一、概述 伴熱作為一種有效的管道(儲罐)保溫及防凍方案一直被廣泛應用。其工作原理是通過伴熱媒體散發一定的熱量,通過直接或間接的熱交換補充被伴熱管道的損失,以達到升溫、保溫或防凍的正常工作要求。20世紀70年代，美國能源行業就提出用電伴熱方案來替代蒸汽伴熱的設想。70年代末80年代初，包括能源行業在內的很多工業部門已廣泛推廣了電伴熱技術，以電伴熱全面代替蒸汽伴熱。電伴熱技術發展至今，已由傳統的恒功率伴熱發展到以導電塑料為核心的自控溫電伴熱。
    1、原理對比
    1、1自控溫伴熱電纜原理
　　自控溫電伴熱方案主要通過自控溫電伴熱線完成。自控溫電伴熱線由導電塑料和2根平行母線加絕緣層、金屬屏蔽網、防腐外套構成。其中由塑料加導電碳粒經特殊加工而成的導電塑料是發熱核心。當伴熱線周圍溫度較低時，導電塑料產生微分子收縮，碳粒連接形成電路使電流通過，伴熱線便開始發熱；而溫度較高時，導電塑料產生微分子膨脹，碳粒逐漸分開，導致電路中斷，電阻上升，伴熱線自動減少功率輸出，發熱量便降低。當周圍溫度變冷時，塑料又恢復到微分子收縮狀態，碳粒相應連接起來形成電路，伴熱線發熱功率又自動上升。由于整個溫度控制過程是由材料本省自動調節完成的，其控制溫度不會過高也不會過低。因此電伴熱所具有的良好特性是其他伴熱系統所無法比擬的。
1、2 恒功率伴熱電纜原理
　　恒功率伴熱電纜分為并聯式電熱帶和串聯式電熱帶。恒功率并聯電熱帶由于其多個發熱節在整個長度并聯聯接，故簡稱為并聯式電熱帶，它是由電源母線和母線絕緣、主絕緣、發熱絲、外護套、金屬屏蔽網、加強護套構成。恒功率并聯電熱帶由于其多個發熱節在整個長度并聯聯接。電源母線為二根或三根平行絕緣銅導線，并在其表面上纏繞電熱絲，并將該電熱絲每隔一定距離（“即發熱節長”）與母線連接，形成連續并聯電阻，母線通電后，各并聯電阻發熱，因而形成一條連續的加熱帶；恒功率串聯電熱帶由電源母線和發熱芯、復合絕緣、外護套、銅編織、加強層構成。根據焦耳定律可知，電流通過導體不斷的放出能量，形成一條連續的、發熱均勻的電伴熱帶。
2、產品性能特點對比
2、1自控溫伴熱電纜性能特點
　　自控溫伴熱電纜加熱時能夠自動限定電纜的工作溫度；自控溫伴熱電纜能隨被加熱體系的溫度變化自動調整輸出功率而無需外加設備；電纜可以任意裁短或在一定范圍內接長使用，而上述性能不變；允許交叉重疊纏繞敷設而無過熱及燒毀之憂；伴熱管線溫度均勻，不會過熱，安全可靠；節約電能；間歇操作時，升溫啟動快速；安裝及運行費用低；安裝使用維護簡便；便于自動化管理；無環境污染；使用壽命長等特點。
2、2恒功率伴熱電纜性能特點
　　恒功率串聯電熱帶單位長度的發熱量恒定，使用的電熱帶越長輸出的總功率越大，管道維持溫度高。該電熱帶在現場不完全能按實際長度任意剪切。此外，電熱帶柔軟行沒有自控溫較柔軟，能夠緊貼在管道表面，電熱帶外層金屬屏蔽網可以防止靜電產生并安全接地，它不僅提高了電熱帶的整體強度，還起著傳熱和散熱的作用。
應用場合
　　自控溫伴熱電纜（電伴熱帶）廣泛應用在石油、化工、鋼鐵、電力等工業企業的管線、儲罐的伴熱保溫、抗凝、防凍。伴熱電纜使用于普通區、危險區和腐蝕區。
　　 恒功率伴熱電纜主要使用于管道、閥門、泵體、儲罐、反應塔、儀表箱等防凍和保溫，或者維持儀管線的工藝溫度，應用于加熱、高溫伴熱場合。
效益分析
　　自控溫電伴熱因本省根據敏感管壁（介質）的溫度而自調發熱量，是一種節能措施。應用最廣泛的自控溫電伴熱線每米用電量為15W。管道全長為1000m，每小時用電量為1000×15/1000=15KW.h。當管道溫度達到維持溫度上限時，電伴熱的發熱量將逐漸減少，輸出功率亦隨之下降，從而電伴熱的耗電量一般為額定功率的60％；廠用電價按0.60元/ KW.h計，運行日為100天（2400小時），則每年正常耗電費用為：（15×2400）×0.60×60％＝12960元，自控溫電熱帶與溫控器配合使用時，不但可以精確維持管道或加熱體的介質溫度，還可以大大的降低運行費用成本。
　　 恒功率電熱帶單位長度的發熱量恒定，使用的電熱帶越長輸出的總功率越大。應用最廣泛的恒功率電伴熱線每米用電量為20W。管道全長為1000m,每小時用電量為1000×20/1000=20KW.h。當管道溫度達到維持溫度上限時，輸出功率隨之進入穩定，從而電伴熱的耗電量保持不變；廠用電價按0.60元/ KW.h計，運行日為100天（2400小時），則每年正常耗電費用為：（20×2400）×0.60＝28800元，恒功率電熱帶與溫控器配合使用時，也可精確維持管道或加熱體的介質溫度。
結論
