2013年我國(guó)電加熱器概述

中國(guó)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)訊： 

    內(nèi)容提要：電加熱器的發(fā)熱機(jī)理一般都是利用電流的焦耳效應(yīng)，（即電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量），通過(guò)電流通過(guò)電阻發(fā)熱材料時(shí)所產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的加熱。電加熱器按其發(fā)熱材料不同可分為金屬材料發(fā)熱電加熱器、無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)熱電加熱器和有機(jī)材料發(fā)熱電加熱器；按其產(chǎn)品層次可分為電加熱元件、電加熱設(shè)備和電加熱系統(tǒng)；按其用途不同可分為工業(yè)用電加熱器和民用電加熱器。

    對(duì)物料加熱，總體上有三種途徑：燃燒加熱、電力加熱和其它能源加熱，其中前兩種途徑為目前最主要的物料加熱方式。同燃燒加熱方式相比，電力加熱有著以下明顯優(yōu)勢(shì)： 

    1、加熱過(guò)程清潔衛(wèi)生，對(duì)被加熱物料不會(huì)形成污染，對(duì)環(huán)境也不會(huì)形成污染； 

    2、熱效率高，就物料加熱過(guò)程的熱效率而言，燃煤加熱約12~20%，燃油加熱約20~40%，燃?xì)饧訜峒s50~60%，蒸汽加熱約為45~60%，而電加熱則可達(dá)到85~95%； 

    3、安全，燃燒加熱有明火，在一些存在易燃、易爆物體的環(huán)境下進(jìn)行加熱，燃燒加熱的危險(xiǎn)性很高，一般必須采用電加熱的方式，同時(shí)對(duì)電加熱器的防爆性能也有著很高的要求； 

    4、電熱功率可以方便地調(diào)節(jié)，因而也就易于調(diào)節(jié)溫度，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制； 

    5、不需要配套助燃、排煙、出渣、除塵等輔助設(shè)施，系統(tǒng)簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)緊湊、便于維修，因而可以在各種特殊的環(huán)境條件下安裝和工作。由于電力加熱方式有著上述顯著優(yōu)勢(shì)，隨著電加熱技術(shù)的不斷發(fā)展，電加熱的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，目前已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的眾多領(lǐng)域都有了廣泛應(yīng)用，而將電能轉(zhuǎn)化為熱能以實(shí)現(xiàn)電加熱的裝置就是電加熱器。 

    電加熱器的發(fā)熱機(jī)理一般都是利用電流的焦耳效應(yīng)，（即電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量），通過(guò)電流通過(guò)電阻發(fā)熱材料時(shí)所產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的加熱。電加熱器按其發(fā)熱材料不同可分為金屬材料發(fā)熱電加熱器、無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)熱電加熱器和有機(jī)材料發(fā)熱電加熱器；按其產(chǎn)品層次可分為電加熱元件、電加熱設(shè)備和電加熱系統(tǒng)；按其用途不同可分為工業(yè)用電加熱器和民用電加熱器。此外，按電加熱器是否符合某項(xiàng)特殊的標(biāo)準(zhǔn)，又可將某些電加熱器歸入一些特殊的類別，如防爆電加熱器、循環(huán)式電加熱器、裸露式電加熱器、PTC 電加熱器，等等。 

    金屬材料發(fā)熱電加熱器是以鎳鉻合金、鉻鋁合金等金屬材料為基礎(chǔ)發(fā)熱的電加熱器，由于金屬材料發(fā)熱的技術(shù)相對(duì)較為成熟，同時(shí)又能滿足絕大多數(shù)情況下的電加熱需求，金屬材料發(fā)熱電加熱器是目前應(yīng)用最為廣泛的電加熱器品種。無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)熱電加熱器是以陶瓷、石墨、碳纖維等為發(fā)熱材料的電加熱器，陶瓷PTC 發(fā)熱材料由于具有節(jié)能等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)正得到越來(lái)越多的應(yīng)用；石墨發(fā)熱可以實(shí)現(xiàn)2000℃以上的加熱溫度，主要應(yīng)用在高溫加熱中；而碳纖維作為一種新型的發(fā)熱材料，同傳統(tǒng)發(fā)熱材料相比，在很多性能方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)，隨著其應(yīng)用工藝的逐步成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也將日益拓展。有機(jī)材料發(fā)熱電加熱器 

