2013年我国电加热器概述

中国产业研究报告网讯： 

    内容提要：电加热器的发热机理一般都是利用电流的焦耳效应，（即电流通过导体时会产生热量），通过电流通过电阻发热材料时所产生的热量实现对物料的加热。电加热器按其发热材料不同可分为金属材料发热电加热器、无机非金属材料发热电加热器和有机材料发热电加热器；按其产品层次可分为电加热元件、电加热设备和电加热系统；按其用途不同可分为工业用电加热器和民用电加热器。

    对物料加热，总体上有三种途径：燃烧加热、电力加热和其它能源加热，其中前两种途径为目前最主要的物料加热方式。同燃烧加热方式相比，电力加热有着以下明显优势： 

    1、加热过程清洁卫生，对被加热物料不会形成污染，对环境也不会形成污染； 

    2、热效率高，就物料加热过程的热效率而言，燃煤加热约12~20%，燃油加热约20~40%，燃气加热约50~60%，蒸汽加热约为45~60%，而电加热则可达到85~95%； 

    3、安全，燃烧加热有明火，在一些存在易燃、易爆物体的环境下进行加热，燃烧加热的危险性很高，一般必须采用电加热的方式，同时对电加热器的防爆性能也有着很高的要求； 

    4、电热功率可以方便地调节，因而也就易于调节温度，容易实现自动化控制； 

    5、不需要配套助燃、排烟、出渣、除尘等辅助设施，系统简便、结构紧凑、便于维修，因而可以在各种特殊的环境条件下安装和工作。由于电力加热方式有着上述显著优势，随着电加热技术的不断发展，电加热的应用领域不断拓展，目前已在国民经济的众多领域都有了广泛应用，而将电能转化为热能以实现电加热的装置就是电加热器。 

    电加热器的发热机理一般都是利用电流的焦耳效应，（即电流通过导体时会产生热量），通过电流通过电阻发热材料时所产生的热量实现对物料的加热。电加热器按其发热材料不同可分为金属材料发热电加热器、无机非金属材料发热电加热器和有机材料发热电加热器；按其产品层次可分为电加热元件、电加热设备和电加热系统；按其用途不同可分为工业用电加热器和民用电加热器。此外，按电加热器是否符合某项特殊的标准，又可将某些电加热器归入一些特殊的类别，如防爆电加热器、循环式电加热器、裸露式电加热器、PTC 电加热器，等等。 

    金属材料发热电加热器是以镍铬合金、铬铝合金等金属材料为基础发热的电加热器，由于金属材料发热的技术相对较为成熟，同时又能满足绝大多数情况下的电加热需求，金属材料发热电加热器是目前应用最为广泛的电加热器品种。无机非金属材料发热电加热器是以陶瓷、石墨、碳纤维等为发热材料的电加热器，陶瓷PTC 发热材料由于具有节能等优势，近年来正得到越来越多的应用；石墨发热可以实现2000℃以上的加热温度，主要应用在高温加热中；而碳纤维作为一种新型的发热材料，同传统发热材料相比，在很多性能方面有着明显的优势，随着其应用工艺的逐步成熟，其应用领域也将日益拓展。有机材料发热电加热器 

    可用于加热温度在200℃以下的加热，该种类型的电加热器目前的应用还比较少。电加热器在国民经济中的应用极为广泛，按其用途的不同，可粗略分为工业和民用两大类。工业用电加热器一般是工业企业生产设备或生产系统的一部分，通常为非标准件，需根据客户的要求定制，对其性能指标的要求较高，但单位产品的价值和利润率也比较高。民用电加热器广泛应用于空调、洗衣机、热水器、冰箱、冷柜以及饮水机、豆浆机、电灶等各类小家电中，几乎涉及居民生活的各个方面，该类产品一般为标准件生产、批量较大，但单位产品价值和利润率都较工业用电加热器低一些。 

    电加热器按其产品层次可分为电加热元件、电加热设备和电加热系统三个层次的产品，而电加热元件是其中的基础。一般来说，电加热器生产企业提供给客户的民用电加热产品主要是电加热元件，而工业用电加热产品主要为电加热设备或电加热系统。电加热元件按其物理形态不同又可分为电热丝（线）、电热带、电热膜、电热箔、电热片、电热管（棒）等，其中又以电热管（棒）最为普遍。企业对电加热设备和电加热系统的设计、制造能力是衡量其技术水平高低的重要标志，一般而言，电加热设备、电加热系统的附加值要远远高于电加热元件。对一些需在易燃、易爆等环境下工作的电加热器，必须通过国家防爆认证并取得相应生产许可证后才可生产、销售，该类电加热器即为防爆电加热器。防爆电加热产品的相关性能指标，必须在法定检验单位颁发的《防爆合格证》的规格范围内，方可认定合格。防爆电加热器的生产技术要求很高，目前国内只有本公司、无锡华能、无锡博睿奥克等少数企业通过了国家防爆认证并取得相应生产许可证。 

    某些对气体、液体等介质加热的电加热器，通过一定压力作用使需加热介质循环通过电加热器的加热腔，应用流体热力学原理使介质均匀的受热，这种电加热器被称为循环式电加热器。循环式电加热器在工业领域应用十分广泛。某些电加热器，其通电发热部位直接裸露在空气中，这类电加热器可以统称为裸露式电加热器，裸露式电加热器一般功率较大，直接用于对空气的加热，在风道加热等空气加热中应用较多。 

    PTC 电加热器的发热元件是一种热敏电阻，PTC 是英文Positive TemperatureCoefficient（正温度系数）的简称，该种电阻最显著的特征就是具有很大的正温度系数，其电阻值随着温度的升高而呈跳跃式的上升。PTC 电加热器在刚启动时，由于温度较低，发热电阻的电阻值也比较低，PTC 电加热器的启动功率很大，当工作一段时间，随着温度的上升，发热电阻的电阻值迅速上升，其功率也就迅速下降到一个比较低的水平。由于PTC 电加热器启动功率大，其制热的效率很高，而当上升到一定温度后，又能在一个比较低的功率上工作，因而其综合能耗比较低。由于PTC 电加热器有着高效、节能等优点，在我国日益强调节能减排的大背景下，近年来得到了越来越多的应用，目前在空调、浴霸、暖风机等领域的使用已十分普遍。目前的PTC 发热材料主要有两类，一类是陶瓷PTC，以钛酸钡等陶瓷为基础掺杂其它多晶陶瓷制成；另一类是金属PTC，以镍基合金、钛基合金等具有较大正温度系数的合金为主。 

    PTC 发热材料电阻－温度关系示意图