Termoelektrik Jeneratör

      Termoelektrik etki, sıcaklık farklarının elektrige, elektrigin de sıcaklık farkına dönüşmesidir. Termoelektrik çeviricinin iki yanına sıcaklık farkı uygulandıgında bir gerilim farkı olusur, ya da biz gerilim uygularsak, termoelektrik çeviricinin her iki yanın da sıcaklık farkı olusur. Bunu elektrik üretmek, cisimleri soğutmak cisimleri ısıtmak yada cisimlerin sıcaklığının ölçmek için kullanabiliriz. Çünkü ısıtma ya da sogutma işlemini uyguladıgımız voltajın yönüne göre belirleyebiliriz. Termoelektrik çeviriciler sıcaklık kontrolleri için çok uygundur.

    Termoelektrik etki tanımı aslında 3 tane ifadeyi içinde barındırır:

•  Seebeck etkisi
•  Peltier etkisi
•  Thomson etkisi

      Peltier ve Seebeck birbirlerinin tersidir ve bu 3 ifadenin temelidir. Bu yüzden termoelektrik etki Peltier - Seebeck etkisi olarak anilir.

Seebeck Etkisi

   Sıcaklık farkının elektriğe dönüşmesidir. Seebeck deneysel çalismalarinda iki metalden bir halka oluşturulmustur. Metallerin eklem yerlerini farkli sicaklikta tutulmustur ve yakindaki bir pusula ignesinin saptigini gözlemlenmistir. Çünkü sicaklik farkina metaller farkli tepki göstermis bu da halkada akima sebep olmustur. Akimin sebep oldugu manyetik alan da pusula ignesini saptirmistir. Seebeck olayi termomanyetik etki olarak açiklamistir. Akimin olustugunu düsünmemistir. Danimarkali fizikçi Hans Christian Ersted termoelektrik kavramını kullanmıştır. Sıcaklık farkında iki metal ya da yari iletken arasinda termoelektrik EMF( elektro motor kuvveti ) voltaj fark olusur. Her derece farkinda mikrovolt mertebesinde fark olusur.

    Termoelektrik dönüştürücü de, bir dizi termoelektrik piller kullanir. Bu piller, termal enerjiyi elektrik enerjisine dönüstürür. Her pil yariiletken bir alettir. Seebeck Olayı süresince, pile giren ısı pil içindeki elektronların bir kısmının enerji düzeylerini arttırır. Daha yüksek enerji düzeyinde, elektronlar yariiletkenin kristal yapısında artık hareket edecek sekilde serbest kalırlar. Elektronlar serbest kaldikça, kristalde bir bosluk(desik) birakirlar. Düsük enerjili elektronlar, materyalin içinde serbestçe harekete dememelerine ragmen, bir desikten digerine siçrayabilirler. Bu sekilde, desikler yari iletken materyal içinde yer degistirebilirler. Elektronlar N-tipi yariiletken materyalden ve desikler ise P-tipi yariiletken materyalden tasinirlar. Bu sekilde elektronlar dis devreden akarlar ve motor çalisir. Elektronlar devrenin diger ucundan, pile tekrar girerler ve P-tipi yari iletkenin desikleriyle karsilasirlar. Bu olay, pilin soguk ucuna yakin yerde meydana gelir. Böylece,elektronlar desiklere düserler ve bu arada fazla enerjilerini isi olarak buralara birakirlar.Pilin iki ucu arasinda sıcaklık farkı olduğu sürece, elektronlar ve desikler devamlı yer değiştirmeye ve motor da dönmeye devam eder. Bununla birlikte, eger sıcaklık farkı yoksa,elektronlar fazla enerjilerini bırakacakları yerler olmadıgından desikler ile tekrar birleşemezler.

      Seebeck etkisi termoelektrik çiftte kullanilir. Bu çiftle sicaklik farki ya da sıcaklık ölçülür. Birçok çift seri baglanarak termopil yapilir böylece çikis voltaji artar.

Peltier Etkisi

     Devreye akim verdigimizde, üstteki eklemde sicaklik artar, alttaki eklemde sicaklik azalir. Alttaki eklemde absorblanan isi p, Peltier katsayısıdır. p_AB tümünün, p_A ve p_B her metalin kendi katsayisidir. Peltier katsayilari, verilen metal için ne kadar isinin birim yükte tasidigini gösterir. Isi transferinin yönü akimin yönü ile degistirilebilir. Peltier etkisinden faydalanarak p-n eklemlerininin seri olarak baglanmasiyla TEC “Termo elektrik sogutucu” modül olusturulur.