    可用于加熱溫度在200℃以下的加熱，該種類型的電加熱器目前的應(yīng)用還比較少。電加熱器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用極為廣泛，按其用途的不同，可粗略分為工業(yè)和民用兩大類。工業(yè)用電加熱器一般是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分，通常為非標(biāo)準(zhǔn)件，需根據(jù)客戶的要求定制，對(duì)其性能指標(biāo)的要求較高，但單位產(chǎn)品的價(jià)值和利潤(rùn)率也比較高。民用電加熱器廣泛應(yīng)用于空調(diào)、洗衣機(jī)、熱水器、冰箱、冷柜以及飲水機(jī)、豆?jié){機(jī)、電灶等各類小家電中，幾乎涉及居民生活的各個(gè)方面，該類產(chǎn)品一般為標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)、批量較大，但單位產(chǎn)品價(jià)值和利潤(rùn)率都較工業(yè)用電加熱器低一些。 

    電加熱器按其產(chǎn)品層次可分為電加熱元件、電加熱設(shè)備和電加熱系統(tǒng)三個(gè)層次的產(chǎn)品，而電加熱元件是其中的基礎(chǔ)。一般來(lái)說(shuō)，電加熱器生產(chǎn)企業(yè)提供給客戶的民用電加熱產(chǎn)品主要是電加熱元件，而工業(yè)用電加熱產(chǎn)品主要為電加熱設(shè)備或電加熱系統(tǒng)。電加熱元件按其物理形態(tài)不同又可分為電熱絲（線）、電熱帶、電熱膜、電熱箔、電熱片、電熱管（棒）等，其中又以電熱管（棒）最為普遍。企業(yè)對(duì)電加熱設(shè)備和電加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造能力是衡量其技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志，一般而言，電加熱設(shè)備、電加熱系統(tǒng)的附加值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電加熱元件。對(duì)一些需在易燃、易爆等環(huán)境下工作的電加熱器，必須通過(guò)國(guó)家防爆認(rèn)證并取得相應(yīng)生產(chǎn)許可證后才可生產(chǎn)、銷售，該類電加熱器即為防爆電加熱器。防爆電加熱產(chǎn)品的相關(guān)性能指標(biāo)，必須在法定檢驗(yàn)單位頒發(fā)的《防爆合格證》的規(guī)格范圍內(nèi)，方可認(rèn)定合格。防爆電加熱器的生產(chǎn)技術(shù)要求很高，目前國(guó)內(nèi)只有本公司、無(wú)錫華能、無(wú)錫博睿奧克等少數(shù)企業(yè)通過(guò)了國(guó)家防爆認(rèn)證并取得相應(yīng)生產(chǎn)許可證。 

    某些對(duì)氣體、液體等介質(zhì)加熱的電加熱器，通過(guò)一定壓力作用使需加熱介質(zhì)循環(huán)通過(guò)電加熱器的加熱腔，應(yīng)用流體熱力學(xué)原理使介質(zhì)均勻的受熱，這種電加熱器被稱為循環(huán)式電加熱器。循環(huán)式電加熱器在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。某些電加熱器，其通電發(fā)熱部位直接裸露在空氣中，這類電加熱器可以統(tǒng)稱為裸露式電加熱器，裸露式電加熱器一般功率較大，直接用于對(duì)空氣的加熱，在風(fēng)道加熱等空氣加熱中應(yīng)用較多。 

    PTC 電加熱器的發(fā)熱元件是一種熱敏電阻，PTC 是英文Positive TemperatureCoefficient（正溫度系數(shù)）的簡(jiǎn)稱，該種電阻最顯著的特征就是具有很大的正溫度系數(shù)，其電阻值隨著溫度的升高而呈跳躍式的上升。PTC 電加熱器在剛啟動(dòng)時(shí)，由于溫度較低，發(fā)熱電阻的電阻值也比較低，PTC 電加熱器的啟動(dòng)功率很大，當(dāng)工作一段時(shí)間，隨著溫度的上升，發(fā)熱電阻的電阻值迅速上升，其功率也就迅速下降到一個(gè)比較低的水平。由于PTC 電加熱器啟動(dòng)功率大，其制熱的效率很高，而當(dāng)上升到一定溫度后，又能在一個(gè)比較低的功率上工作，因而其綜合能耗比較低。由于PTC 電加熱器有著高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)日益強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的大背景下，近年來(lái)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，目前在空調(diào)、浴霸、暖風(fēng)機(jī)等領(lǐng)域的使用已十分普遍。目前的PTC 發(fā)熱材料主要有兩類，一類是陶瓷PTC，以鈦酸鋇等陶瓷為基礎(chǔ)摻雜其它多晶陶瓷制成；另一類是金屬PTC，以鎳基合金、鈦基合金等具有較大正溫度系數(shù)的合金為主。 

    PTC 發(fā)熱材料電阻－溫度關(guān)系示意圖