Vad är en termisk omvandlare?
En termisk omvandlare, även känd som en termoelementomvandlare eller en termoelektrisk generator, är en elektronisk anordning som kan omvandla värmeenergi till elektrisk energi.Även om det finns flera termiska omvandlare, är de alla baserade på Seebeck -effekten.Seebeck -effekten är ett fenomen där skillnader i temperatur kan utnyttjas för att generera en elektrisk ström.Det upptäcktes först av Thomas Johann Seebeck 1826, då han observerade att två olika metaller kan generera en elektrisk laddning så länge anslutningspunkterna för de två metallerna är vid olika temperaturer.Det har sedan visat sig att den termoelektriska effekten som genereras av dessa omständigheter ökar som skillnaden i temperatur gör.
En vanlig missuppfattning är att en termisk omvandlare är samma sak som en värmemotor.En värmemotor omvandlar skillnader i temperatur till mekanisk utgång, medan en termisk omvandlare förvandlar temperaturskillnader direkt till elektrisk energi.Även om värmemotorer ofta är mer effektiva än termiska omvandlare, kan termiska omvandlare vara att föredra i vissa situationer eftersom de är mindre och mer kompakta än de flesta värmemotorer.Den viktigaste skillnaden mellan termiska omvandlare och värmemotorer är att till skillnad från de flesta generatorer har en termisk omvandlare i allmänhet inga rörliga delar, med undantag för en möjlig kylfläkt.
termiska omvandlare kan appliceras på ett antal olika situationer.Bortsett från att användas för att ersätta värmemotorer görs också forskning för att utnyttja användningen av spillvärme från förbränningsmotorer, till exempel de som används i bilar och flygplan.Om detta kan göras kan bränsleeffektiviteten för dessa maskiner ökas med en ganska stor mängd.Termiska omvandlare används också i långtgående rymdprober för att generera en konstant källa till elektrisk kraft.
Det finns dock några problem med termisk omvandlare.Till exempel är omvandlarna vanligtvis bara en effektivitet på 5-10% såvida inte spänningen ökas avsevärt.För att skapa en tillräckligt stor utgång för att den termiska omvandlaren ska kunna konkurrera med effektiviteten hos en förbränningsmotor måste antalet olika element som används för att generera den elektriska strömmen ökas.Slutresultatet är att den termiska omvandlaren slutar bli för stor för att vara effektiv.Forskning görs emellertid för att öka den generativa kapaciteten för termiska omvandlare, så med tiden kan dessa temperaturskillnader utnyttjas mer effektivt utan att göra dem så stora att de förlorar sin effektivitet.