- Der Zweck eines thermoelektrischen Generators (TEG) besteht darin, Wärme durch den Seebeck-Effekt direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Dieses Phänomen tritt auf, wenn an zwei verschiedenen Arten von Leitern oder Halbleitern ein Temperaturunterschied anliegt, der eine Spannung und anschließend einen elektrischen Strom erzeugt. TEGs werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, bei denen Abwärme oder Temperaturunterschiede vorhanden sind, beispielsweise in Industrieprozessen, Automobilabgassystemen und Raumfahrzeugen, um ansonsten verschwendete Wärmeenergie zu nutzen und in nutzbare elektrische Energie umzuwandeln.
- Thermoelektrika haben vielfältige Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Branchen und Anwendungen. Eine wichtige Anwendung ist die Stromerzeugung mithilfe thermoelektrischer Generatoren (TEGs), wo sie zur Umwandlung von Abwärme aus Industrieprozessen, Kraftwerken oder Fahrzeugabgasen in Strom genutzt werden. Dieser Strom kann zur Stromversorgung von Sensoren, Aktoren und anderen elektronischen Geräten an abgelegenen Orten oder zur Ergänzung herkömmlicher Stromquellen verwendet werden. Darüber hinaus werden thermoelektrische Materialien in thermoelektrischen Kühlern (TECs) zur präzisen Temperaturregelung in Elektronik, medizinischen Geräten und wissenschaftlichen Instrumenten eingesetzt.
- Die Anwendung thermoelektrischer Generatoren (TEGs) erstreckt sich über verschiedene Bereiche und konzentriert sich hauptsächlich auf die Umwandlung von Wärme in elektrische Energie. In der Automobilindustrie werden TEGs in Fahrzeugabgassysteme integriert, um Abwärme aufzufangen und den Kraftstoffverbrauch zu senken, indem sie Strom für Hilfssysteme erzeugen. In abgelegenen Gebieten oder an netzunabhängigen Standorten werden TEGs verwendet, um zuverlässige Energie aus Wärmequellen wie Biomasseöfen oder Solarkollektoren bereitzustellen, wo herkömmliche Energiequellen unpraktisch oder nicht verfügbar sind. Darüber hinaus haben TEGs potenzielle Anwendungen bei Weltraummissionen, um Energie aus radioaktivem Zerfall oder Temperaturunterschieden in Raumfahrzeugen bereitzustellen.
- Die Schlussfolgerung aus dem Einsatz thermoelektrischer Generatoren (TEGs) ist, dass sie eine vielversprechende Methode darstellen, Abwärme effizient in nutzbaren Strom umzuwandeln. TEGs bieten eine zuverlässige Möglichkeit, Wärmeenergie aus verschiedenen Quellen zu nutzen und durch die Nutzung ansonsten verschwendeter Wärme zur Energieeffizienz beizutragen. Allerdings bleiben Herausforderungen wie der geringe Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Stromerzeugungsmethoden und Materialbeschränkungen bei der Erzielung hoher Umwandlungswirkungsgrade Bereiche aktiver Forschung und Entwicklung.
- Thermoelektrische Generatoren (TEGs) führen per se keine Wärme ab; Stattdessen wandeln sie Wärme durch den Seebeck-Effekt direkt in elektrische Energie um. Das bedeutet, dass TEGs den Temperaturunterschied zwischen einer heißen und einer kalten Seite thermoelektrischer Materialien zur Stromerzeugung nutzen. Während der Umwandlungsprozess einen Teil der Wärmeenergie absorbiert, besteht die Hauptfunktion von TEGs darin, elektrische Energie zu erzeugen, anstatt ein System aktiv zu kühlen oder Wärme abzuführen. Daher werden TEGs vor allem dort eingesetzt, wo eine natürliche oder Abwärmequelle zur effizienten Stromerzeugung zur Verfügung steht.