|
Thermoelektrische Generator-Elemente |
|
Library Thermoelectric Generators |
|
Thermogeneratoren werden dort eingesetzt, wo eine geringe Leistung
(unterhalb 1 Watt) zur Versorgung z. B. von Sensoren oder anderen
Kleinstverbrauchern benötigt wird und dadurch die Einfügung
in eine Stromversorgungsinfrastruktur überflüssig wird. Der Thermogenerator ist hingegen ungeeignet zur Erzeugung von nennenswertem Kraftstrom aus Abwärme. Die Investitionskosten sind im Vergleich zur erzeugbaren Strommenge viel zu hoch. |
|
Ein Thermogenerator produziert
aufgrund der physikalischen Eigenschaften seines Halbleitermaterials
eine elektrische Spannung. Wird die Spannung an einen elektrischen Verbraucher angeschlossen, fließt ein Gleichstrom. Die so produzierte elektrische Leistung ist umso größer, je größer der Temperaturunterschied am Thermogenerator ist. Jedes Peltierelement kann als Thermogenerator eingesetzt werden. Pro 40 °C Temperaturunterschied kann der Thermogenerator ca. 1% der im Wärmestrom enthaltenen Energie in Strom umformen, eine optimale Abstimmung auf den elektrischen Widerstand des nachgeschalteten Stromverbrauchers unterstellt. Der maximal erzielbare Stromerzeugungswirkungsgrad ist auf ca. 4% begrenzt. Zur kontinuierlichen Stromproduktion muß der Temperaturunterschied ständig aufrechterhalten werden. Der Thermogenerator muß deshalb auf der einen Seite ständig geheizt, auf der anderen Seite ständig gekühlt werden. Die Betriebseigenschaften der Generator-Elemente gelten für eine Warmseitentemperatur von 175°C und eine Kaltseitentemperatur von 50°C. Unter diesen Bedingungen liegt die Effektivität dieser Generator-Elemente für die Stromerzeugung bis circa 4%. Die Effektivität ist definiert als Wload/Qwarm, wobei Wel. die elektrische Leistung in Watt ist und Qwarm ist der Wärmefluß in Watt durch das Generator-Element. |