空调辅助电加热器设计浅析
冷媒电加热器设计及在空调上的应用探讨
冷媒电加热器设计及在空调上的应用探讨
冷媒电加热器是一种利用电能将冷媒加热的设备，它可应用于空调系统中，提供供暖功能。
下面将探讨冷媒电加热器的设计原理以及在空调系统中的应用。
冷媒电加热器的设计原理可以分为两种类型，即加热电路设计和传热设计。
在加热电路设计中，首先要选择适合冷媒电加热的电阻丝材料和电线规格。
常用的电阻丝材料有镍铬合金、铁铬铝合金等。
其次是选择合适的电源供电方式，可以选择交流电源或直流电源。
电源电压和功率应根据冷媒的类型和加热需求进行选定。
还需要设计合适的电加热控制系统，可以采用温控开关、智能控制器等进行控制，确保冷媒电加热器的加热效果和安全性。
在传热设计中，冷媒电加热器的传热效果直接影响到加热效果。
传热设计应优化冷媒与加热器之间的接触热阻，增大热传递面积，提高传热效率。
可以通过增大冷媒通道的流道面积、增加冷媒通道的密度等方式来实现。
还可以通过选择合适的传热介质、优化冷媒通道的流动状态等来提高传热效果。
冷媒电加热器在空调系统中的应用具有以下优点：
1. 高效节能。
冷媒电加热器利用电能直接将冷媒加热，不需要通过燃烧燃料产生热能，消耗的能源较少，节能效果显著。
2. 绿色环保。
冷媒电加热器不需要燃烧燃料，不产生烟尘和废气，减少了对环境的污染。
3. 便于控制。
冷媒电加热器可以通过控制系统精确地控制加热温度和加热时间，实现精确的供暖控制。
4. 与空调系统配套。
冷媒电加热器可以与空调系统的压缩机、室内机等部件配套使用，实现整体的供暖系统，方便安装和维护。
冷媒电加热器设计及在空调上的应用探讨
冷媒电加热器设计及在空调上的应用探讨1. 引言1.1 冷媒电加热器设计的背景冷媒电加热器利用空调系统内部的冷媒循环来进行加热，不仅可以提高加热效率，还可以节约能源。
冷媒电加热器还可以根据实际需要来调节加热功率，比传统的加热方式更加灵活。
冷媒电加热器被认为是一种具有很大发展潜力的新型加热设备。
随着人们对节能环保的要求越来越高，冷媒电加热器的设计和应用越来越受到重视。
本文将深入探讨冷媒电加热器的工作原理、设计参数、应用评价、优缺点以及未来发展方向，力图为冷媒电加热器在空调系统中的应用提供更多的参考依据。
1.2 冷媒电加热器在空调中的作用冷媒电加热器在空调中的作用主要体现在系统的加热和除霜功能上。
在空调系统中，冷媒电加热器可以通过电加热的方式提供额外的热量，以满足特定环境下的加热需求。
这在冬季和寒冷地区尤为重要，可以确保空调系统在低温环境下正常工作，提高舒适度和效率。
冷媒电加热器还可以用于除霜功能，通过加热冷凝器表面使其融化积聚的霜冰，避免冻结影响系统正常运行。
这对于保持空调系统稳定性和延长设备使用寿命都具有重要作用。
冷媒电加热器还可以用于系统的温度控制和调节。
在特定情况下，可以通过调节冷媒电加热器的加热功率和工作时间来控制空调系统的温度，提高系统的能效和性能。
冷媒电加热器也可以用于系统的预热功能，加速系统启动和达到稳定工作状态，提高空调系统的响应速度和效率。
冷媒电加热器在空调系统中发挥着重要的作用，可以提高系统的稳定性、舒适度和能效。
2. 正文2.1 冷媒电加热器的工作原理冷媒电加热器是一种在空调系统中常见的组件，其工作原理主要是通过将电能转换为热能，从而发热并加热冷媒。
冷媒电加热器通常包括加热电阻丝或发热管，通过通电产生的电流使其发热，进而将热能传递给冷媒。
在空调系统运行过程中，冷媒电加热器的作用是在需要加热的情况下，提供额外的热能，以调节空调系统的运行温度。
冷媒电加热器的工作原理可以分为两种类型：直接加热和间接加热。
