Lämpösähkö on joukko ilmiöitä, joissa lämpötilaero synnyttää sähköpotentiaalin tai sähköpotentiaali synnyttää lämpötilaeron. Modernissa teknisessä käytössä termillä tarkoitetaan lähes aina yhdessä Seebeck-ilmiötä , Peltier- ilmiötä ja Thomson-ilmiötä ( termosähköisiä ilmiöitä ). Etymologiassa termi "lämpösähkö" voisi viitata yleisesti kaikkiin sähkön tuottamiseen käytettyihin lämpömoottoreihin ja kaikkiin sähkölämmittimiin, jotka on valmistettu valtavalla tavalla, mutta todellisuudessa tämän termin käyttö niin laajassa merkityksessä ei käytännössä ole löytyi.
Lämpösähkössä yhdistettiin siis Wiedemann-Franzin lain kuvaamat ilmiöt . Lämpösähkö on sähköteoria, joka määrittelee sähkönjohtavuuden erityistapaukseksi lämmönjohtavuudesta materiaaleissa, joilla on alhainen resistanssi, suuri tiheys, pääasiassa kiinteässä tilassa. Sähkövirta on tämän teorian mukaan metallin sisäisen energian ja lämmön intensiivistä siirtoa ja tämän lämmön hajoamista. Häviökerroin on hyötysuhdekertoimen käänteisarvo, ja se on perusominaisuus siirtymisessä termodynaamisista tilayhtälöistä puhtaaseen teoreettiseen sähkömekaniikkaan.
Viime aikoina lämpösähköä on käytetty yhä enemmän laitteissa, kuten kannettavissa jääkaapeissa, juomajäähdyttimissä, elektronisten komponenttien jäähdyttimissä, metalliseosten lajittelulaitteissa jne . Yksi tällaisissa laitteissa useimmin käytetyistä materiaaleista on vismuttitelluridi Bi 2 Te 3 , kemikaali. vismutin ja telluurin yhdiste .
Tällä hetkellä on kaksi pääaluetta, joilla lämpösähkölaitteita voidaan käyttää parantamaan energiatehokkuutta ja/tai vähentämään saastumista: hukkalämmön muuntaminen käyttökelpoiseksi energiaksi ja jäähdytys.
Ajoneuvoissa polttomoottorit käyttävät energiaa erittäin tehottomasti (kuluttavat vain 20-25 % polttoaineen palamisen tuloksena tuotetusta energiasta). Lisäksi syntyvää mekaanista energiaa kuluttaa lisäksi suorituskyvyn parantamisen tarve, sisäisten hallintalaitteiden ja muiden nykyaikaisten laitteiden käyttö (vakaudenhallinta, telematiikka, navigointijärjestelmät, elektroniset jarrut jne.). Polttoainetehokkuuden parantamiseksi voit muuntaa (useimmissa tapauksissa) hyödyttömän moottorin lämpöenergian sähköenergiaksi ja käyttää sitä auton eri laitteiden virtalähteenä. Termosähköisiä laitteita käytetään siis hukkalämmön muuttamiseksi käyttökelpoiseksi energiaksi Seebeck-ilmiön avulla.
Tällä hetkellä osassa voimalaitoksia käytetään yhteistuotantomenetelmää: tuotetun sähkön lisäksi tuotetaan lämpöä, jota käytetään vaihtoehtoisiin tarkoituksiin. Lämpösähköä voidaan soveltaa tällaisissa järjestelmissä. Myös lämpösähköä voidaan käyttää aurinkoenergian muunnosjärjestelmissä.
Peltier-ilmiötä hyödyntävät jäähdytykseen soveltuvat lämpösähkölaitteet voivat vähentää otsonikerrosta heikentävien aineiden päästöjä ilmakehään . Tällaiset aineet - osittain halogenoidut kloorifluorihiilivedyt ja kloorifluorihiilivedyt - ovat pitkään olleet jäähdytysteknologian ytimessä. Äskettäin on annettu lainsäädäntöä tällaisten jäähdytyskemikaalien käytön sääntelemiseksi; Nykyinen kansainvälinen lainsäädäntö säätelee näiden aineiden määriä ja kieltää niiden tuotannon vuoden 2020 jälkeen kehittyneissä maissa ja vuoden 2030 jälkeen kehitysmaissa. Tällaiset kiellot ja huolenaiheet ympäristön tilasta edistävät tehokkaiden lämpösähköisten jäähdytyselementtien kehittämistä. Tällaiset elementit voivat vähentää haitallisten kemikaalien vapautumista ja toimia hiljaisemmin (koska ne ovat kiinteitä aineita eivätkä vaadi meluisia kompressoreita). Höyrykompressorijäähdyttimet ovat edelleen tehokkaampia kuin Peltier-jäähdyttimet, mutta ne vievät enemmän tilaa ja ovat vaikeampia huoltaa. Vaikka höyrykompressorijäähdyttimet alkavat jo sähkökapasiteetin suhteen antaa periksi lämpösähköisille jäähdytyslaitteille keskilämpötilojen (noin +5 astetta) alueella.