O que é um conversor térmico?

Um conversor térmico, também conhecido como conversor de termopar ou gerador termoelétrico, é um dispositivo eletrônico capaz de converter energia térmica em energia elétrica. Embora existam vários tipos de conversores térmicos, todos eles são baseados no efeito Seebeck. O efeito Seebeck é um fenômeno no qual as diferenças de temperatura podem ser usadas para gerar uma corrente elétrica. Foi descoberto pela primeira vez por Thomas Johann Seebeck em 1826, quando observou que dois metais diferentes podem gerar uma carga elétrica, desde que os pontos de conexão dos dois metais estejam em temperaturas diferentes. Desde então, descobriu-se que o efeito termoelétrico gerado por essas circunstâncias aumenta à medida que a diferença de temperatura aumenta.

Um equívoco comum é que um conversor de calor é o mesmo que um motor de calor. Um motor térmico converte diferenças de temperatura em energia mecânica, enquanto um conversor térmico converte diferenças de temperatura diretamente em energia elétrica. Além disso, embora os motores térmicos sejam frequentemente mais eficientes do que os conversores de calor, os conversores de calor podem ser preferíveis em algumas situações, pois são menores e mais compactos do que a maioria dos motores térmicos. A principal diferença entre conversores térmicos e motores térmicos é que, ao contrário da maioria dos geradores, um conversor térmico geralmente não possui partes móveis, com exceção de um possível ventilador de resfriamento.

Os conversores térmicos podem ser aplicados em várias situações diferentes. Além de ser usado para substituir os motores térmicos, também estão sendo realizadas pesquisas para aproveitar o calor residual dos motores a combustão, como os usados ​​em carros e aviões. Se isso puder ser feito, a eficiência de combustível dessas máquinas poderá aumentar bastante. Conversores térmicos também são usados ​​em sondas espaciais de longo alcance para gerar uma fonte constante de energia elétrica.

No entanto, existem alguns problemas com o uso do conversor térmico. Por exemplo, os conversores normalmente produzem apenas 5-10% de eficiência, a menos que a tensão seja aumentada significativamente. Para criar uma saída grande o suficiente para o conversor térmico competir com a eficiência de um motor de combustão, o número de diferentes elementos usados ​​para gerar a corrente elétrica deve ser aumentado. O resultado final é que o conversor térmico acaba ficando grande demais para ser eficiente. No entanto, pesquisas estão sendo feitas para aumentar a capacidade de geração de conversores térmicos, para que, com o tempo, essas diferenças de temperatura possam ser aproveitadas de maneira mais eficiente, sem torná-las tão grandes que percam sua eficácia.

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