空调辅助电加热原理与检测
空调辅助电加热原理与检测由于热泵型空调器制热系统在室外环境温度较低时效果明显下降，因而增加辅助电加热电路，用于冬季运行时辅助提高制热效果；由控制电路和加热器两部分组成，控制电路控制加热器交流电源的接通与断幵，加热器产生热量同制热系统产生的热量一起被室内风机带出吹向房间内，提高房间温度。
一、挂式空调器辅助电加热1、安装位置挂式空调器的辅助电加热安装在蒸发器顶部的内侧，位于贯流风扇的上部。
空调器工作在制热模式时，房间空气经蒸发器和辅助电加热双重加热，由出风口吹出，从而快速提高房间温度。
取下蒸发器左侧的固定螺钉，从左侧向上掀起蒸发器，即可看见辅助电加热。
取下蒸发器后并翻到反面，可直观的査看到辅助电加热固定在蒸发器上面。
2、PTC式辅助电加热构造本处所示为美的KFR-26GW/DY-B ( E5 )空调器使用PTC式的加热装置，见图，由PTC加热器、左右2个固定支架、75℃温度保险、2根供电引线及插头组成。
3、PTC加热器特点使用PTC热敏电阻为发热源，安装在铝管内且与铝管绝缘，铝管外面安装以铝合金材料制成的翅片状散热器，装有过热保护器，具有结构简单、自动控温、升温快速、可随工作电压的变化自动调节输出功率和电流等优点。
当由于室内风机停止运行等原因，使得PTC加热器得不到充分散热，其功率会自动下降，从而降低自身温度，可最大限度避免火灾等事故。
4、测量电流从空调器铭牌可知，此机使用720W的PTC式辅助电加热装置，额定电流为3.3A;在空调器正常运行时，使用万用表交流电流挡测量电流，实测为3.24A,和铭牌标注值相同，可说明工作正常。
如果实测时电流为0A,应使用万用表交流电压挡测量供电插头的交流电压，如为交流220V,可判断室内机主板已输出交流电压，应测量PTC加热器或75℃温度保险阻值；如电压为交流0V，应检查室内机主板相关单元电路。
5、测量阻值首先拔下供电插头，使用万用表电阻挡，测量供电插头内的引线，由于PTC热敏电阻阻值随温度变化而迅速变化，PTC辅助电加热长时间未使用过，即表面温度为常温(此时房间温度约10℃),实测阻值约500Ω；当PTC辅助电加热工作约10min后，即表面温度较高，关闭空调器并迅速拔下电源插头，实测阻值为122.9Ω，并随温度下降，阻值也逐渐上升。
中央空调辅助电加热器原理
中央空调辅助电加热器原理
中央空调辅助电加热器的工作原理是利用空气源热泵技术，通过吸收空气中的热量来加热室内空气。
通常，它会安装在空调系统的室内机内部，将吸收的热量再通过空调系统分配到各个房间，从而实现对整体加热的目的。
当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可能无法满足取暖需求。
因此，为了更好地满足用户取暖需求，需要在中央空调机组的基础上补充辅助加热器。
辅助加热器既可以独立使用，也可以与主机连接。
当与空调的管路连接后，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。
辅助电加热器一般采用不锈钢制作，体积小、占地不大，温控系统通常设置在60℃。
当环境温度和设定温度的偏差超过允许的启动温度时，主板会检测到并开启电辅热功能，反之则关闭。
风管式空调辅助电加热器
风管式（空调辅助）电加热器一、产品用途：在冬季户式中央空调和中央空调进行制热运行时，由于标准供热工况（室外温度为7℃）选用的中央空调机组，在室外温度低于设计工况的有关规定时，中央空调所能提供的热量就可能满足不了住宅所需的热量,为了补充这部分热量就需要在原有供热设备的基础上增加辅助热源，风管电加热器，风道电加热器用于工业风道、空调风道与各行业空气通过对空气的加热，提高输出空气的温度，一般在风道横向开口插入。
