Termoelektrisk generator

Termoelektrisk teori började då fysikern Thomas Johann Seebeck på 1700-talet upptäckte att två ledande material som upphettas vid olika temperaturer producerar en elektrisk effekt. Forskningen har sedan dess utvecklat teorin så att vi idag kan skapa termoelektriska element eller sk. termoelektriska generatorer för att alstra elektricitet från värmeskillnader.


Hur fungerar en termoelektrisk generator?

termoelektriskt element

Ett termoelektriskt element omvandlar en temperaturskillnad till en elektrisk ström. Fantastiskt nog kan man även använda den omvänt, dvs om Du tillför en elektrisk ström uppstår en temperaturskillnad. Denna princip används t.ex. i små mini-kylskåp. Men på denna sida är vårt intresse i att utnyttja tekniken till att generera laddningsström.


För att förstå hur elektricitet kan genereras från en temperaturskillnad så måste vi veta lite om hur elektroner rör sig i en metall. Metaller är goda ledare, eftersom elektronerna kan röra sig fritt i metallen. Tänk dig att du har ett rör fullt av vatten och att du höjer ena änden, vad händer då? Vattnet rinner ner i röret från den högre delen till den lägre. Detta beror på att när du tog upp röret så ökar den potentiella energin och vattnet vill flöda neråt. I ett termoelektriskt material händer samma sak med de vätskeliknande elektronerna när det värms. Att värma ena änden av ett termoelektriskt material orsakar att elektronerna rör sig bort ifrån den varma änden mot den kalla änden. När elektronerna går ifrån den varma till kalla sidan så alstras en elektrisk ström. Ju större temperaturskillnad, desto större är den genererade elektriska strömmen och därmed också den genererad effekten.


Viktigt att temperaturskillnaden upprätthålls

Ett problem att lösa med ett termoelektriskt element är att när den ena sidan blir varm, så värms ju också den kalla sidan upp. För att generera ström behövs därför både en värmekälla och ett sätt att avleda värmen på, så att temperaturskillnaden upprätthålls i det termoelektriska elementet.


termoelektrisk generator

För de Powerpot-produkter vi säljer på denna sida används vatten som kylmedia för att upprätthålla temperaturskillnaden i det termoelektriska elementet. Vatten värms upp i den tillhörande aluminium kastrullen. Den värmeupptagande förmågan hos vatten är många gånger större än hos aluminium, vilket gör att vatten får agera som värmesänkare. Dessutom så blir vatten aldrig varmare än 100 grader C, vilket gör att vatten effektivt begränsar den maximala temperaturen på den “kalla” sidan av det termoelektriska elementet. Dock förångas vatten vid kokpunkten, så det är extremt viktigt att tillsätta vatten innan det tar slut för att inte överhetta den termoelektriska generatorn.


I e-butiken finns också en termoelektrisk generator avsedd för vedspis/kamin och i denna enhet sker kylningen med en fläkt som finns inbyggd i enheten.


Läs mer om:

Om USB laddning -> viktig läsning för att förstå konceptet för våra produkter

• Om litiumbatterier

Om solcellsladdare