Der Rohstoff des PTC zur Herstellung eines Werkstoffes für Heizelemente ist ein pulverförmiges keramisches Gemisch verschiedener Komponenten, das hochverdichtet in Form gebracht und anschließender Sinterung wegen seiner besonderen Eigenschaft als Werkstoff im Automobilbau Verwendung findet. Generell ist die elektrische Erzeugung von Wärme ein instationärer Prozess, wobei in jeder Sekunde ein Watt Leistung ein Joule Wärme generiert. Daraus resultiert für einen stationär ablaufenden Heizprozess, dass die Ergiebigkeit der Wärmeerzeugung in der Quelle zeitgleich mit dem Wärmetausch in der Senke vonstattengeht, um einen Wärmestau zu vermeiden. Im Vergleich zu einer Wärmerzeugung mit einem Heizdraht, hat der PTC die einzigartige Eigenschaft, die ihn als Werkstoff in Heizungen prädestiniert, bei Ausfall der Kühlung selbsttätig die Wärmeerzeugung abzuschalten. Dieses exklusive Sicherheitsmerkmal ist die Berechtigung für den erhöhten Aufwandes des PTC beim Einsatz im Automobilbau zur Einschränkung einer Brandgefahr.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 2. Potentialtheoretische Erkenntnisse des linearen und quadratischen PTC
- 2.1 Der lineare PTC
- 2.2 Der quadratisch runde PTC
- 3. Der lineare Hochvolt-PTC-Heizer
- 3.1 Die Besonderheit des Hochvolt-PTC-Heizers und deren Auswirkungen
- 3.2 Schlussfolgerungen aus den Erkenntnissen der analogen Betrachtung zum Verhalten des Hochvolt-PTC-Heizers
- 4. Der quadratische Hochvolt-PTC-Heizer als Alternative zum linearen Hochvolt-PTC
- 4.1 Anwendung der konformen Abbildung zur Entwicklung des quadratischen Alternativ-PTC-Heizers
- 4.2 Die Überleitung der theoretisch ermittelten quadratischen PTC-Struktur in einen praktisch nutzbaren alternativen Hochvolt-PTC-Heizer
- 5. Zusammenfassung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit untersucht das thermische Verhalten des PTC-Werkstoffes im Kontext der Anwendung im Elektromobilbau. Dabei werden die potentialtheoretischen Erkenntnisse über die lineare und quadratische Form des PTC-Heizers herangezogen, um die Funktionsweise und die Auswirkungen auf die Wärmeübertragung zu analysieren.
- Potentialtheoretische Analyse des linearen und quadratischen PTC
- Untersuchung des Hochvolt-PTC-Heizers und dessen Besonderheiten
- Anwendung der konformen Abbildung zur Entwicklung eines quadratischen PTC-Heizers
- Bewertung der Möglichkeiten und Herausforderungen bei der Integration des PTC-Heizers in Elektromobile
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung erläutert die Verwendung des PTC-Werkstoffes im Automobilbau und die besondere Eigenschaft des PTC, die Wärmeerzeugung bei Ausfall der Kühlung selbsttätig abzuschalten. Kapitel 2 befasst sich mit den potentialtheoretischen Erkenntnissen über den linearen und den quadratischen PTC. Kapitel 3 analysiert den linearen Hochvolt-PTC-Heizer und dessen besondere Eigenschaften und Auswirkungen. Kapitel 4 präsentiert die Anwendung der konformen Abbildung zur Entwicklung eines quadratischen Alternativ-PTC-Heizers.
Schlüsselwörter
PTC-Werkstoff, Hochvolt-PTC-Heizer, Potentialtheorie, konforme Abbildung, Elektromobilbau, Wärmeerzeugung, Wärmeübertragung, thermisches Verhalten, Curie-Temperatur
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- Klaus Kietzer (Autor), 2023, Theorie und Praxis des Hochvolt-PTC-Heizers, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1399607