　　由以上的分析可知，同樣都是給管線、儲罐伴熱保溫，但他們之間有著很大的區別，在采用自控溫電伴熱與恒功率電伴熱一次性投資差不多，但自控溫電伴熱運行費用卻有較大降低，經濟效益非常顯著。而且，從國內目前已經采用自控溫伴熱系統的電力工業、石油化工、建筑業、公共事業設備等的運行情況看，可以預見工業企業的管線、儲罐的伴熱保溫、抗凝、防凍應用中，針對伴熱的特殊技術要求，自控溫電伴熱系統能夠準確、方便地起到保溫、防凍的作用電伴熱已達到了預期的效果。恒功率電熱帶較自控溫電熱帶產品雖然存在較多缺點，產品本身不能智能化，但在一定條件下，通過輔助控制在某些高溫伴熱或加熱場合，特別是超長度管輸的伴熱或加熱，還是有相當大的應用需求。

自限式電熱帶　
　　自限溫（自限式、自調控、自控溫、變功率）電熱帶（電熱線、電纜、伴熱電纜、伴熱帶、伴熱線）是當今世界上先進的智能型高分子電熱器件，其發熱元件是由具有“PTC”效應的導電高分子復合材料擠包在兩股平行導電線芯之間形成的帶狀（線狀、板狀）器件。該發熱元件是由氟樹脂為基料或以聚乙烯為基料的PTC材料（簡稱，含氟PTC和普通PTC），通過兩股導線形成PTC芯帶并等效于無限個可自調并聯電阻電路，所謂“PTC”效應是指發熱材料的電阻隨溫度的升高而增大的現象，因此，它可隨溫度的變化而自動調整電熱輸出功率，當溫升至某一溫度時，其電阻趨向于無窮大，即輸出功率近似于零，反之亦然。上述現象稱之謂PTC產品的記憶特性和開關特性。
　　自限溫電熱帶的好壞主要指其記憶特性和開關特性（開關點）的穩定程度，當產品處于某一臨界高溫點時（最高承受溫度），其穩定程度積累性衰減直至不發熱，在某一條件下（即指工作電壓的高低、通電次數的多少、使用時的內外環境溫度的高低、長期處于的工作狀態即輸出功率的大小等），條件越苛刻，“記憶”和“開關”特性越穩定，其品質越好。因此比較自限溫電熱帶的優劣應在同一使用條件下進行應用比較或同類產品其穩定性適應條件的苛刻程度進行比較，適應條件越苛刻，其品質越好，特別提出的是其最高承受溫度這一條件，即很多需蒸汽掃線的場合對此產品要求較高。
在尚未應用時應怎樣比較呢？
（1）理應先以其核心“PTC”材料分析，高分子“PTC”材料分為兩類（見表一），含氟樹脂或非含氟樹脂（聚乙烯）為基體，由于氟樹脂的特殊性能，以其為基體的“PTC”材料（含氟PTC）基本性能特別是熱穩定性能遠遠高于聚乙烯為基體的PTC材料（普通PTC）。所謂含氟PTC，指的是電熱帶黑色的發熱芯帶材料而絕非是電熱帶的絕緣或加強護層材料為氟材料。

因此國際上通常是以含氟PTC材料制作中、高溫帶和普通PTC材料制作低溫帶。
（2）技術指標是代表產品水平和品質的定量表示，但主要是指代表上述兩項穩定性的一些指標。例如：
a、最高承受溫度 b、衰減率（溫度、功率）
c、起始電流與穩態電流的比值 d、阻燃性
e、耐電壓等級或可在高電壓條件下的性能穩定或不擊穿。
　　特別指出的是起始電流的高低不是判定性能穩定的技術指標，因為它無法獨立進行比較。起始值受影響的因素較多，故行業內專家引進了起始值與穩態值的“比值”才較為貼切地反映了產品的性能，但它是一項當產品大量采用時對控制線路及開關容量的一項應用參數，而起始電流值與該產品穩態電流值的比值是一項影響輔助設施的經濟指標。電熱帶這項指標尚無國際標準值。國內外各廠家界定產品起始電流值時以接通電源后某一時間值是不一樣的，是瞬間、幾秒鐘，還是更長，時間越長，起始電流越小，產品起始電流又因該產品的發熱溫度高低、標稱功率大小（w/m•10℃），通電時產品的使用環境溫度高低、工作電壓、使用長度有著直接的關系，電熱帶發熱溫度低，功率小，每米電阻大，起始電流小；電熱帶發熱溫度高，功率大，每米電阻小，起始電流大；使用環境溫度低，起始電流大，使用環境溫度高，起始電流小，以上定性規律，國際上根本無法以產品起始電流的大小來作為判別產品優劣這一說法，而是視其起始電流值與穩態工作電流值的比值來合理選用控制器件的（開關容量及熔斷器的容量大小）一項重要依據。一般以2-5倍為好，下限比值優于上限比值。
　　如果簡單地在不同的使用條件、不同的產品技術指標，以電熱帶的起始電流的大小，甚至以較小的功率（≤10W/m，10℃）、較低發熱溫度（≤60℃）的電熱帶與25W/m，10℃功率，發熱溫度≤80℃的電熱帶在非標準狀態下進行起始電流值的大小比較，甚至將此產品混同普通電線電纜，以電熱帶導電線芯截面大小判定優劣，這就是誤導。電熱帶絕對不能等同于普通電線電纜，更不能以導電線芯截面大小作為計價的主要依據。
　　符合國際安全認可，符合國家CCC強制認證標準要求的電熱帶產品結構應如圖二所示為加強型電熱帶，由于此產品國內外尚無統一標準，因此目前較多場合大量地存在著使用單一功能的產品，即基本型或屏蔽型結構的產品。目前世界上先進水平的產品長期承受溫度一般在155℃左右，短時間可以承受205℃，