Un calentador autorregulable es un calentador eléctrico que se esfuerza por mantener una temperatura constante independientemente de cómo cambien las condiciones ambientales. Es el material del propio calentador el que regula la temperatura. El calentador no requiere electrónica de regulación, sensores de temperatura, protección contra sobrecalentamiento, etc. La temperatura que mantendrá el calentador se decide cuando se produce el material y el calentador. Se puede ajustar cambiando el voltaje del calentador. Los calentadores autorreguladores están hechos de materiales con fuertes características de coeficiente de temperatura positivo (PTC), es decir, la resistividad del material aumenta rápidamente con el aumento de temperatura. Dichos materiales incluyen piedras cerámicas PTC. [1] yGoma PTC . [2]
Tipo de cerámica
Un calentador cerámico PTC está hecho de pequeñas piezas de cerámica presionadas entre dos placas de metal. El compartimento de restricción hace que obtengan un fuerte efecto PTC. La temperatura típica de las piedras de cerámica es de 140 a 250 ° C (284 a 482 ° F). Las piedras cerámicas en realidad tienen propiedades de coeficiente de temperatura negativo (NTC) a bajas temperaturas, lo que hace que se calienten lentamente.
Tipo de caucho
Un calentador de caucho PTC está hecho de un tipo especial de caucho que conduce la electricidad, pero solo hasta una temperatura que se define en la producción del caucho PTC . Las temperaturas de diseño típicas se encuentran entre 0 y 80 ° C (32 y 176 ° F). La resistividad del caucho aumenta exponencialmente con la temperatura para todas las temperaturas hasta la temperatura de diseño. Por lo tanto, tiene fuertes propiedades de PTC para todas las temperaturas y se calienta rápidamente. Por encima de esta temperatura, el caucho es un aislante eléctrico y deja de producir calor. Esto hace que el calentador sea autolimitante. La lámina de caucho es delgada y flexible y se puede moldear en cualquier forma y tamaño.
Operación
Cuando se aplica un voltaje a un calentador PTC, la corriente eléctrica fluye a través del material y la resistividad del material hace que se caliente (P (T) = U∧2 ÷ R (T)). A medida que se calienta, la resistividad aumenta rápidamente y la potencia (calor) producida disminuye. Al mismo tiempo, el calor se transfiere del calentador al objeto al que está adherido y sus alrededores. Finalmente, la cantidad de calor producido está en equilibrio con la cantidad de calor conducido e irradiado desde el calentador. El calentador alcanza su temperatura de equilibrio y permanece allí. Las propiedades PTC exponenciales del material aseguran que la temperatura de equilibrio sea prácticamente insensible a los cambios en la temperatura ambiente.