Qu'est-ce qu'un convertisseur thermique?

Un convertisseur thermique, également connu sous le nom de convertisseur de thermocouple ou un générateur thermoélectrique, est un dispositif électronique capable de convertir l'énergie thermique en énergie électrique.Bien qu'il existe plusieurs types de convertisseurs thermiques, ils sont tous basés sur l'effet Seebeck.L'effet Seebeck est un phénomène dans lequel les différences de température peuvent être exploitées pour générer un courant électrique.Il a d'abord été découvert par Thomas Johann Seebeck en 1826, lorsqu'il a observé que deux métaux différents peuvent générer une charge électrique tant que les points de connexion des deux métaux sont à des températures différentes.Il a depuis été constaté que l'effet thermoélectrique généré par ces circonstances augmente à mesure que la différence de température le fait.

Une idée fausse commune est qu'un convertisseur thermique est la même chose qu'un moteur thermique.Un moteur thermique convertit les différences de température en sortie mécanique, tandis qu'un convertisseur thermique transforme directement les différences de température en énergie électrique.De plus, alors que les moteurs thermiques sont souvent plus efficaces que les convertisseurs thermiques, les convertisseurs thermiques peuvent être préférables dans certaines situations car ils sont plus petits et plus compacts que la plupart des moteurs thermiques.La principale différence entre les convertisseurs thermiques et les moteurs thermiques est que, contrairement à la plupart des générateurs, un convertisseur thermique n'a généralement pas de pièces mobiles, à l'exception d'un éventuel ventilateur de refroidissement.

Les convertisseurs thermiques peuvent être appliqués à un certain nombre de situations différentes.En plus d'être utilisé pour remplacer les moteurs thermiques, des recherches sont également en cours pour exploiter l'utilisation de la chaleur des déchets à partir de moteurs de combustion, tels que ceux utilisés dans les voitures et les avions.Si cela peut être fait, l'efficacité énergétique de ces machines pourrait être augmentée d'une quantité assez importante.Les convertisseurs thermiques sont également utilisés dans des sondes d'espace de grande envergure pour générer une source constante d'énergie électrique.

Il y a cependant certains problèmes avec l'utilisation du convertisseur thermique.Par exemple, les convertisseurs ne produisent généralement qu'une efficacité de 5 à 10% à moins que la tension ne soit augmentée de manière significative.Afin de créer une sortie suffisamment grande pour que le convertisseur thermique rivalise avec l'efficacité d'un moteur de combustion, le nombre d'éléments différents utilisés pour générer le courant électrique doit être augmenté.Le résultat final est que le convertisseur thermique finit par devenir trop grand pour être efficace.Des recherches sont cependant effectuées pour augmenter la capacité générative des convertisseurs thermiques, donc avec le temps, ces différences de température peuvent être exploitées plus efficacement sans les rendre si grandes qu'elles perdent leur efficacité.