Термоелектрични генератори: Принципи материјали и применувања

Термоелектричниот генератор (ТЕГ) е уред кој конвертира топлинска енергија во електрична енергија користејќи Себеков ефект. Себековиот ефект е феномен кој се случува кога постои разлика во температурата помеѓу две различни проводници или циклус на проводници, што создава електрична потенцијална разлика. ТЕГ-тите се тврди станични уреди без движење и можат да работат тихо и надежно за долг период. ТЕГ-тите можат да се користат за прибирање отпадната топлина од различни извори, како индустријски процеси, автомобили, електроцентрали, а даже и телесната топлина, и да ја конвертираат во корисна електрична енергија. ТЕГ-тите исто така можат да се користат за напајање на далечински уреди, како сензори, безжични преносници и свемирски возила, користејќи радиоизотопи или сончева топлина како извор на топлина.

Како функционира термоелектричниот генератор?

Термоелектричниот генератор се состои од две главни компоненти: термоелектрични материјали и термоелектрични модули.

Термоелектричните материјали се материјали кои покажуваат Себеков ефект, што значи дека генерираат електрична напона кога се подложени на температурски градиент. Термоелектричните материјали можат да се класифицираат во два типа: n-тип и p-тип. Материјалите од n-тип имаат превишок на електрони, додека материјалите од p-тип имаат недостиг на електрони. Кога материјал од n-тип и материјал од p-тип се поврзани серијски со метални електроди, формираат термочуп, кој е основната единица на термоелектричниот генератор.

Термоелектричниот модул е уред кој содржи многу термочупови поврзани електрично серијски и топлински паралелно. Термоелектричниот модул има две страни: топла страна и холодна страна. Кога топлата страна е изложена на извор на топлина, а холодната страна е изложена на топлински сендвич, се создава температурска разлика преку модулот, што предизвикува проток на стрuja.