Utilizarea efectului termoelectric permite utilizarea practică a energiei termice generate în legătură cu utilizarea a două metale diferite. Ce sunt exact fenomenele termoelectrice, ce tipuri pot fi distinse și cum sunt utilizate în practică?
Consultați ingineria electrică la angrosistul Onninen
Ce este mai exact efectul termoelectric?
Efectul termoelectric este discutat în contextul procesului în timpul căruia are loc o conversie directă a energiei electrice în energie termică sau invers - a energiei termice în energie electrică. O astfel de conversie este o consecință a proprietăților unor materiale, care au proprietăți specifice. Generarea de tensiune electrică este posibilă ca o consecință a diferenței de temperatură sau datorită schimbării de temperatură care are loc sub influența fluxului de curent. Utilizarea fenomenului diferențelor de temperatură este posibilă dacă cablurile și firele , precum și contactele, sunt realizate din cel puțin două metale diferite.
Observarea fenomenului este posibilă datorită unor dispozitive speciale, cum ar fi diverse aparate electrice sau aparate modulare .
Diviziunea fenomenelor termoelectrice
În practică, există trei variante ale fenomenelor termoelectrice care au un impact semnificativ nu numai asupra sectorului energetic, ci și asupra electronicii și industriilor aeronautică și spațială.
Primul dintre cele cunoscute este așa-numitul efect Seebeck. Se observă atunci când apare o diferență de temperatură într-un circuit dat, unde o condiție necesară este construcția sistemului dat - în acesta trebuie să apară două materiale conductoare sau semiconductoare diferite. În practică, efectul Seebeck face ca diferența de temperatură observată să provoace mișcarea sarcinilor, mișcarea având loc întotdeauna dinspre partea caldă spre partea rece.
Ca urmare, se generează o tensiune electrică. Coeficienții Seebeck sunt utilizați, printre altele, pentru măsurarea temperaturii prin intermediul senzorilor de temperatură.
Al doilea tip de fenomen este efectul Peltier. Acesta presupune că, în urma curgerii curentului printr-un circuit compus din două materiale diferite, căldura este transportată între joncțiuni. Conform observațiilor, în cazul efectului Peltier, căldura este absorbită într-o joncțiune (are loc răcirea) și eliberată în cealaltă (încălzire).
A treia variantă este efectul termoelectric numit efectul Thomas. Este cel mai avansat dintre cele menționate până acum. Esența sa constă în observația că, în timpul trecerii curentului printr-un material cu temperatură variabilă, căldura este eliberată sau absorbită, în funcție de direcția de curgere observată, precum și de gradientul de temperatură.
Aplicarea și utilizarea comună a fenomenelor termoelectrice
Diferitele temperaturi care provoacă efectele Seeback, Peltier și Thomas își găsesc aplicații foarte practice în multe industrii. Cea mai comună este sectorul energetic, unde utilizarea fenomenelor termoelectrice permite recuperarea energiei termice, de exemplu din deșeuri industriale, dispozitive electronice sau motoare cu ardere internă. Aceasta este o modalitate excelentă de a crește eficiența energetică.
Fenomenele termoelectrice sunt, de asemenea, de mare importanță în industria ingineriei electrice . Curgerea curentului și utilizarea diferitelor valori de temperatură sunt utilizate în mod obișnuit, printre altele, în computerele portabile și staționare. Răcirea termoelectrică caracteristică este o alternativă excelentă la răcirea mecanică a sistemelor. Prin urmare, poate înlocui cu succes ventilatoarele tradiționale. Aceasta este o modalitate excelentă de a reduce zgomotul generat de dispozitiv.
Aplicarea practică a efectelor termoelectrice permite, de asemenea, încălzirea eficientă a încăperilor, cu condiția ca curentul să circule în direcția corectă. În acest caz, cablurile de instalare trebuie selectate și conectate corespunzător.