Využitie termoelektrického javu umožňuje praktické využitie tepelnej energie, ktorá vzniká v súvislosti s použitím dvoch rôznych kovov. Čo presne sú termoelektrické javy, aké typy možno rozlíšiť a ako sa používajú v praxi?
Pozrite si elektrotechniku u veľkoobchodníka Onninen
Čo je vlastne termoelektrický jav?
Termoelektrický jav sa rozoberá v kontexte procesu, počas ktorého dochádza k priamej premene elektrickej energie na tepelnú energiu alebo naopak - tepelnej energie na elektrickú energiu. Takáto premena je dôsledkom vlastností niektorých materiálov, ktoré majú špecifické vlastnosti. Vznik elektrického napätia je možný v dôsledku teplotného rozdielu alebo v dôsledku zmeny teploty, ku ktorej dochádza pod vplyvom toku prúdu. Využitie javu teplotných rozdielov je možné, ak sú káble a vodiče , ako aj kontakty vyrobené z najmenej dvoch rôznych kovov.
Pozorovanie tohto javu je možné vďaka špeciálnym zariadeniam, ako sú rôzne elektrické prístroje alebo modulárne prístroje .
Rozdelenie termoelektrických javov
V praxi existujú tri varianty termoelektrických javov, ktoré majú významný vplyv nielen na energetický sektor, ale aj na elektroniku a letecký a vesmírny priemysel.
Prvým zo známych je takzvaný Seebeckov jav. Pozoruje sa, keď sa v danom obvode objaví teplotný rozdiel, pričom nevyhnutnou podmienkou je konštrukcia daného systému - musia sa v ňom nachádzať dva rôzne vodivé alebo polovodivé materiály. V praxi Seebeckov jav spôsobuje, že uvedený teplotný rozdiel spôsobuje pohyb nábojov, pričom pohyb vždy prebieha z horúcej strany na studenú stranu.
V dôsledku toho sa generuje elektrické napätie. Seebeckove koeficienty sa používajú okrem iného na meranie teploty teplotnými senzormi.
Druhým typom javu je Peltierov jav. Predpokladá, že v dôsledku toku prúdu cez obvod zložený z dvoch rôznych materiálov sa medzi spojmi prenáša teplo. Podľa pozorovaní sa pri Peltierovom javu teplo absorbuje v jednom spoji (dochádza k ochladzovaniu) a uvoľňuje v druhom (ohrievanie).
Tretím variantom je termoelektrický jav nazývaný Thomasov jav. Je to najpokročilejší z doteraz spomínaných. Jeho podstatou je pozorovanie, že počas toku prúdu cez materiál s premenlivou teplotou sa teplo uvoľňuje alebo absorbuje v závislosti od pozorovaného smeru toku, ako aj od teplotného gradientu.
Bežné použitie a aplikácia termoelektrických javov
Rôzne teploty spôsobujúce Seebackov, Peltierov a Thomasov jav nachádzajú veľmi praktické uplatnenie v mnohých odvetviach. Najbežnejší je v energetickom sektore, kde využitie termoelektrických javov umožňuje získavanie tepelnej energie, napr. z priemyselného odpadu, elektronických zariadení alebo spaľovacích motorov. Je to vynikajúci spôsob, ako zvýšiť energetickú účinnosť.
Termoelektrické javy majú veľký význam aj v elektrotechnickom priemysle. Tok prúdu a využitie rôznych teplotných hodnôt sa bežne používajú okrem iného v prenosných a stacionárnych počítačoch. Charakteristické termoelektrické chladenie je vynikajúcou alternatívou k mechanickému chladeniu systémov. Preto môže úspešne nahradiť tradičné ventilátory. Je to vynikajúci spôsob, ako znížiť hluk generovaný zariadením.
Praktické využitie termoelektrických javov umožňuje aj efektívne vykurovanie miestností, za predpokladu, že prúd tečie správnym smerom. V takom prípade je potrebné správne vybrať a pripojiť inštalačné káble .