Termoelektrični generator

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Peltierov element

Termoelektrični generatori (nazivaju se još termogeneratori) su uređaji koji konvertiraju toplinu (razliku u temperaturi) direktno u električnu energiju, koristeći fenomen koji se naziva "Seebeck effect" (ili "termoelektrični efekt"). Njihova prosječna efikasnost je oko 5-10%. Stariji uređaji bazirani na temoelektričnom efektu koristili su bimetalne spojeve i bili su glomazni, dok noviji uređaji koriste poluvodičke PN spojeve na bazi bizmut (III) telurida (Bi2Te3) i mogu imati debljinu u rasponu od nekoliko milimetara. To su uređaji čvrstog stanja i za razliku od dinama nemaju pomičnih dijelova, uz poneki izuzetak ventilatora.

Radioizotopni termoelektrični generatori mogu obskrbljivati električnom energijom svemirske letjelice. Automobilski termoelektrični generatori su predloženi da povrate iskoristivu energiju iz otpadne topline u automobilu.

Upotreba[uredi VE | uredi]

Termoelektrični generatori se mogu koristiti u različitim situacijama. Uobičajeno se koriste za male uređaje u kojima toplinske motore (koji su glomazniji, ali efikasniji) poput Stirlingovog motora nije moguće koristiti.

Iskorištenje otpadne topline kod motora s unutarnjim izgaranjem nameće se kao područje u kojem će biti moguća višestruka primjena. Također primjena će biti moguća i kod klima uređaja.[1]


Postoje dva glavna problema kod ovakvog uređaja: veliki izlazni otpor i nepovoljna toplinska karakteristika. Da bi se dobio visoki izlazni napon potreban je veliki Seebeckov koeficient (veliki omjer napona i temperature V/°C). Uobičajeni je pristup da se mnogo termoelektričnih elemenata spoji u seriju, što uzrokuje vrlo veliki efektivni izlazni otpor termogeneratora (>10kOhm). Stoga se snaga jedino efektivno prenosi do opterećenja sa velikim otporima; inače se snaga gubi preko izlaznih otpora. Generator s vrlo velikom izlaznom impedancijom je efektivno toplinski senzor, ne i generator. Nadalje, zbog toga jer je potrebna mala toplinska provodnost za dobar termoelektrični generator, to može ozbiljno smanjiti rasipanje topline takvog uređaja (tj. termoelektrični generator može poslužiti kao loš hladnjak). Na primjer ne smatra se naročito mudrim staviti ga na važan IC čip, koji zahtijeva hlađenje, jer će se zbog male toplinske provodnosti termoelektričnog generatora čip sporije hladiti.

Automobili proizvode otpadnu toplinu, čijim bi se iskorištenjem mogla povećati efikasnost goriva.

Svemirske sonde u vanjskom dijelu sunčevog sustava koriste ovaj efekt u radioizotopnim termoelektričnim generatorima za proizvodnju električne energije. Solarne ćelije koriste samo visokofrekventno sunčevo zračenje, a ne iskorištavaju energiju koja je sadržana u niskofrekventnom zračenju. Podneseno je nekoliko patenata o korištenju termoelektričnih uređaja zajedno sa solarnim ćelijama. Ideja je da se poveća efikasnost kombiniranog solarno-termoelektričnog sustava u pretvorbi sunčevog zračenja u korisnu električnu energiju.

Termoelektrični moduli mogu se koristiti za ponovno iskorištenje izgubljene topline. Nekoliko kompanija počelo je projekte u kojima se instaliraju veće količine termoelektričnih uređaja.

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. Recodrive News source

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]

Vidi još[uredi VE | uredi]