תרמופיל לעומת קמין תרמי

צמידים תרמיים וקבועים תרמיים משתמשים בעקרונות החשמל התרמי לייצור חשמל על ידי מדידת הטמפרטורה. מכשירים אלה מופיעים ביישומים רבים, כולל מכשירים כמו קמין גז ותוספי אח. הבנת ההבדלים בין קמין תרמי לקמין תרמי דורשת הבנה של ההבדלים בין שני מכשירים אלה. למרבה המזל, למרות המורכבות המדעית של תרמופילים וקבועים תרמיים, אתה יכול להבין את מטרתם הבסיסית באמצעות תיאור קצר.

צמד תרמי הופיע לראשונה לאחר גילוי האפקט התרמו-אלקטרי על ידי תומאס יוהן סיידבק בשנת 1821. Seedbeck גילה כי זוג צמתים בין שני חוטים העשויים מתכות שונות יוצר מתח השווה להבדל הטמפרטורה בין הצמתים. בעיקרון, צמד תרמי מורכב משני חוטים העשויים מתכות שונות המחוברים בשני מקומות. החום נכנס בקצהו, מתפצל, עובר לאורך כל חוט בנפרד ואז חוזר להצטרף. כאשר הוא מצטרף מחדש, הוא יוצר חשמל. מתח החשמל נותן קריאה מדויקת של טמפרטורה בין קצות המכשיר.

תרמופיל מורכב לא יותר מסדרה של צמד תרמי מחוברים זה לזה. כל צמד תרמי נוסף שמונח בתרמופיל מגביר את יכולת המכשיר לייצר חשמל. לדוגמה, אם צמד תרמי מייצר שני וולט חשמל, ותרמוטית מכילה ארבעה צמידים תרמיים, היא מייצרת שני וולט חשמל לכל צמד תרמי בסך הכל שמונה וולט. בנוסף למדידת הפרש הטמפרטורה וייצור חשמל, תרמופילים יכולים לגלות קרינה בסביבה. כאשר משתמשים בהן למדידת טמפרטורות, על תרמופילים וצמידים תרמיים להיות מחוברים למכשיר המתרגם את מתח החוט לקריאת טמפרטורה.

שלושה הבדלים ברורים קיימים בין תרמופילים לבין צמד תרמי. הברור ביותר, תרמופילים מכילים סדרה של צמד תרמי מחוברים זה לזה, כלומר מבחינה טכנית כל מכשיר המשתמש בתרמופילים מכיל צמד תרמי. בעוד התרמופילים וגם הצמדים התרמיים נותנים קריאות טמפרטורה מדויקות, התרמופילים מייצרים יותר חשמל בכך שהופך אותם ליותר יקרים במכשירים המשתמשים בהם כדי לייצר חשמל ולא לקרוא טמפרטורה. כמו כן, בעוד ששני המכשירים מזהים קרינה, התרמופילים עושים זאת בצורה מדויקת הרבה יותר, עם רגישות רבה יותר.

קמינים וגז ותוספי אח משתמשים בעיקר בכפול תרמי ובתרמולים לייצור חשמל. כאשר מופעל, הטייס בתנור גז מייצר חום, שנע דרך צמד תרמי. כשהחום מגיע לצומת השני של הצמד התרמי הוא מייצר מתח חשמלי. האח משתמש במתח זה כדי לפתוח את שסתום הגז, ומאפשר לזרום לגז החוצה ולהתחיל שריפה. מכיוון שתרמופילים מייצרים יותר חשמל מאשר צמידים תרמיים, קמינים עם תרמופילים יכולים להתחבר לתרמוסטטים לבקרת טמפרטורה. קמינים עם צמידים תרמיים חסרים זרם חשמלי מספיק לצורך זה.