涂耐腐蚀涂层,可以镀镍,避免水的腐蚀;还可以氧化处理成多种颜色。
7)可以在铝壳内增加温控开关,控制水的温度。
8) TUV认证编号:B 09 06 46746 004,B 09 08 16746 008。
9)高功率密度水浸式加热器,标记*,国家专利产品。专利号:ZL 2010 2 01356626.0
10)不锈钢外壳的水浸式加热器,标记#,国家专利产品。专利号:ZL 2011 2022 0811.4
11)双层绝缘水浸式加热器,标记+,用于安全要求极高的场合。此结构的产品,含有2层绝缘层以及2层金属保护层,可防止PTC击穿引起的外壳带电。国家专利产品。专利号:ZL 2011 2012 6016.9
12)产品单价:方形铝壳,100W单价约为2.00元;不锈钢方壳型,每100W单价约为4.00元。根据具体要求和需求量确定。

 
通过式水加热器:
002 007
006  
 

形状

总长度

加热端
宽度

加热端
高度

出水孔
直径

使用电压

无水干烧
温度

水温25℃ 功率

直铝管

150mm

21.5

20.5

Φ10

12~36VDC,100~240VAC

260℃

380W

直铝管

150mm

21.5

20.5

Φ10

12~36VDC,100~240VAC

100℃

130W

直铝管

150mm

21.5

23.5

Φ13

12~36VDC,100~240VAC

260℃

400W

直铝管

300mm

21.5

23.5

Φ13

100~240VAC

260℃

820W

直铝管*

200mm

21.5

25

Φ13

100~240VAC

260℃

1200W

直铝管*

400mm

21.5

25

Φ13

100~240VAC

260℃

2500W

直铝管*

200mm

33

48

Φ26

100~240VAC

240℃

1500W

直铝管*

400mm

33

48

Φ26

100~240VAC

240℃

3300W

直铝管*

200mm

33

48

Φ26

12~36VDC,100~240VAC

100℃

500W

直铝管*

400mm

33

48

Φ26

100~240VAC

100℃

1100W

直铝管*

200mm

48

48

Φ15

100~240VAC

260℃

4500W

直铝管*

400mm

48

48

Φ15

100~240VAC

260℃

9000W

直铝管*

600mm

48

48

Φ15

100~240VAC

260℃

13000W

直铝管双层绝缘+

200mm

48

48

Φ15

100~240VAC

260℃

4500W

直铝管双层绝缘+

400mm

48

48

Φ15

100~240VAC

260℃

9000W

直铝管双层绝缘+

600mm

48

48

Φ15

100~240VAC

260℃

13000W

不锈钢管#

250mm

26

35.5

Φ15

100~240VAC

260℃

1000W

不锈钢管#

400mm

26

35.5

Φ15

100~240VAC

260℃

1500W

多管组合*

300mm

200

65

Φ26

100~240VAC

260℃

12000W

注:
1)加热管的长度在一定范围内可自由选择,要求大功率的则需要长度更长。
2)水连接的接头大小和形状,可由客户选择。
3)无水干烧温度在50~260℃范围内可自由选择,干烧温度高则功率大。
4)出水的温度受PTC的功率、水的流量、散热等因素的影响。
5) 铝通水管内可以喷涂耐腐蚀涂料,避免水对铝管的腐蚀。
6)可以在铝壳上增加温控开关,控制水的温度。
7) TUV认证编号:B 09 06 46746 004,B 09 08 16746 008。
8)高功率密度水通过式加热器,标记*,国家专利产品。专利号:ZL 2010 2 01356626.0
9)不锈钢内管的水通过式加热器,标记#,国家专利产品。专利号:2011 2022 0805.9
10)双层绝缘水浸式加热器,标记+,用于安全要求极高的场合。此结构的产品,含有2层绝缘层以及2层金属保护层,可防止PTC击穿引起的外壳带电。国家专利产品。专利号:ZL 2011 2012 6016.9
11)产品单价:直铝管型,每100W单价约为3.00元;不锈钢内管型,每100W单价约为3.50元。根据具体要求和需求量确定。

 


通过式带电源线加热器

006

主体外壳长度

主体外壳直径

软管接头尺寸

使用电压

无水干烧温度

进水水温25℃ 功率

150mm

Φ50

4分内牙

220VAC

80℃

1300W

200mm

Φ50

4分内牙

220VAC

80℃

2000W

150mm

Φ60

4分内牙

220VAC

80℃

2200W

200mm

Φ60

4分内牙

220VAC

80℃

3600W

250mm

Φ60

4分内牙

220VAC

80℃

4500W

注:
1)加热管的长度在一定范围内可自由选择,要求大功率的则需要长度更长。
2)无水干烧温度在50~260℃范围内可自由选择,由内置温控开关决定。
3)出水的温度受PTC的功率、进水温度、水的流量等因素的影响。
4)国家专利产品。专利号:ZL 2010 2 01356626.0

