(2
голос(-ів), середній бал: 8.50 з 10)
Термогенератор, що виробляє електроенергію від впливу тепла на термопару, був відкритий ще в 1821 році. Точніше, тоді був відкритий ефект Зеєбека, покладений в основу створення термогенератора. А коли в 1834 році французький фізик Жан Пельтьє відкрив ефект, протилежний ефекту Зеєбека, то з’явилася можливість створення генератора електроенергії, що діє при впливі на нього тепла. У замкнутому ланцюзі, що складається з двох провідників різного роду, з’являється електрорушійна сила (ЕРС), коли місця спайки цих провідників знаходяться в різних температурах. Класичний приклад – одна спайка в киплячій воді, а інша – в банцы з льодом.
Електрони переміщаються від провідника з більш високою температурою туди, де температура нижче, отже і енергія зарядів менше. І якщо ланцюг замкнутий, то в ньому з’являється ЕРС. Для визначення значення ЕРС існує проста і зрозуміла шкала, згідно з якою треба тільки підрахувати алгебраїчну різницю значень металів, складових електрода.
Як джерела живлення на основі ефекту Зеєбека вже в середині XIX століття створювалися батареї з з’єднаних послідовно термоелементів. Першу таку батарею створили Ерстед і Фур’є. Їх прилад, в якому використовувалися вісмут і сурма як термоелектроди, став класичним при описі принципу дії термогенератора. У 1874 році була виготовлена батарея Кламона, яка справлялася і з деякими практичними завданнями. Її використовували для гальваніки і виготовлення геліогравюру. Однак термобатареъ, що мають в основі термоелементи, виготовлені з чистих металів, мали дуже низький ККД, і тому великого поширення вони не отримали. Але вже тоді було відкрито, що інтерметалічні з’єднання, деякі оксиди і сульфіди мають набагато більші ККД.
Напівпровідникова революція, яка почалася в 30-х роках ХХ століття, помітно просунула вперед роботу над термогенератора – для диверсійно-партизанських загонів навіть був створений так званий «партизанський казанок», де температура холодних спаїв була забезпечена окропом, а гарячі перебували в полум’ї багаття, що давало необхідну різницю температур для того, щоб казанок-генератор міг забезпечити харчуванням портативну радіостанцію. При цьому ККД пристрою був всього лише в межах 1,5-2%.
Після війни для сільської місцевості, де не було електропостачання, випускався прилад, що дозволяє підключати до нього батарейні радіоприймачі. За основу тепла була взята гасова лампа «блискавка». Зручним було те, що ніяких додаткових витрат гасу не було, тому що в електрику перетворювалася теплова енергія вже згорілого палива. Такий генератор міг лежати без роботи роками, він міг працювати без навантаження і не боявся коротких замикань, а термін служби батарейок – був воістину вічним. Та й ламатися у термогенератора фактично було нічому. Єдине – так для нього було потрібно трохи вкорочене лампове скло, в верхню частину якого вставлявся металевий теплопередатчик.
В даний час з’явилося багато побутових приладів, які використовують ефект термогенератора. Причому один і той же прилад можна використовувати як для розігріву продукту, так і для його охолодження – варто тільки поміняти полярність струму, який подається. І в той же час той же прилад можна використовувати за прямим призначенням – як джерело електроенергії, отриманої з теплової.
На цьому ж принципі засновані туристичні комплекти (набагато більш сучасні «партизанські казанки») і печі опалення, які здатні забезпечувати електрикою побутові прилади в похідних умовах або на дачі.
