空调用PTC加热器及辅助电加热原理及应用

空调用PTC加热器及辅助电加热原理及应用

一般来说，天气寒冷严重影响空调制冷制热功能的正常发挥，很多消费者尽管使用空调多年，但大多不知道其正常运作温度一般为-5℃-40℃。

给室外机除霜也是空调的一项‘任务’，这也是导致空调难以持续供热的一个原因。

当室内机制热时，室外机同步制冷；如果室外温度很低，空调的室外部分极易出现结冰、结霜现象，此时室外机就只能先除冰霜。

所以，当气温低于0℃时，空调忙着除霜，基本上不能正常制热.而带有电辅热功能的空调，由于电辅热对空调发热量的调节、辅助作用，则很好地克服了这一缺点，十分适合严寒地区使用。

电辅助加热装置的分类：

空调机中使用的电加热器，目前主要是镍铬合金丝电热管和陶瓷PTC加热器

1.电加热管及组件;（柜机）

2.PTC电加热器及组件。

（分体）

电加热管及组件：

大家在日常生活中也有接触到电加热管，比如说：电开水壶里面的加热管，还有上学住校时用的最多“热得快”等。

我们现在说的电加热管是应用在空调器上，原理大致一样但是结构有所不同。

日用管状电加热器：以金属管（一般为不锈钢管）为外壳、合金电热丝作发热体、在一端或两端具有引出棒、在金属管内填装密实的氧化镁粉末绝缘介质以固定发热体的电热元件。

（当然，我们肯定不能直接将电加热管装配在空调器内，一般先将其装配成组件）。

日用管状电加热组件是指由一根或一根以上无缝钢

管或无缝管上包裹同样材质的波纹片与可复位双金属片式温控器、热熔断器、安装支架及连接线等组成，具有双重热保护功能的电加热装置。

用途：用于冷暖型空调器，以补充制热时的热量；主要用在柜机和嵌入式空调上。

加热管按照国标要求应设双重温度保护。

选用电加热管时，除应满足结构尺寸和功率要求外，还应合理选择其表面负荷、表面温度。

电加热管组件结构：

电加热管：恒功率，电阻一定；（一般单相机有2根功率为1050W的电加热管串联组成，三相机为3根功率为750W的串联成）；

温控器：动作温度固定的温度敏感装置，在正常工作

期间，其通过自动接通或断开电路来保持被控件的温度在某些限值之间。

（信号线组上，温度升高时将信号反馈到电控）70℃。

热熔断器：当温度达到设定温度时，能够自动切断电源而不能复位的热保护元件。

（电源线组上）144℃。

还有就是一些装配零件了，比如：（横、纵）支架、线组、线夹、隔热垫等。

装配及工作原理：

电加热管组件一般装配在柜机内机蒸发器上，再加1

个防护罩。

工作时，室内风轮使室内空气经蒸发器、电加热管从出风口吹出，带走蒸发器及电加热管表面的热量，达到制热的效果。

原理和家里常用的电吹风相似。

常见问题、故障及处理方法：

1、电加热管连接线组未固定好碰到管体，电加热管在工作时表面温度很高，灼伤线体，导致漏电；

2、单相电加热管在制热状态下存在局部高温发红现象，冷却后电加热管表面氧化现象严重。

此现象存在重大市场质量、安全隐患；厂家整改方法增加电加热管管径；

3、电加热管部件上的导线的自熄管护套有明显破损现象；

4、包装不符合要求导致温控器变形、线组脱落及支架变形；

PTC电加热器及组件：

目前就一般而论，PTC可按其使用分成2大类：

A、控制类PTC（热敏电阻）；

B、发热类PTC（空调、暖风机、驱蚊器、电熨斗等）。

什么是PTC？

PTC是Positive Temperature Coefficient 的缩写,意思是正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。

