A termoelektromos hatás alkalmazása lehetővé teszi a két különböző fém használatával kapcsolatban keletkező hőenergia gyakorlati felhasználását. Mik is pontosan a termoelektromos jelenségek, milyen típusokat különböztethetünk meg, és hogyan alkalmazzák őket a gyakorlatban?
Tekintse meg az Onninen nagykereskedő villamosmérnöki szolgáltatásait
Mi is pontosan a termoelektromos hatás?
A termoelektromos hatást olyan folyamat keretében tárgyaljuk, amelynek során az elektromos energia közvetlenül hőenergiává, vagy fordítva - a hőenergia elektromos energiává alakul. Ez az átalakulás egyes anyagok tulajdonságainak következménye, amelyek specifikus tulajdonságokkal rendelkeznek. Az elektromos feszültség keletkezése a hőmérsékletkülönbség következtében, vagy az áram folyása alatt bekövetkező hőmérsékletváltozás miatt lehetséges. A hőmérsékletkülönbség jelenségének kihasználása akkor lehetséges, ha a kábelek és vezetékek , valamint az érintkezők legalább két különböző fémből készülnek.
A jelenség megfigyelése speciális eszközöknek, például különféle elektromos készülékeknek vagy moduláris készülékeknek köszönhetően lehetséges.
A termoelektromos jelenségek felosztása
A gyakorlatban a termoelektromos jelenségeknek három változata létezik, amelyek jelentős hatással vannak nemcsak az energiaszektorra, hanem az elektronikára, valamint a repülésre és az űriparra is.
Az első ismert jelenség az úgynevezett Seebeck-effektus. Akkor figyelhető meg, amikor egy adott áramkörben hőmérséklet-különbség jelenik meg, ahol az adott rendszer felépítése szükséges feltétel - két különböző vezető vagy félvezető anyagnak kell benne megjelennie. A gyakorlatban a Seebeck-effektus a jelzett hőmérséklet-különbséget okozza, ami a töltések mozgását okozza, ahol a mozgás mindig a meleg oldalról a hideg oldalra történik.
Ennek eredményeként elektromos feszültség keletkezik. A Seebeck-együtthatókat többek között a hőmérséklet-érzékelők általi hőmérsékletmérésre használják.
A második típusú jelenség a Peltier-effektus. Feltételezi, hogy a két különböző anyagból álló áramkörön átfolyó áram következtében hő távozik a csatlakozások között. Megfigyelések szerint a Peltier-effektusban az egyik csatlakozásban hő nyelődik el (lehűlés történik), a másikban pedig felszabadul (melegedés).
A harmadik változat a termoelektromos hatás, amelyet Thomas-effektusnak neveznek. Ez a legfejlettebb az eddig említettek közül. Lényege az a megfigyelés, hogy egy változó hőmérsékletű anyagon átfolyó áram során hő szabadul fel vagy nyelődik el, a megfigyelt áramlási iránytól, valamint a hőmérsékleti gradienstől függően.
A termoelektromos jelenségek gyakori alkalmazása és használata
A Seeback-, Peltier- és Thomas-effektusokat okozó különböző hőmérsékletek számos iparágban nagyon gyakorlati alkalmazásokat találnak. A leggyakoribb az energiaszektor, ahol a termoelektromos jelenségek használata lehetővé teszi a hőenergia kinyerését, például ipari hulladékból, elektronikus eszközökből vagy belső égésű motorokból. Ez kiváló módja az energiahatékonyság növelésének.
A termoelektromos jelenségek nagy jelentőséggel bírnak az elektrotechnikai iparban is. Az áramfolyás és a különböző hőmérsékleti értékek alkalmazása elterjedt többek között hordozható és helyhez kötött számítógépekben. A karakterisztikus termoelektromos hűtés kiváló alternatívája a rendszerek mechanikus hűtésének. Ezért sikeresen helyettesítheti a hagyományos ventilátorokat. Ez kiváló módja a készülék által keltett zaj csökkentésének.
A termoelektromos hatások gyakorlati alkalmazása lehetővé teszi a helyiségek hatékony fűtését is, feltéve, hogy az áram a megfelelő irányba folyik. Ilyen esetben a telepítőkábeleket megfelelően kell kiválasztani és rögzíteni.
Tekintse meg az Onninen nagykereskedő villamosmérnöki szolgáltatásait