熱電堆,又稱熱電偶、熱電元件,是一種能夠將溫度差轉換為電能的裝置。熱電堆同時具備熱效應和電效應兩種效應,在工業(yè)與科研領域中有廣泛的應用。
1.熱電堆是什么
熱電堆是由兩種不同的金屬(或半導體)所構成的,其中一種為P型半導體,另一種則為N型半導體。這兩種半導體的接觸面被稱為“熱端”,其它端口被稱為“冷端”。當對熱電堆施加溫差時,由于兩端的半導體材料之間產生電子濃度梯度,使得電子從高濃度端向低濃度端運動,形成電流,即“塞貝克效應”;同時,由于熱電堆中存在“泊松效應”和“托馬孫效應”,使得存在溫差時熱電堆兩端會產生電勢差,即“Seebeck效應”。
2.熱電堆的應用
熱電堆具有將廢熱轉化為電能的功效,因此在節(jié)能降耗方面有廣泛的應用。例如,汽車尾氣中的高溫廢氣和發(fā)電廠大量產生的低價值余熱等都可以通過熱電堆進行轉化而成為清潔能源。此外,熱電堆還可用于火星探測器、航天器等特殊場合的能源供應,以及地震勘測儀、空調恒溫器、電動汽車的電池管理系統(tǒng)等領域的應用。
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