Was ist ein Keramikheizer?
Keramikheizer werden im Allgemeinen als PTC-Heizer bezeichnet, wobei PTC die Abkürzung für Positive Temperature Coefficient (positiver Temperaturkoeffizient) steht, d. h. eine Eigenschaft, bei der der elektrische Widerstand um eine positive Zahl (Koeffizient) variiert.
Die in keramischen Heizgeräten verwendeten Elemente werden aus verschiedenen Materialien hergestellt. In diesem Abschnitt werden die Eigenschaften des Polymers Polyethylen und der Kohlenstoffpartikel als organische Matrixmaterialien beschrieben.
Polyethylenpolymere und Kohlenstoffpartikel erzeugen Wärme, wenn sie unter Strom gesetzt werden. Dieses Phänomen wird jedoch dadurch verursacht, dass die Kohlenstoffpartikel bei niedrigen Temperaturen miteinander in Kontakt kommen und sich daher bei hohen Temperaturen anders verhalten.
Wenn die Temperatur des Elements steigt, beginnt sich das Polyethylen ab einer bestimmten Temperatur auszudehnen. Durch die Ausdehnung des Polyethylens wird die Verbindung zwischen den Kohlenstoffteilchen unterbrochen, was zu einer Verringerung des Kontakts und einem Anstieg des Widerstands führt.
Das bedeutet, dass die folgenden Eigenschaften auftreten:
- Bei niedrigen Temperaturen
Elektrizität fließt und steigt bis zu einer bestimmten Temperatur. - Bei hohen Temperaturen
Es fließt kein Strom, sodass die Temperatur unterdrückt wird und eine konstante Temperatur beibehalten wird.
Diese Eigenschaften machen das Material zu einem Werkstoff, von dem viele Vorteile zu erwarten sind.
Anwendungen von Keramikheizern
Keramikheizer nutzen hauptsächlich die Eigenschaften eines Widerstandselements, des so genannten PTC-Thermistors. Bei diesem Widerstandselement handelt es sich um ein anorganisches Matrixmaterial, d. h. eine Halbleiterkeramik mit einem geringen Zusatz von seltenen Erden zu Bariumtitanat.
PTC-Thermistoren sind in unserem täglichen Leben weit verbreitet und werden in vielen Bereichen eingesetzt, unter anderem auch im Automobil. Beispiele hierfür sind Audioschaltungen, Airbags, Außenspiegel und Türverriegelungsmotoren. Neben der Erkennung der Erwärmung anhand der Widerstandstemperaturkennlinie werden sie auch in Überstromschutz- und Verzögerungsschaltungen eingesetzt.
Keramikheizer sind aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz energiesparend. Da sie außerdem die Temperatureigenschaften von PTC-Thermistoren nutzen, benötigen sie keine komplexe Steuerung und gelten als sicher.
Aus diesem Grund werden sie sowohl in Verbraucher- als auch in Industrieanwendungen eingesetzt. Einige Beispiele sind Multifunktionsgeräte, Kameras, Haarbügeleisen, elektrische Kapseln, Luftbefeuchter, Haartrockner und Trockner. In Kameras werden sie als Beschlagschutz von Kameralinsen eingesetzt.
Der Hauptvorteil von Keramikheizern besteht also darin, dass ihre Eigenschaften in vielen Geräten eingesetzt werden können.
Auswahl eines geeigneten Keramikheizers
Keramikheizer zeichnen sich durch ihren weiten Temperaturbereich und ihre geringe Größe aus, wodurch sie sich leicht in alle Arten von Geräten integrieren lassen. Die Unternehmen haben die Haltbarkeit verbessert und energieeffiziente Materialien entwickelt, sodass Sie die Eigenschaften wählen können, die Sie benötigen.
Im Allgemeinen liegt der einstellbare Temperaturbereich zwischen 10 °C und 250 °C. In den letzten Jahren sind jedoch aufgrund der technischen Entwicklung Temperaturbereiche über 250 °C möglich geworden. Es gibt auch Produkte, die einer maximalen Betriebstemperatur von bis zu 600 °C standhalten können.
Es werden auch neue Materialien entwickelt, wobei die PTC-Eigenschaften von kristallinen Esterverbindungen und leitfähigem Kohlenstoff untersucht werden. Diese Studien haben ergeben, dass die gemischten Verbindungen in Lösungsmitteln löslich sind und sich daher für den Siebdruck eignen.
Für Keramikheizer gibt es eine breite Palette von Möglichkeiten, da die Technologie auch für die Nutzung sauberer, umweltbewusster Energie entwickelt wird.
Stromkosten für Keramikheizer
Keramikheizer verbrauchen in der Regel mehr Strom als andere Heizgeräte, da die Keramik durch Strom erhitzt und die Wärme durch einen Ventilator eingeblasen wird. Daher sind die Stromrechnungen in der Regel höher.
Um die Stromrechnung pro Stunde zu berechnen, können Sie die folgende Formel verwenden: Leistungsaufnahme (W) ÷ 1000 x Stromeinheitspreis. Sie kann auch berechnet werden durch Leistungsaufnahme (kW) x Betriebsstunden x Strompreis pro Einheit.
Die Stromrechnung pro Stunde für Keramikheizer liegt im Allgemeinen zwischen 6 und 30 Cent. Die Schwankung des Betrags hängt von der Leistungsintensität des Heizgeräts ab. Wenn Sie z. B. die Gebläsestufe auf hoch stellen und das Gerät weiter benutzen, steigt der Betrag an.
Zu den Maßnahmen zur Senkung der Stromrechnung gehören die Vermeidung langer Betriebszeiten, die Verwendung des Heizgeräts an begrenzten Orten und die Verwendung von Produkten mit Bewegungssensoren und Energiesparfunktionen.
Funktionsweise von Keramikheizern
Vorteile
Keramikheizer erzeugen sofort nach dem Einschalten warme Luft und Wärme. Da es sich bei diesen Heizgeräten um verbrennungsfreie Heizgeräte handelt, verschmutzen sie die Raumluft nicht und lassen sich problemlos an Orten einsetzen, an denen ein häufiger Luftwechsel nicht möglich ist. Sie können daher gefahrlos in Wohnungen mit älteren Menschen und kleinen Kindern eingesetzt werden.
Nachteile
Keramikheizer sorgen für sofortige Wärme, haben aber den Nachteil, dass sie hohe Stromkosten verursachen. Außerdem neigt die Raumluft aufgrund der brennstofflosen Heizungsart zum Austrocknen. Zu den Gegenmaßnahmen gehören die Verwendung von Keramikheizern an Ort und Stelle, die Verwendung für eine bestimmte Zeit und die Verwendung eines Luftbefeuchters oder feuchter Handtücher, um die Luftfeuchtigkeit zu erhalten.