Ce este un convertor termic?

Un convertor termic, cunoscut și ca un convertor termocuplu sau un generator termoelectric, este un dispozitiv electronic care este capabil să transforme energia termică în energie electrică. Deși există mai multe tipuri de convertoare termice, toate se bazează pe efectul Seebeck. Efectul Seebeck este un fenomen în care diferențele de temperatură pot fi valorificate pentru a genera un curent electric. A fost descoperit pentru prima dată de Thomas Johann Seebeck în 1826, când a observat că două metale diferite pot genera o sarcină electrică atâta timp cât punctele de legătură ale celor două metale sunt la temperaturi diferite. De atunci s-a constatat că efectul termoelectric generat de aceste circumstanțe crește pe măsură ce diferența de temperatură crește.

O concepție greșită comună este că un convertor termic este același lucru cu un motor termic. Un motor termic transformă diferențele de temperatură în putere mecanică, în timp ce un convertor termic transformă diferențele de temperatură direct în energie electrică. De asemenea, în timp ce motoarele termice sunt adesea mai eficiente decât convertoarele termice, convertoarele termice pot fi de preferat în unele situații, deoarece sunt mai mici și mai compacte decât majoritatea motoarelor termice. Diferența cheie dintre convertoarele termice și motoarele termice este că, spre deosebire de majoritatea generatoarelor, un convertor termic, în general, nu are părți mobile, cu excepția unui posibil ventilator de răcire.

Convertizoarele termice pot fi aplicate într-un număr de situații diferite. Pe lângă faptul că sunt folosite pentru a înlocui motoarele termice, se fac cercetări și pentru a valorifica utilizarea căldurii reziduale de la motoarele cu ardere, cum ar fi cele utilizate în mașini și avioane. Dacă se poate face acest lucru, eficiența combustibilului acestor mașini ar putea fi crescută cu o cantitate destul de mare. Convertizoarele termice sunt, de asemenea, utilizate în sondele spațiale de mari dimensiuni pentru a genera o sursă constantă de energie electrică.

Există totuși unele probleme cu utilizarea convertorului termic. De exemplu, convertoarele produc de obicei doar o eficiență de 5-10%, cu excepția cazului în care tensiunea este crescută semnificativ. Pentru a crea o putere suficient de mare pentru ca convertorul termic să concureze cu eficiența unui motor cu ardere, numărul de elemente diferite utilizate pentru generarea curentului electric trebuie crescut. Rezultatul final este că convertorul termic ajunge să devină prea mare pentru a fi eficient. Se fac, totuși, cercetări pentru a crește capacitatea generativă a convertoarelor termice, astfel încât în ​​timp aceste diferențe de temperatură pot fi valorificate mai eficient, fără a le face atât de mari încât să-și piardă eficacitatea.