Aus dem Facharchiv: Arbeitsschutz, Arbeitssicherheit, Betriebsführung
Energy Harvesting – Energie aus der Umwelt Teil 2: Thermoelektrische Generatoren – elektrische Energie aus Temperaturdifferenz
Nachdem im 1. Teil der direkte Piezoeffekt als Grundlage zur Wandlung mechanischer Energie in elektrische Energie besprochen wurde, befasst sich dieser Beitrag mit der Überführung thermischer in elektrische Energie. Dazu wird das auf dem Seebeck-Effekt beruhende Wirkprinzip erläutert und der Aufbau thermoelektrischer Generatoren besprochen. Thermoelektrische Generatoren (TEG) sind Festkörperbausteine ohne bewegliche Teile. Ihr Wirkprinzip beruht auf dem Seebeck-Effekt. Dieser wurde vom deutsch-baltischen Physiker Thomas Johann Seebeck (1770 – 1831), im Jahre 1821 entdeckt.
Seebeck-Effekt
An den Kontaktstellen zweier verschiedener elektrischer Leiter, die unterschiedliche Temperaturen haben, tritt eine Thermospannung auf. Wenn an den Verbindungsstellen der Leitermetalle A und B (meist verschweißt) die Warmtemperatur Tw und die Kalttemperatur Tk herrschen, ist mit dem Voltmeter eine Spannung U zu messen. Diese hängt von den Metallen A und B sowie der Temperaturdifferenz Tw – Tk ab.
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Das Ungefähr-Zeichen gilt für kleine Temperaturdifferenzen, innerhalb derer die Seebeck-Koeffizienten SA und SB näherungsweise als konstant angenommen werden.