Термоелектричний генератор
Що таке термогенератор (термоелектричний генератор), особливості.
Термоелектричний генератор (термогенератор) - це електричний пристрій, що здатне на пряме перетворення теплової енергії в електричний струм через засоби використання у своїй конструкції термоелементів (різних комбінацій матеріалів утворюють термопари). Принцип дії термогенератора заснований на ефект термо-ЕРС Зеебека, суть якого полягає в перетворенні енергії за рахунок різниці температур на різних частинах пристрою, результатом чого стає поява електрорушійної сили на клемах.
Головний секрет даного ефекту полягає в наступному явищі - при нагріванні провідника, електрони всередині цієї речовини отримують додаткову енергію, після чого вони активніше починають поводитися. Тобто, як ми пам'ятаємо електрони, це елементарні частинки, які обертаються навколо атомів і мають негативний заряд «-». Два тіла, які мають однаковий вид заряду, прагнуть відштовхнутися одне від одного. При нормальній температурі електрони атома мають малу енергію, що відповідає певній силі відштовхування (один від одного). При підвищенні температури у електронів буде підвищуватися і їхня енергія, що підвищить і силу взаємного відштовхування.
А тепер подивимося, як можна використати цей ефект для отримання електрики. Візьмемо напівпровідник, що складається з шару "n" та "p". У першого всередині надлишок електронів, у другого їхній недолік. При з'єднанні їх між собою між ними утворюється прикордонна зона, яка перешкоджає переходу електронів у те місце, де їх не вистачає. Тут і стане нам у нагоді температура. Ми просто починаємопідігрівати межу між двома зонами, що дає електронам додаткову силу для здійснення переходу з однієї зони в іншу. Але там, звідки електрони пішли, природно, утворився позитивний заряд, а туди, куди вони прийшли, негативний. Ось і здобули ми з Вами нашу термо-ЕРС. Чим більша різниця температури, тим більше електрики можна отримати.
Дані термогенератори, на жаль, мають дуже малий коефіцієнт корисної дії (одиниці відсотків). Отже, для масштабного виробництва електроенергії їх використовувати недоцільно. Але оскільки, в цілому, сам принцип отримання електрики має на увазі простоту, до того ж у способу такі переваги як - повністю екологічний і безпечний, конструктивно простий і надійний, не вимагає особливого обслуговування, мінімальні габарити, мобільність і т.д., то пристрою знайшлося інше застосування.
Допустимо, Ви поїхали відпочити на природу, і протягом досить тривалого часу у Вас не буде можливості підзарядити свій мобільний телефон від електромережі. В цьому випадку і стане в нагоді термоелектричний генератор, зроблений саморобно з"модулів Пельтьє". Він за розмірами близько двох пачок цигарок. Тепло для нього можна брати від багаття або від розжареного вугілля. При складанні кількох модулів можна отримати достатню потужність для живлення ліхтариків, мобільних телефонів, приймачів, цифрових фотоапаратів і т.д.
