Využitie termoelektrického javu umožňuje praktické využitie tepelnej energie generovanej použitím dvoch rôznych kovov. Čo sú to vlastne termoelektrické javy, aké druhy možno rozlíšiť a ako sa využívajú v praxi?
Pozrite si elektrotechniku vo veľkoobchode Onninen
Čo je to vlastne termoelektrický efekt?
Termoelektrický jav sa označuje ako proces, počas ktorého dochádza k priamej premene elektrickej energie na tepelnú energiu, alebo naopak – tepelnej energie na elektrickú energiu. Takáto výmena je dôsledkom vlastností určitých materiálov, ktoré majú špecifické vlastnosti. Generovanie elektrického napätia je možné ako dôsledok teplotného rozdielu alebo v dôsledku zmeny teploty spôsobenej tokom prúdu. Použitie javu teplotných rozdielov je možné, ak sú káble a vodiče , ako aj kontakty vyrobené najmenej z dvoch rôznych kovov.
Pozorovanie javu je možné vďaka špeciálnym zariadeniam, ako sú rôzne elektrické zariadenia alebo modulárne zariadenia .
Delenie termoelektrických javov
V praxi existujú tri varianty termoelektrických javov, ktoré majú významný vplyv nielen na energetiku, ale aj na elektronický a letecký a kozmický priemysel.
Prvým známym je tzv Seebeckov fenomén. Pozoruje sa vtedy, keď sa v danom obvode objaví teplotný rozdiel, pričom nevyhnutnou podmienkou je štruktúra daného systému – musia sa v ňom objaviť dva rôzne vodivé alebo polovodivé materiály. V praxi Seebeckov efekt spôsobí, že zaznamenaný teplotný rozdiel spôsobí pohyb nábojov, pričom pohyb vždy nastáva z horúcej strany na studenú.
V dôsledku toho vzniká elektrické napätie. Používajú sa Seebeckove koeficienty, napr. na meranie teploty pomocou teplotných senzorov.
Druhým typom javu je Peltierov jav. Predpokladá, že v dôsledku prúdu pretekajúceho obvodom zloženým z dvoch rôznych materiálov dochádza k prenosu tepla medzi spojmi. Podľa pozorovaní sa v dôsledku Peltierovho javu v jednom uzle teplo absorbuje (ochladzuje) a v druhom sa teplo uvoľňuje (ohrieva).
Tretím variantom je termoelektrický jav nazývaný Thomasov jav. Je to najpokročilejšie z doteraz spomenutých. Jeho podstatou je pozorovanie, že pri prúdení prúdu materiálom s premenlivou teplotou sa teplo uvoľňuje alebo absorbuje v závislosti od pozorovaného smeru prúdenia a teplotného gradientu.
Široká aplikácia a využitie termoelektrických javov
Rôzne teploty spôsobujúce Seebackov, Peltierov a Thomasov efekt majú veľmi praktické využitie v mnohých priemyselných odvetviach. Najčastejšie hovoríme o energetike, kde využitie termoelektrických javov umožňuje získavanie tepelnej energie napr. z priemyselných odpadov, elektronických zariadení alebo spaľovacích motorov. Je to skvelý spôsob, ako zvýšiť energetickú účinnosť.
Termoelektrické javy majú veľký význam aj v elektrotechnickom priemysle. Bežne sa používa prietok prúdu a použitie rôznych hodnôt teploty, napr. v prenosných a stolných počítačoch. Charakteristické termoelektrické chladenie je výbornou alternatívou k mechanickému chladeniu systémov. Môže teda úspešne nahradiť tradičné ventilátory. Je to vynikajúci spôsob, ako znížiť hluk generovaný zariadením.
Praktické využitie termoelektrických efektov umožňuje aj efektívne vykurovanie miestností za predpokladu, že prúd tečie správnym smerom. Potom je potrebné správne vybrať a pripojiť inštalačné káble .