Sildelementu izvēles aprēķins

a) Akumulatora sildelementi galvenokārt ir pieejami trīs veidos: silikona sildelementi, PTC sildelementi un PI sildīšanas plēves. Sildelementa izmēra dizains tiek pabeigts pēc tam, kad ir izvēlēts atbilstošs materiāls, pamatojoties uz apkures jaudas prasībām, izmaksām, svaru un telpu.

1) PTC sildelementi satur keramisku sildelementu un alumīnija plāksni, kas parasti ir 5-8 mm bieza un ar nestspēju. Akumulatora moduļa apakšdaļa parasti atrodas vietā, kur tie atrodas, kā parādīts 1. attēlā (a).

2) Silikona sildelementi sastāv no silikona korpusa un sildīšanas serdes, kas ir aptuveni 1,2 mm bieza. Parasti tie ir novietoti moduļa sānos un nespēj izturēt svaru. Alternatīvi, moduļa pamatnē var ievietot silikona sildelementu, kā parādīts 1. attēlā (b).

3) PI apsildes plēves sastāv no sildīšanas serdes un PI plēves, kas parasti ir aptuveni 0,38 mm biezas. Parasti tie ir novietoti moduļa sānos un nespēj izturēt svaru. Turklāt, ja ir pietiekami daudz vietas, tos var novietot moduļa pamatnē.

b) Apkures jaudas aprēķins

Sildīšanas elementa sildīšanas jaudu nosaka pēc šādas formulas:

F = 60 × R × W

kur F apzīmē sildelementa sildīšanas jaudu, W;

Moduļa īpatnējo siltumietilpību apzīmē ar R/(K ∙ K).

Moduļa svars kilogramos tiek apzīmēts ar W.

60 attiecas uz klienta -nepieciešamo akumulatora uzsildīšanas ātrumu, grādu/grādu .

Praktiskajos lietojumos, ņemot vērā tādus faktorus kā siltuma vadītspēja starp moduli un citiem komponentiem, siltuma izkliedi sildelementa otrā pusē un sildelementa jaudas samazināšanos akumulatora sistēmas sprieguma izmaiņu dēļ, dizaina izvēlei tiek pievienota papildu 20% rezerve. Tādējādi faktiskā nepieciešamā apkures jauda ir:

F₀ = F₀ × (1 + 20%)

c) Jaudas blīvuma izvēle

Praktiskā pielietojumā, tā kā akumulatori abos moduļa galos ir tiešā saskarē ar gala plāksni, siltuma izkliede caur gala plāksni notiek salīdzinoši ātri. Turklāt gala izolācijas plāksnes salocītās malas dēļ dažās akumulatora vietās, kas atrodas tuvu gala plāksnei, trūkst sildelementu. Šie divi faktori karsēšanas laikā palielina temperatūras starpību starp akumulatoriem abos moduļa galos un akumulatoru moduļa vidū. Tāpēc faktiskajā sildelementa konstrukcijā sildelementa jaudas blīvums tuvāk moduļa galam ir atbilstoši palielināts.

PTC sildelementiem ir paš{0}}temperatūras kontrole. Kā parādīts 2. attēlā, keramikas PTC elements uzsilst pēc sprieguma pieslēgšanas, un iekšējā temperatūra strauji paaugstinās, pārejot no NTC efekta uz PTC efektu. Pēc tam, temperatūrai paaugstinoties, pretestība strauji palielinās, galu galā sasniedzot līdzsvaru starp sildīšanu un siltuma izkliedi, panākot automātisku temperatūras kontroli. Parasti pašregulētā temperatūra ir paredzēta no 60 grādiem līdz 80 grādiem. Lietojot kopā ar akumulatora moduli, sildelementa virsmas termiskā līdzsvara temperatūra parasti ir no 20 grādiem līdz 40 grādiem istabas temperatūrā. Sildīšanas elementa virsma nedeg sarkanā krāsā un neizdala atklātu liesmu, nodrošinot drošību un uzticamību. Parasti izmantotais PTC sildelementu jaudas blīvums ir 0,5–0,6 K/K².

Silikona sildelementiem un PI sildīšanas plēvēm ir atšķirīgas sildīšanas īpašības nekā PTC. Lielāks jaudas blīvums nodrošina augstāku sausās {{1}degšanas temperatūru, kā parādīts 1. tabulā. Lai gan tiek ievērotas apkures jaudas prasības, jaudas blīvums ir jāsamazina. Parasti izmantotais jaudas blīvums silikona sildelementiem un PI sildplēvēm ir 0,25 ~ 0,4 K/K².

Pēc jaudas blīvuma palielināšanas abos sildelementa galos ir jāpārrēķina sildelementa kopējā sildīšanas jauda. Aprēķina formula ir šāda:

𝑃𝐻0′ = 𝑃𝐻0 + 𝑃x

Kur 𝑃𝑥 attiecas uz palielinātā jaudas blīvuma sildīšanas jaudu abos sildelementa galos, W.

d) sildelementa spriegums

PTC sildelementi ir savienoti paralēli akumulatora blokā, savukārt silikona sildelementi un PI sildīšanas plēves ir savienotas virknē. Sildelementa spriegumam ir divi scenāriji: pirmkārt, sildīšanas spriegumu nodrošina akumulatora bloks, un tādā gadījumā PTC sildelementa spriegums atbilst akumulatora bloka platformas spriegumam, un katra silikona sildelementa un PI sildīšanas plēves sprieguma vērtību nosaka virknē savienoto elementu skaits. Otrkārt, sildelementa spriegumu nodrošina ārējais lādētājs, un tādā gadījumā PTC spriegums atbilst lādētāja spriegumam, un katra silikona sildelementa un PI sildīšanas plēves sprieguma vērtību nosaka virknē savienoto elementu skaits.

e) Sildīšanas elementa pretestība

Sildelementa pretestību nosaka pēc aprēķinātās sildelementa jaudas un sprieguma, kā parādīts šādā formulā:

F = F^2/F0′

kur F attiecas uz viena sildelementa spriegumu (V);

F0′ attiecas uz viena sildelementa sildīšanas jaudu (W).

f) Sildīšanas elementa stiprinājuma dizains: PTC sildelementi ir piestiprināti korpusa apakšā ar skrūvēm, panākot ciešu kontaktu ar moduli, izmantojot termiskos spilventiņus vai līmi; Silikona sildelementi un PI apsildes plēves parasti tiek piestiprinātas moduļa sānos vai apakšā ar vienpusēju -līmi.

g) Sildīšanas instalācijas stiprinājums: vadu instalācija parasti ir piestiprināta pie gala plāksnes vai korpusa, parasti ar atstarpi 150–200 mm.