Co je to tepelný převodník?

Tepelný převodník, známý také jako převodník termočlán nebo termoelektrický generátor, je elektronické zařízení, které je schopné přeměnit tepelnou energii na elektrickou energii.Přestože existuje několik typů tepelných převodníků, všechny jsou založeny na efektu Seebeck.Efekt Seebeck je jev, ve kterém lze využít rozdíly v teplotě, aby se vytvořil elektrický proud.Poprvé to objevil Thomas Johann Seebeck v roce 1826, když poznamenal, že dva odlišné kovy mohou generovat elektrický náboj, pokud spojovací body obou kovů jsou při různých teplotách.Od té doby bylo zjištěno, že termoelektrický účinek generovaný těmito okolnostmi se zvyšuje s tím, jak to dělá rozdíl v teplotě.

Jednou z běžných mylných představ je, že tepelný převodník je stejný jako tepelný motor.Tepelný motor přeměňuje rozdíly v teplotě na mechanický výstup, zatímco tepelný převodník mění teplotní rozdíly přímo na elektrickou energii.Také, zatímco tepelné motory jsou často účinnější než tepelné převodníky, tepelné převodníky mohou být v některých situacích výhodnější, protože jsou menší a kompaktnější než většina tepelných motorů.Klíčový rozdíl mezi tepelnými převodníky a tepelnými motory je to, že na rozdíl od většiny generátorů nemá tepelný převodník obecně žádné pohyblivé části, s výjimkou možného chladicího ventilátoru.

Tepelné převaděče lze použít na řadu různých situací.Kromě toho, že se používá k nahrazení tepelných motorů, se provádí také výzkum k využití odpadního tepla ze spalovacích motorů, jako jsou ty, které se používají v automobilech a letadlech.Pokud to lze dosáhnout, mohla by být palivová účinnost těchto strojů zvýšena poměrně velkým množstvím.Tepelné převaděče se také používají ve vzdálených kosmických sondách k vytvoření konstantního zdroje elektrické energie.Například převaděči obvykle vytvářejí pouze 5-10% účinnost, pokud se napětí výrazně zvýší.Aby bylo možné vytvořit dostatečně velký výstup pro tepelný převodník, který bude konkurovat účinnosti spalovacího motoru, musí se zvýšit počet odlišných prvků používaných k generování elektrického proudu.Konečným výsledkem je, že tepelný převodník nakonec bude příliš velký na to, aby byl efektivní.Výzkum se však provádí ke zvýšení generativní kapacity tepelných převodníků, takže včas mohou být tyto teplotní rozdíly využívány efektivněji, aniž by byly tak velké, že ztratí svou účinnost.