 

通过式水加热器的加热功率的计算:

加热水的
流量

开始水温

最终水温

考虑到加热器以及水管的散热,假定 热利用率

需要加热功率

通电220V时的
稳定电流

1L/ min

20℃

40℃

90%

1.5KW

6.8A

3L/ min

20℃

40℃

90%

4.5KW

20.5A

5L/ min

20℃

40℃

90%

7.8KW

35.5A

10L/ min

20℃

40℃

90%

15.6KW

70.9A

      一般淋浴的水流量为5L/ min,要想做到通过式电加热用于淋浴,则需要7.8KW(35.5A)的用电,一般家庭都难于满足如此大容量的电的供应。
      同一PTC加热器可用在100V~230V间的电压,功率变化在10%左右。

 
容器底部加热式水加热器:

003

形状

铝盘
宽度

铝盘
厚度

铝盘
长度

使用电压

无水干烧
温度

25℃水温、贴铝锅底功率

方铝盘

13.7

5.2

65mm

12~36VDC,100~240VAC

260℃

80W

方铝盘

13.7

5.2

65mm

12~36VDC,100~240VAC

140℃

40W

方铝盘

25

6.5

65mm

12~36VDC,100~240VAC

260℃

120W

方铝盘*

25

12.5

65mm

12~36VDC,100~240VAC

260℃

220W

方铝盘

35

7.0

45mm

12~36VDC,100~240VAC

260℃

100W

方铝盘

35

7.0

45mm

12~36VDC,100~240VAC

140℃

50W

方铝盘*

48

12

60mm

12~36VDC,100~240VAC

260℃

350W

方铝盘*

48

12

80mm

12~36VDC,100~240VAC

260℃

500W

方铝盘

63

7.0

80mm

12~36VDC,100~240VAC

260℃

240W

方铝盘

90

7.0

120mm

12~36VDC,100~240VAC

260℃

680W

方铝盘*

90

13

120mm

100~240VAC

260℃

1200W

圆铝盘

Φ85

7.0

 

100~240VAC

260℃

500W

圆铝盘*

Φ85

13

 

100~240VAC

260℃

800W

注:
1)铝盘的长度在一定范围内可自由选择。较大、较长的铝管可能与锅底的接触不紧密,从而功率下降。
2)无水干烧温度在50~260℃范围内可自由选择,干烧温度高则功率大。
3)水的稳定温度受PTC的功率、水的容量、容器的材料和形状、水的散热和蒸发等因素的影响。
4) TUV认证编号:B 09 06 46746 004,B 09 08 16746 008。
5)含*记号的为国家专利产品。专利申请号: 201020135626

 

水管外部加热式水加热器:

008

铝壳长度 /mm

铝盘宽度/mm

铝盘高度/mm

圆孔内径/mm

使用电压/V

无水干烧温度/℃

25℃水温通水功率

50

50

47

35

12~36VDC,100~240VAC

260

200

100

50

47

35

12~36VDC,100~240VAC

260

400

150

50

47

35

12~36VDC,100~240VAC

260

600

200

50

47

35

12~36VDC,100~240VAC

260

800

注:
1) 本结构的加热器用于水管外围加热。使用时,将加热器套在水管的外围紧固即可,使用非常便利。
2) 无水干烧温度在50~260℃范围内可自由选择,干烧温度高则功率大。
3) 加热功率受水管内的水流量的影响,流量大则功率大。
4) 产品单价:每100W约为4.00元,根据具体要求和需求量确定。

 

水温上升与所需要功率的计算式:
需要热量(未计算容器的热量和散失的热量)Q = C *(T-T0)*M*η;
C,水的比热为4200 J/Kg/℃; J,热量单位,即1瓦特功率在1秒钟所产生的热量;
T-T0为水温上升量,起始温度为T0℃,达到温度T℃; M,水的质量(重量),单位Kg。
η为电热转换效率,PTC的电热转换效率基本上是100%。

水加热时间与功率的关系:
Q = P*t
P为加热功率,单位为瓦特; t为加热时间,单位为秒; P = Q*t;  t = Q/P

水蒸发时间与所需功率的计算式:
水的汽化需要的热量为(水温和蒸汽温度都是100℃,不计算热量损失):Q 汽化= L *M;
L;水的汽化热,为2260000J/Kg;
J,热量单位,即1瓦特功率在1秒钟所产生的热量;
W,水的质量(重量),单位Kg。
也就是说,在一个大气压、在100℃的温度下蒸发1Kg的水,需要热量为2260000J。

水蒸发时间与功率的关系:
Q汽化 = P*t
P蒸发水时的功率,单位为瓦特; t为蒸发时间,单位为秒; P = Q汽化*t;  t = Q汽化/P。
如果每秒蒸发1克(每分钟60克)水,需要功率2260W。