根据风道工作温度分低温、中温和高温;根据风道内风速分低风速、中风速和高风速。
风管式电加热器不需要任何辅助设备，在安装、操作、维护保养方面有明显的优势。
风管式加热器自带温度控制和高温保护，安装后与空调主机连接为一体，用户可设计与空调机组联动控制。
二、产品特点：该辅助电加热器是采用不锈钢电加热管外带翅片安装在固定支架上。
可镶嵌在风道或静压箱内，接通电源即可散热且热效率高，发热均匀散热性能好，使用寿命长，安全可靠,机组自身配备了高温过热保护装置，设定温度为95βC,控测风道内到达此温度值时加热器自动断电保护。
电加热管材质为不锈钢管，外带螺纹散热翅片，横向排列，安装、检修方便，可分组控制。
几组加热管分几层排列充分增加了热交换率，提高加热效果。
箱体以角铁为框架，外壳采用优质镀锌板。
三、规格型号：功率从2KW〜500KTV系列。
四、使用须知：控制方面，必须在风机与加热器之间加一联动装置，以确保加热器起动,需在风机起动工作之后进行。
在加热器停止工作后，风机必须延时工作3分钟以上，以防加热器过热而损坏。
在单回路接线方面必须符合NEC标准，每一支路电流不得超过48A。
通道加热器加热的气体压力一般不超过0.3kg∕cm2,如要超过以上压力规格，请选用循环式加热器。
低温型加热器气体加热的最高温度不超过160℃；中温型不超过260℃,高温型不超过500φC<,。
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。
空调电辅加热原理
空调电辅加热原理
空调电辅加热原理是通过电能转换和传热原理将电能转化为热能，从而提供空调系统额外的加热功能。
具体原理如下：
1. 电能转换：空调电辅加热利用电能将电流通过电阻体，将电能转化为热能。
电阻体通常由镍铬合金等高电阻材料制成。
2. 传热原理：电阻体受电流加热后，会释放大量热量。
热量通过对流、辐射和传导的方式传导到空气中。
3. 对流传热：加热的空气由电辅加热器产生，并通过空调系统的风机进行对流。
热空气被吹向室内，从而提供额外的加热效果。
4. 辐射传热：电辅加热器产生的高温电阻体表面会辐射出红外线热能，该热能可以直接传递给室内的物体和人体，提供快速而直接的加热效果。
5. 传导传热：电热器的热量也可以通过传导方式进行传递。
例如，当电阻体与空调系统的传热器接触时，热量会通过传导方式传递给传热器，然后散发到空气中。
通过空调电辅加热原理，空调系统可以在需要额外加热的情况下提供更高的室内温度，提高舒适性。
此外，在冬季等低温环境下，电辅加热还可以帮助空调系统更快速地达到设定温度。
汽车空调产品PTC电加热器研究
汽车空调产品PTC电加热器研究摘要：现如今，电加热器是汽车内部的重要设备之一，需要长时间的保持工作。
传统的空调产品中所采用的电加热器一般为不锈钢电加热管，它的主要结构是在金属管内部放置电热丝，然后在其空隙中加入有导热性及绝缘性质的氧化镁粉，它的主要优点是不锈钢电加热管采用的是纯电阻性负载，工作时功率非常稳定，缺点是在工作过程中只能够实现开关操作，不能够根据温度来自动调节功率，并且在高温干烧的状态下，易于发生烧毁等质量问题，进而无法保证使用过程中的安全性及稳定性。
本文阐述了PTC电加热器的相关概念，系统分析了其在汽车空调产品中的可行性，具有一定的参考借鉴价值。
关键词：空调产品；PTC电加热器；可行性目前，应用于汽车空调产品中的电加热器主要是PTC电加热器与电热管加热器两种。
