熱コンバーターとは何ですか？

熱電対コンバーターまたは熱電発電機とも呼ばれる熱コンバーターは、熱エネルギーを電気エネルギーに変換できる電子デバイスです。 いくつかの熱コンバータータイプがありますが、それらはすべてSeeBeck効果に基づいています。 シーベック効果は、温度の違いを利用して電流を生成する現象です。 1826年にトーマス・ヨハン・シーベックによって最初に発見されました。彼は、2つの金属の接続点が異なる温度である限り、2つの異なる金属が電荷を生成できることを観察しました。 その後、これらの状況によって生成される熱電効果は、温度の差がそうであるように増加することがわかっています。

一般的な誤解の1つは、熱コンバーターが熱エンジンと同じものであるということです。熱エンジンは温度の違いを機械的出力に変換し、熱コンバーターは温度差を直接変換します電気エネルギーへ。 また、熱エンジンは多くの場合、熱コンバーターよりも効率的ですが、ほとんどのヒートエンジンよりも小さくてコンパクトであるため、熱コンバーターが好ましい場合があります。 熱コンバーターと熱エンジンの主な違いは、ほとんどの発電機とは異なり、熱コンバーターには一般に、冷却ファンの可能性を除いて可動部品がないことです。

熱コンバーターは、さまざまな状況に適用できます。 熱エンジンを交換するために使用されることとは別に、車や飛行機で使用されるような燃焼エンジンからの廃熱の使用を利用するための研究も行われています。 これを行うことができれば、これらのマシンの燃料効率はかなり大量に増加する可能性があります。 熱コンバーターは、広範囲の宇宙プローブでも使用され、一定の電力源を生成します。

いくつかの問題がありますwただし、熱コンバーターの使用。たとえば、コンバーターは通常、電圧が大幅に増加しない限り、5〜10％の効率を生成します。 熱コンバーターが燃焼エンジンの効率と競合するために十分な大きさの出力を作成するには、電流を生成するために使用される異なる要素の数を増やす必要があります。 最終結果は、熱コンバーターが効率的になりすぎて大きくなりすぎることです。ただし、熱コンバーターの生成能力を高めるために研究が行われているため、やがてこれらの温度の差は、効果を失うほど大きくすることなく、より効率的に活用される可能性があります。