PTC是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。

一般情况下,有机高分子PTC热敏电阻适合过载保护用途,陶瓷PTC热敏电阻可适用于以上所列各种用途。

PTC发热组件编号的意义：

例：MD-12J148Z44B2

表示为输入功率1200W、胶粘式、尺寸：148mm×44mm、直向引出端子、散热片间距（波纹密度）为2.5mm、使用电压220V的PTC电加热器（表面带电型）。

PTC热敏电阻与温度的依赖关系（R-T特性）

居里温度：PTC特性描述主要参数之一，定义在温度曲线上升段，其阻值为最低阻值2倍时所对应的温度。

物理意义可理解为PTC电阻急升的突变点。

温度系数：

PTC电阻的温度系数定义为温度变化导致的电阻的相对变化。

表示阻温特性好坏的重要参数是温度系数α,反映的是阻温特性曲线的陡峭程度。

温度系数α越大，PTC电阻对温度变化的反应就越灵敏，即PTC效应越显著，其相应的PTC电阻的性能也就越好，使用寿命就越长。

(1)PTC发热条的应用：

目前，PTC发热片用量最大的地方是制成带辅助散热波纹铝条的电热组件，用于强制通风的空气加热。

（空

调、暖风机、干衣机等）。

分体机上用的是PTC发热条，然后在右支撑座上装上热保护器与热熔断器构成双保护组件。

(如右图)柜机上使用电加热管或PTC加热组件。

右支撑热保护组件上的热保护器及热熔断器图片：

PTC发热条的结构：由PTC发热片（有真片、假片）、电极（一般为铝制电极）、导热绝缘层氧化铝或绝缘胶纸）及散热波纹铝条组成。

(2)PTC加热器组件：

PTC电加热器组件：由电加热器、支架、连接线组、保护器件等组成的部件。

（下图是柜机上用的，但现在基本都要转化成电加热管）

电性能方面可能出现的问题：

A、功率方面：测试方法、风速、检验工装、地理位置、环境温度（25℃）、电压（220V）都可对功率产生影响；

B、冲击电流：（厂家可根据不同PTC发热片组合来控制）。

C、耐电压：PTC片的耐压强度、制造工艺、绝缘纸的厚度等都会对PTC的耐压造成影响。

中央空调辅助电加热器：

中央空调辅助电加热器，或称为辅助电加热器、电辅，

它是中央空调水循环系统的一个构成部件。

用户在冬季使用中央空调进行制热取暖时，由于室外温度较低，中央空调机组的制热效果会大大衰减，如果完全依靠中央空调机组的工作效率是满足不了取暖需求的，为了能更好的满足用户取暖需求，需要在中央空调机组的基础上补充辅助加热器。

辅助加热器即可以独立使用，又可以与主机连接。

将辅助加热器与空调的管路相连接，在冬季制热时介质通过辅助电加热器加热后进入室内末端设备，输出热量，而空调机组在夏季运行时介质则不需要流经辅助加热器而直接进入室内末端设备，输出冷量。

原理：在采用模块式的中央空调机组时，主机的制热效果与环境温度有着密切的关系，当环境温度与标准工况温度（室外温度为7℃）相差较大时，主机的制热效率将大大的降低低，提供房间的温度就与房间可要求的温度相差较大。

当环境温度低于4℃时，会导致主机开机困难，即使勉强开机，也经过一段较长时间的恶劣工作状态，易引发压缩机液击、抛油的危险，大大降低空调机组的使用寿命。

这时候就需要配置中央空调辅助电加热器就是对水介质进行预加热，升高水温，既保证了空调机组的启动和运行的正常，又提高了主机的供热效率和供热效果。

安装、维护以及注意事项：

1.辅助加热器的温控系统和过热保护系统，温控系统（一般设置60℃）和过热保护系统（一般设置80℃）

可以节能电能、保护产品的损坏。

2.在安装辅助加热器时，并联安装在出水口的管道上，在夏天系统运行时，把连接加热器的阀门关死，到了冬天时，系统的水经过辅助加热器，让辅助加热器发挥它的功能。

辅助电加热器使用时不允许加热器干烧。

3.要确保水系统正常循环后，再将辅助电加热器投入使用（建议安装水流开关）。

4.辅助电加热器使用前应检查好所有接线端子是否稳妥牢固，配电箱和加热器都要做好接地措施，保证安全工作。

5.夏季不用加热器时建议对罐体内壁和加热管进行清洗维护，以此来增强加热器的使用寿命。

6.对水系统没有防冻液的系统，在冬季停机不用时，要把辅助电加热器底部的放水阀打开，将筒体内的水放净，以防止辅助电加热器被冻坏。

进出水管及对接法兰要做保温处理。

7.加热器在安装接线端应预留不少于一米的距离，便于维修与保养。

8.辅助电加热器为辅助空调主机加热热交换介质的

辅助设备，须安装在主机出水管路上，进出水口方向按标准安装，不得反接。