Was ist ein Thermogenerator?
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Ein thermoelektrischer Generator erzeugt aus Wärme direkt Strom und nutzt dabei den Seebeck-Effekt. Bereits 1821 entdeckte Thomas Johann Seebeck den nach ihm benannten Effekt und entwickelte erste Thermoelemente. Er erkannte zufällig, dass zwischen zwei unterschiedlichen Metallen (heute Halbleitern) eine Spannung entsteht, wenn diese eine unterschiedliche Temperatur haben.
Die frei beweglichen Elektronen im Metall haben auf der warmen Seite eine höhere Beweglichkeit und damit eine höhere Energie als auf der kalten Seite. Jedes System strebt einen energetisch günstigsten Zustand an, und daher bewegen sich die Elektronen von der warmen zur kalten Seite, es wird Spannung erzeugt.
Wo werden Thermogeneratoren eingesetzt?
Thermogeneratoren werden vor allem als sog. Thermoelement in der Temperaturmess- und Regeltechnik eingesetzt. Zur Erzeugung von Energie, haben Thermoelektrische Generatoren (TEG) vor allem in der Raumfahrt eine Bedeutung. Raumsonden können in den dunklen Tiefen des Weltalls nicht mit Solarzellen versorgt werden. In Radioisotopenbatterien werden Thermogeneratoren eingesetzt, um aus der Zerfallswärme radioaktiver Elemente Strom zu erzeugen. Der geringe Wirkungsgrad (3-8%) verhindert auf der Erde weitgehend einen wirtschaftlichen Einsatz als alternative Energiequelle. Dennoch gibt es Überlegungen, Restwärme z.B. aus Auspuffgasen zur Energierückgewinnung zu nutzen um den Gesamtwirkungsgrad von Fahrzeugen und Anlagen zu steigern.
Weitaus häufiger findet der umgekehrte Vorgang (Pelletier-Effekt) Anwendung: aus Strom wird auf direktem Wege Wärme bzw. Kälte erzeugt. So arbeiten z.B. in Kühlboxen und div. USB-Gadgets zum Erwärmen oder Kühlen von Getränken Pelletier-Elemente.
Thermogenerator zum Laden von Smartphones
Die Firma Thermalforces hat sich auf den Vertrieb und die Herstellung kleiner Thermogeneratoren spezialisiert und uns ein vergünstigtes Testgerät zur Verfügung gestellt. Thermalforces bietet Bauteile, aber auch fertige luft- oder flüssigkeitsgekühlte Thermogeneratoren unterschiedlicher Leistungsklassen an.
Wir haben uns für einen passiv luftgekühlten 5V-Generator entschieden, der eine Ladeleistung von bis zu 0,5 Watt liefern soll. Die Bezeichnung lautet M3004: Datenblatt