现阶段PTC电加热器的普及是非常快的，并已经逐渐取代了电热管加热器。
PTC加热器最主要的特点就是能够改变发热量，进而恰到好处的调节车内的温度，达到迅速制热的效果，同时还可以让空调在一些较为寒冷的区域正常运行使用。
1PTC电加热器的概述上述分析了金属电加热管的主要性质，其存在着一定的安全隐患，在汽车内部有限的结构空间中，因功率有限，额定功率常规状态下最高不会保持太高，但是若处于干烧状态下是极易出现发红危险。
因此为了提高汽车空调产品的制热效果，可以采用陶瓷性质的PTC电加热器，PTC电加热器主要是将PTC热敏电阻元件作为发热源的方式进行加热。
PTC电加热器中的热敏电阻通常是以半导体材料制作而成的，它的电阻能够随着温度迅速发生变化，同时当外界的温度逐渐降低时，PTC的电阻也会减小，发热量随之也会增加，其中陶瓷PTC电加热器的具有着较高的功率。
根据以上所讲的特性变化可知，PTC电加热器具有着节能、安全、稳定及寿命长的特点，在汽车空调产品中具有着很强的适应性，现已广泛应用到家用电器及工业电热电器方面。
目前PTC电加热器在汽车空调中的应用，国外已经处于推广阶段，国内则处于研发制作阶段。
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成熟 的工艺和检 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ技术 ，就可 以保证 每一 器件具有 优 良品质 。 加热器 的设计和 制造应使 其在正 常使用 中能安全运行 ，即使在 正常使 用中 出现 可能 的误 操作 ，也不 会对人 员和周 围环 境造成 危险 。是 否合格 ，可通过 相关 的干 烧实验 、绝缘耐压 、耐久性
■ 技 术创新 ・日用电器
空调辅 助 电加热器设 计浅析
刘伟 （Ｃ Ｔ Ｌ空 调 器 （ 山 ）有 限 公 司 变 频 研 发 部 中 山 ５ ８ ２ ） 中 ２ ４ ７
摘要 ：本文主要 介绍了空调辅助电加热器的工作原理和材料特性 、设计注意事项，在设计时首要考虑的是安全 问题，其次是
除此 之外 ，目前用在 家用空调 柜机的铺助加热 器大多数 为
电热管 。电热管是典 型的纯 电阻加热器 ，其 功率不随表 面温度 或 者环境温度 的提高而 降低 ，不管 表面温度达 到多高 ，其功 率 都一直保持额定值 ， 发热效率也不因环境的影响而相应的增 减。 这样 电热管工 作时表 面的温度很 高 ，可达 ２ ０多度 ，如果 电热 ０
度时 ， 温控器又 自复位重新接通电源 回路 ， 热器 开始正 常工作 ， 加
周 而复始 ，进入 这样一种 断续加热 状态 ，从而保 护空调器不 会
因过热而被烧毁。
１工 作 原 理
运用 到空调器里加热 的 Ｐ Ｃ有金属 Ｐ Ｃ和 陶瓷 Ｐ Ｃ Ｔ Ｔ Ｔ 。目前 各厂家 首选金属 Ｐ Ｃ作为家用空调室内挂机的加热材料 。Ｋ Ｆ Ｔ ＳＲ 快 速 电加热 器采 用 金属 Ｐ Ｃ作 为 发热体 ，金 属 Ｐ Ｃ主要 是 由 Ｔ Ｔ 正 温度系数 的热敏型 电阻构成 的用于加 热的元件 ，当温度在特 定范 围内升 高时 ，其 阻值 迅速非线性增 长。金属 Ｐ Ｃ常温 下电 Ｔ
当空调器 出现故障时 （ ：室内风机不转 ） 导致室内机 内 如 ，
部温度升高 ，Ｋ Ｆ Ｓ Ｒ加热器就会进入保护 工作状态 。如 风机 故障
停止送 风 ，导致 热平衡破 坏 ，造成加 热器表 面温度 急骤升 高。 当温控器 导热板处 的温度升高 到温控器 的动作温度 时 ， 控器 温 动作 （ 常闭触点 弹开 ） 断电源 回路 ，加热器停止 工作 。在加 切 热器停 止后 ，其 表面温度下 降 ，当温度下 降到温控器 的工作 温
