Термоакустический тепловой двигательСОДЕРЖАНИЕ а также История [ править ]

Схематическое изображение термоакустического двигателя горячего воздуха. Горячая сторона теплообменника соединена с резервуаром горячего тепла, а холодная сторона — с резервуаром холодного тепла. Электроакустический преобразователь , например громкоговоритель, не показан.
Термоакустические двигатели

(иногда называемые «двигателями ТА») — это термоакустические устройства, которые используют звуковые волны большой амплитуды для перекачки тепла из одного места в другое (для этого требуется работа, обеспечиваемая громкоговорителем) или использующие разницу тепла для выполнения работы в форма звуковых волн (эти волны затем могут быть преобразованы в электрический ток так же, как это делает микрофон ).

Эти устройства могут быть разработаны для использования стоячей или бегущей волны .

По сравнению с паровыми холодильниками , термоакустические холодильники не имеют охлаждающей жидкости и имеют несколько движущихся частей (только громкоговоритель), поэтому не требуют динамического уплотнения или смазки. [1]

История [ править ]

Стеклодувы заметили способность тепла производить звук много веков назад. [2]

В 1850-х годах эксперименты показали, что причиной этого явления является разность температур, и что акустический объем и интенсивность меняются в зависимости от длины трубки и размера баллона.

Рийке продемонстрировал, что добавление проволочного экрана с подогревом на четверть пути вверх по трубке значительно усиливает звук, снабжая энергией воздух в трубке в точке наибольшего давления. Дальнейшие эксперименты показали, что охлаждение воздуха в точках минимального давления дает аналогичный усиливающий эффект. [2] трубка Рийке преобразует тепло в акустическую энергию , [3] с использованием естественной конвекции.

Примерно в 1887 году лорд Рэлей обсуждал возможность перекачки тепла с помощью звука.

В 1969 году Ротт вновь открыл эту тему. [4] Используя уравнения Навье-Стокса для жидкостей, он вывел уравнения, характерные для термоакустики. [5]

Линейные термоакустические модели были разработаны, чтобы сформировать базовое количественное понимание, и числовые модели для вычислений.

Свифт продолжил работу с этими уравнениями, получив выражения для акустической мощности в термоакустических устройствах. [6]

В 1992 году подобное термоакустическое холодильное устройство использовалось на космическом шаттле Discovery . [2]

Орест Симко из Университета Юты в 2005 году начал исследовательский проект под названием « Термоакустическое преобразование

пьезоэнергии» (TAPEC). [7]

Нишевые приложения, такие как малые и средние криогенные приложения. В марте 2007 года Score Ltd. получила 2 миллиона фунтов стерлингов на исследование кухонной плиты, которая также обеспечивает электричество и охлаждение для использования в развивающихся странах. [8] [9]

Термоакустическая система с радиоизотопным обогревом была предложена и прототипирована для миссий по исследованию дальнего космоса компанией Airbus . Система имеет небольшие теоретические преимущества перед другими системами генератора, такими как существующие системы на основе термопар или предлагаемый двигатель Стирлинга, используемый в прототипе ASRG . [10]

SoundEnergy разработала систему THEAC, которая преобразует тепло, обычно отработанное тепло или солнечное тепло, в охлаждение без использования других источников энергии. В устройстве используется газ аргон . Устройство усиливает звук, создаваемый отходящим теплом, преобразует результирующее давление обратно в другой перепад тепла и использует цикл Стирлинга для создания охлаждающего эффекта. [2]

Устройство конвекторной системы

Одним из популярных способов обустроить отопление частного дома электричеством можно считать применение конвекторов, приборов, использующих в своей работе воздушную конвекцию.

Устройство и принцип работы конвектора

В металлический корпус отопительного прибора встроены управляемые термостатом нагревательные элементы ТЭНы. Каждый из них представляет собой помещенный в керамическую оболочку проводник высокого сопротивления, герметично запаянный в алюминиевый или стальной корпус. Такая конструкция устройства позволяет увеличить площадь взаимодействия с воздухом и эффективно осуществлять его нагрев. Рабочая температура нагревательных элементов варьируется от 100 до 60С.

Конвекторы зависимы от подачи электричества, что заставляет их владельцев задуматься о наличии альтернативного варианта отопительной системы на случай аварии

После включения конвектора начинается разогрев ТЭНов. Согласно физическим законам, остывший воздух опускается вниз. Здесь он попадает сквозь нижнюю решетку внутрь конструкции и проходит через нагревательные элементы, постепенно разогреваясь и поднимаясь вверх. Там он постепенно остывает и снова опускается вниз. Процесс многократно повторяется, позволяя создавать комфортную температуру в помещении. При необходимости можно использовать вентиляторы, которые ускорят естественную конвекцию.

