Alkalmas Atlas nyomásérzékelőhöz P165-5183 B1203-072

Az érzékelő termoelektromos hatása

A félvezető anyagok nagy termoelektromos potenciállal rendelkeznek, és sikeresen használhatók kisméretű termoelektromos hűtőszekrények készítésére. Az 1. ábrán egy n-típusú félvezetőből és egy p-típusú félvezetőből álló hőelemes hűtőelem látható. Az N típusú félvezetőt és a P típusú félvezetőt rézlemezek és rézhuzalok kötik hurokká, a rézlemezek és rézhuzalok pedig csak vezető szerepet töltenek be. Ezen a ponton az egyik érintkező felforrósodik, a másik pedig hideg lesz. Ha az áram iránya megfordul, akkor a hideg és a meleg hatás a csomóponton kölcsönös.

A termoelektromos hűtőszekrény teljesítménye általában nagyon kicsi, ezért nem alkalmas nagyüzemi és nagyüzemi használatra. Erős rugalmassága, egyszerűsége és kényelme miatt azonban kiválóan alkalmas mikrohűtéses terepi vagy speciális igényű hideg helyekre.

A termoelektromos hűtés elméleti alapja a szilárd anyag termoelektromos hatása. Ha nincs külső mágneses tér, akkor öt hatást tartalmaz, nevezetesen a hővezetést, a Joule-féle hőveszteséget, a Seebeck-effektust, a Peltire-effektust és a Thomson-effektust.

Az általános klímaberendezések és hűtőszekrények fluorid-kloridot használnak hűtőközegként, ami az ózonréteg tönkremenetelét okozza. A hűtőközeg-mentes hűtőszekrények (klímaberendezések) ezért a környezetvédelem fontos tényezői. A félvezetők termoelektromos hatását felhasználva hűtőközeg-mentes hűtőszekrény készíthető.

Ez az energiatermelési módszer közvetlenül alakítja át a hőenergiát elektromos energiává, átalakítási hatékonyságát pedig a Carnotefficiency, a termodinamika második főtétele korlátozza. Xibe már 1822-ben felfedezte, ezért a termoelektromos hatást Seebeckeffektusnak is nevezik.

Ez nem csak a két csomópont hőmérsékletével függ össze, hanem a felhasznált vezetékek tulajdonságaitól is. Ennek az áramtermelési módszernek az az előnye, hogy nincsenek forgó mechanikus alkatrészei és nem is kopik, így hosszú ideig használható. A nagy hatásfok eléréséhez azonban magas hőmérsékletű hőforrásra van szükség, és néha több réteg termoelektromos anyagot kaszkádolnak vagy lépcsőznek a nagy hatásfok elérése érdekében.