２材 料 特 性
金属 Ｐ Ｃ和 陶瓷 Ｐ Ｃ材料 不 同 ， Ｔ Ｔ 故其 特性 也有所 不同。下
实验 、热保护器检测实验 、高低 温冲击 实验等验证 。
（ ２）为 了进 一步 提高 安全性 ，除 了充分利 用金 属 Ｐ Ｃ加 Ｔ
面仅对 金属 Ｐ Ｃ材料特性进行 介绍 ： （ ） Ｔ １ 安全 系数相对 较高 ， 外壳 不带 电发热材 料与外壳 （ 散热 片 ）采用氧化 镁粉 隔绝 ，因 此 电加 热器 外壳 不带 电 ，使 用安 全可靠 。 （ ） 属 Ｐ Ｃ发热 ２ 金 Ｔ 材料 本身发热寿命长 ， 又被封装在金 属护套管中氧化镁粉 中心 ， 与空气隔 绝。同时加 热器又 能 自动恒 温 ，保持工 作在 中低 温状
功率要求 ，热保护器控 制温度 点等。 关键词 ：空调器 ：金属 Ｐ Ｃ Ｔ ：电加热器；热保护器
前言
为 了达 到更好 的制热效果 ， 目前各个空 调厂商都根 据不同 地 区的气候条 件对部分 热泵型空 调器配置辅 助 电加热 功能 ，据 调查 发现 ，现 有的家用 空调器采 用的辅 助电加热 器可分 为 Ｐ Ｃ Ｔ 加热器 和电热管两 种。其 中 Ｐ Ｃ加热器 按表面有无 带电可分为 Ｔ 带 电 Ｐ Ｃ和不 带电 Ｐ Ｃ Ｔ Ｔ 。既然 电加热器在 空调器上运用 那么 的 广泛 ，所以很有 必要对辅 助电加热 器的工作 原理和材料 特性 、 设计 注意事项等进行研究 。
技 术 创 新 ・ ｅｈ ｏ ｇ ｄ ｎｏａｏ Ｔｃｎｌ ｙ ｎ ｎｖｔｎ ｏ ａ Ｉ ｉ
３
２
ｔ（ ） 秒
３ Ｏ ６ ０ ９０ １ １０ １０ ２０ ５ ８ ２１ ２ ０ ０ ４
图 Ｉ Ｐ Ｃ工作电流 曲线图 Ｔ
图 ２ 常见 金属 Ｐ Ｃ实物图 Ｔ
器 时 ，许 多的机型 虽然其辅 助电热管 的功率不 一样 ，但仍 可选
管长期 工作在 高温状态下 ，就会造成 电热管 的绝缘 体老化 ，影 响到空 调器的安全 可靠性 。所 以对于 电热 管的功率不 能选得过
器 的温 度升高 其 电阻值增 大 ，Ｐ Ｃ （ Ｏ ＩＩ Ｅ Ｔ ＭＰ Ｒ Ｔ Ｒ ・ Ｔ Ｐ ＳＴＶ Ｅ Ｅ Ａ Ｕ Ｅ Ｃ Ｅ Ｆ Ｉ Ｎ 特性 自动修 正 ，使 加热 器输 入功率 降低 ，限制 Ｏ Ｆ Ｃ Ｅ Ｔ） 加 热器温度 升高 。反 之 ，则输入 功率增 大。当发热量 和散热量
物如图 ２所示 。
大 ，以免对塑料 件造成影 响。 电热管 的保 护措施选用跟 Ｐ Ｃ的一样 ，都是 采用 温控器和 Ｔ 熔断器来 进行控制 。因电热管 的特殊性 ，一般 在选用它 的保护
Ｅｅ ｔｃ ｌ ｐｌ ｃｅ １日用电器 ｌｃｒ ａ ｉ Ａｐ ｉ ａｎ ｓ
２０ ． ４１ １２０１
阻较小 ，启动功率大 （ 亦就启动 电流大 ） ，快速发热 ，随着加热
当然 ，万一 温控器失灵 （ 常闭触点不 弹开 ），加热器 仍继 续加 热 ，温度继 续升高 ，热熔 断器周 围空气温度达 到热熔 断器 动 作温度 时 ，热熔 断器熔 断 （ 能恢复 ），切断 电源 回路 ， 不 加 热器停 止工作 。这种 Ｐ Ｃ加 热器设置 了双重 的防护措施 ，有 效 Ｔ 地 防止零部件损坏 ，甚 至避免 酿成火 灾事故 的发 生。
达 到平衡时 ，进入稳定状 态 ，功率 则保持恒 定 ，这一状 态对应
着空调器 的正 常工 作状态 。只要室 内风机正 常运转 ，金 属 Ｐ Ｃ Ｔ 加热器 始终保 持在这 一相对 稳定工 作状 态 ，参见 图 １ 。这 也是 快速 电加热 器的主要 工作 状态 。常见 的空调挂机 的金属 Ｐ Ｃ实 Ｔ