Конструктивные особенности конвекторов определяют их главные недостатки, среди которых неравномерный прогрев воздуха. Температура у самого пола остается ниже, чем под потолком, что, впрочем, свойственно и водяному отоплению. Еще один «минус» – циркулирующие потоки поднимают пыль, неизбежно присутствующую в каждом доме. Сегодня выпускаются модели, которые практически лишены этого недостатка.

Настенный или напольный вариант?

Осуществлять отопление можно при помощи разных моделей конвекторов. Существуют два основных типа приборов:

Настенные конструкции. Отличаются высотой, которая составляет в среднем 45 см, и способом крепления. Они могут быть либо установлены прямо на пол, либо при помощи специального устройства закреплены на стену.
Напольные. Узкие длинные приборы, которые устанавливаются обычно под низко расположенные окна, витражи и в районе плинтусов. Несмотря на меньшую, чем у настенных конвекторов мощность, времени для разогрева помещения им понадобится намного меньше.

Устройства обоих типов оборудуются термостатами, которые могут быть как встроенные, так и выносные. Так же выпускаются конструкции, не сжигающие кислород в комнате и не пересушивающие воздух.

Настенная модель конвектора крепится на стену при помощи специального крепежа

Напольные модели электрических конвекторов устанавливаются на пол, а не внутрь него, как их водяные собратья. Поэтому их можно установить уже в конце ремонта

Расчет необходимого числа конвекторов для обогрева

Число и мощность приборов, необходимых, чтобы обустроить отопление дачного дома электричеством, рассчитывают исходя из объемов помещения, в котором они будут установлены.

Сначала выбирается среднее значение мощности, необходимой для отопления 1 куб.м. Средние значения для помещений:

с хорошей теплоизоляцией, соответствующей стандартам энергосбережения скандинавских стран – 20 Вт на куб. м;
с утепленными перекрытиями, стенами и стеклопакетами на окнах – 30 Вт на куб. м;
с недостаточной изоляцией – 40 Вт на куб. м;
с плохой изоляцией – 50 Вт на куб. м.

Исходя из этих значений, определяется мощность, необходимая для обогрева помещения и выбирается нужное число приборов для обогрева

Очень важно правильно выполнить расчеты. Практика показывает, что даже электрическое отопление деревянного дома абсолютно безопасно при условии грамотного подбора оборудования и качественной его установки. Конвекторы – эффективный, но далеко не единственный вариант устройств для обогрева помещений, работающих от электричества

Разнообразные электрические системы отопления дома дают возможность выбрать наиболее подходящий вариант, который позволит обеспечить эффективный и безопасный обогрев жилья

Конвекторы – эффективный, но далеко не единственный вариант устройств для обогрева помещений, работающих от электричества. Разнообразные электрические системы отопления дома дают возможность выбрать наиболее подходящий вариант, который позволит обеспечить эффективный и безопасный обогрев жилья.

Операция [ править ]

Термоакустическое устройство использует преимущества того факта, что в звуковой волне частицы газа адиабатически поочередно сжимаются и расширяются, а давление и температура изменяются одновременно; когда давление достигает максимума или минимума, температура тоже. В основном он состоит из теплообменников , резонатора и пакета (в устройствах со стоячей волной) или регенератора (в устройствах с бегущей волной). В зависимости от типа двигателя для генерации звуковых волн может использоваться драйвер или громкоговоритель .

В трубке, закрытой с обоих концов, может возникнуть интерференция между двумя волнами, распространяющимися в противоположных направлениях на определенных частотах. Помехи вызывают резонанс и создают стоячую волну. Стек состоит из небольших параллельных каналов. Когда пакет помещается в определенное место в резонаторе, имеющем стоячую волну, в пакете возникает перепад температур. Поместив теплообменники с каждой стороны трубы, тепло можно перемещать. Возможно и обратное: разница температур в стеке создает звуковую волну. Первый пример — это тепловой насос, а второй — первичный двигатель.

Тепловой насос [ править ]

Создание или перенос тепла из холодного в теплый резервуар требует работы. Акустическая мощность обеспечивает эту работу. В штабеле создается перепад давления. Интерференция между падающими и отраженными акустическими волнами теперь несовершенная. