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Kurzvortrag

Effektive Heizer auf Basis von PTC-Schaumkeramik

Freitag (29.09.2017)
15:00 - 15:15 Uhr Palaiszimmer
Bestandteil von:


Sog. PTC-Heizelemente sind in Automobil-Zuluftheizungen oder als Heizer für Haushaltsgeräte in großen Stückzahlen zu finden. Sie zeichnen sich durch eine spezielle Widerstands-Temperatur-Charakteristik aus, welche durch einen sprunghaften Anstieg des Widerstandes in einem engen Temperaturbereich charakterisiert ist. Im Vergleich zu NTC-Heizern haben sie somit den Vorteil, dass sie selbstregelnd sind und auf die normalerweise erforderlichen Einrichtungen für Temperaturregelung und Übertemperatursicherung verzichtet werden kann. Wegen ihrer Bauweise (meist Stifte, Plättchen, Ringe und Waben) haben PTC-Elemente aber nur einen geringen Wärmeübergang an das zu beheizende Medium, was durch aufwändige Kombinationen mit metallischen Wärmetauschern kompensiert werden muss.

Die am Fraunhofer IKTS entwickelten selbstregelnden Heizkomponenten auf Basis von PTC-Schaumkeramiken besitzen aufgrund ihrer zellularen Struktur eine hohe geometrische Oberfläche. Zu beheizende Medien, wie Gase oder Flüssigkeiten, durchströmen die Heizerstruktur direkt, was einen besonders effektiven Wärmeübergang und eine schnelle und präzise Temperierung im Bereich von 80 °C bis 180 °C ermöglicht. Durch den direkten Kontakt kann auf zusätzliche Wärmetauscher weitgehend verzichtet werden, wodurch besonders kompakte Heizer gebaut werden können.

Im Vortrag wird die Schaumkeramikentwicklung auf Basis von bleihaltigem und selbst synthetisiertem bleifreien Bariumtitanat beschrieben und auf die elektrischen Eigenschaften der entwickelten Schaumstrukturen eingegangen. Darüberhinaus wird eine erste PTC-Schaum-Demonstrator-Baugruppe vorgestellt und hinsichtlich ihrer Performance beschrieben.

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Daniela Haase
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Weitere Autoren/Referenten:
  • Gisela Standke
    Fraunhofer IKTS
  • Dr. Michael Arnold
    Fraunhofer IKTS
  • Jörg Adler
    Fraunhofer IKTS