Jeff Smooth nos muestra en este artículo de fondo a comprender la generación termoeléctrica, es decir, cómo los módulos TEG convierten el calor en energía.
¿Qué es la generación termoeléctrica?
En Física 101, se nos recuerda que la energía no se puede crear ni destruir, pero se puede cambiar en diferentes formas.
Desde la formulación de la Ley de Conservación de la Energía, también conocida como la Primera Ley de la Termodinámica, los ingenieros han estado tratando de encontrar formas de cambiar la energía en formas que podamos usar más fácilmente.
Una de esas formas es la generación termoeléctrica, o la conversión de energía térmica en energía eléctrica.
Descubierto por primera vez por Thomas Seebeck, la conversión directa de calor en electricidad, conocida como el efecto Seebeck, tiene una aplicación práctica moderna en un dispositivo de estado sólido conocido como generador termoeléctrico (TEG).
Sin embargo, la tecnología de dispositivos TEG no comenzó a avanzar realmente hasta el siglo XX con las primeras aplicaciones comerciales introducidas en 1960. Ahora, los TEG se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones.
¿Qué son los módulos de generador termoeléctrico (TEG)?
Los módulos generadores termoeléctricos, módulos TEG o TEG para abreviar, se basan en el efecto termoeléctrico, que es la conversión de las diferencias de temperatura en un material en voltaje eléctrico o viceversa.
El efecto termoeléctrico abarca tres aspectos relacionados: el mencionado Efecto Seebeck, donde la electricidad se genera a partir del gradiente de temperatura entre dos materiales diferentes; el efecto Peltier, donde el calor se crea o absorbe en la unión de dos metales diferentes cuando se aplica una corriente; y el efecto Thomson, donde el calor se absorbe o produce en función de la dirección de la corriente.
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¿Cuál es la diferencia entre los generadores termoeléctricos y los enfriadores termoeléctricos?
Un punto común de confusión en la tecnología termoeléctrica es la diferencia entre un generador termoeléctrico (TEG), que utiliza el efecto Seebeck, y un enfriador termoeléctrico (TEC), que utiliza el efecto Peltier. Estos efectos termoeléctricos se emplean en diferentes dispositivos de diferentes maneras para la generación de corriente y el enfriamiento de estado sólido.
Los diversos dispositivos termoeléctricos utilizan diseños diferentes, pero emplean materiales similares (semiconductores dopados) en su construcción.
Si bien los materiales son similares, los TEG están diseñados para diferenciales de alta temperatura y eficiencia energética, centrándose en maximizar la potencia de salida. Los TEC, por el contrario, están diseñados para optimizar la absorción y disipación de calor, a menudo utilizando cerámica avanzada y cobre para hacer que el enfriamiento sea más eficiente.
Para obtener más información sobre los módulos Peltier, consulte nuestro artículo detallado, Cómo seleccionar un módulo Peltier.
Aunque los procesos son similares, si su objetivo es generar energía a partir del calor, un módulo TEG es la mejor opción. Si está buscando enfriamiento activo o estabilización de temperatura, lo que necesita es un módulo TEC o un módulo Peltier. Afortunadamente, el especialista same sky ofrece módulos TEG y módulos Peltier, según sus requisitos de diseño.
