„Termoelektromos generátor” változatai közötti eltérés
| [ellenőrzött változat] | [nem ellenőrzött változat] |
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
aNincs szerkesztési összefoglaló |
Nincs szerkesztési összefoglaló |
||
1. sor:
A '''[[Hőelektromosság|termoelektromos]] generátor''' (angolul: thermoelectric generator, TEG), más néven '''Seebeck generátor''', egy olyan szilárd félvezető eszköz, amely a hőáramot (a hőmérsékleti különbségeket) közvetlenül elektromos energiává tudja átalakítani a [[Seebeck-effektus]]<nowiki/>nak nevezett jelenség révén. A termoelektromos generátorok hasonló módon működnek, mint a hőmotorok (például a [[Stirling-motor]]), de kevésbé terjedelmesek és nincsenek mozgó alkatrészeik, viszont a TEG-ek jellemzően drágábbak és kevésbé hatékonyak.<ref>{{Cite journal|title=Review of thermoelectricity to improve energy quality|url=http://www.jetir.org/view?paper=JETIR1503089|publisher=JETIR|date=2015-03|volume=Vol. 2 - Issue 3 (March-2015)|language=English|first=Mr Nikunj|last=Adroja|author=Prof Shruti|coauthors=Mr Pratik}}</ref>
6 ⟶ 4 sor:
A [[radioizotópos termoelektromos generátor]]<nowiki/>ok, az RTG-k olyan TEG-ek, amik a [[radioizotóp]]<nowiki/>ok bomláshőjét alakítják át (alacsony hatásfokkal) villamos energiává.
== Története ==
1821-ben '''Thomas Johann Seebeck''' fedezte fel, hogy két különféle vezető között kialakuló hőgrádiens villamos energiát termelhet. <ref>{{CitLib |aut=Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Berlin |tit=Abhandlungen der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften |ann=1825 |url=https://books.google.com/books?id=E27NAAAAMAAJ&pg=PA265 |accd=2020-02-09}}</ref><ref>{{CitLib |tit=Annalen der Physik und Chemie |ann=1826 |url=https://books.google.com/books?id=qR0AAAAAMAAJ&pg=PA1 |accd=2020-02-09}}</ref> A termoelektromos hatás azon a tényen alapul, hogy a vezető anyag hőmérsékleti gradiense hőáramot eredményez; ez a töltéssel rendelkező hordozók diffúzióját eredményezi. A töltő hordozók áramlása a meleg és a hideg pólusok között feszültségkülönbséget eredményez.
1834-ben '''Jean Charles Athanase Peltier''' felfedezte azt a fordított hatást, amely szerint az elektromos áram áramlása két, ilyen vezető érintkezési felületén az áram irányától függően fűtőként vagy hűtőként viselkedhet <ref>{{CitLib |tit=Annales de chimie et de physique |ann=1834 |url=https://books.google.com/books?id=1Jc5AAAAcAAJ&pg=PA37 |accd=2020-02-09}}</ref>. Erről a hatásról nevezték el utána a Peltier elemeket.
== Felépítése ==
[[File:Thermoelectric effect.svg|thumb|Seebeck-effektus egy vas- és rézhuzalból készült hőmérőben]]
A termoelektromos áramfejlesztők három fő alkotóelemből állnak: hőelektromos anyagokból, hőelektromos modulokból és a hőforráshoz kapcsolódó hőelektromos rendszerekből. <ref>{{Cite web |url=https://powerpractical.com/pages/how-do-thermoelectrics-work |title=HOW DO THERMOELECTRICS WORK? |accessdate=2020-02-09}}</ref>
=== Termoelektromos anyagok ===
A hőelektromos anyagok közvetlenül a hőből termelnek energiát azáltal, hogy a hőmérsékleti különbségeket elektromos feszültséggé alakítják át. Ezeknek az anyagoknak magas [[Elektromos ellenállás|elektromos vezetőképesség]]<nowiki/>gel (σ) és alacsony hővezető képességgel (κ) kell rendelkezniük, hogy hőelektromos anyagok legyenek.
Az alacsony hővezető képesség biztosítja, hogy amíg az egyik oldal melegszik, a másik oldal hideg marad, ami elősegíti a feszültségkülönbség kialakulását a hőmérsékleti különbséggel párhuzamosan. Az anyagok közötti hőmérsékleti különbség hatására az elektronok áramlásának nagyságát a '''Seebeck-együttható''' (S) adja meg.
Egy adott anyag termoelektromos teljesítményének hatékonyságát az annak „érdemi együtthatója” adja meg zT = S²σT / κ.
A három legismertebb félvezető, melyek alacsony hővezető képességgel és nagy teljesítménytényezővel rendelkezik, a bizmut-tellurid (Bi2Te3), az ólom-tellurid (PbTe) és a szilícium-germánium (SiGe). Ezek az anyagok ritkaelem komponenseket tartalmaznak, emiatt drágák.
Manapság a félvezetők hővezető képessége úgy csökkenthető anélkül, hogy befolyásolnák azok elektromos tulajdonságait, hogy nanotechnológiai eljárásokat alkalmaznak. Ez úgy érhető el, hogy nano-dimenziókban hozzák létre a Peltier elemeket és ezek huzagolását is. A nanoanyagok gyártási folyamata azonban továbbra is komoly technológiai kihívást jelent.
== Jegyzetek ==
| |||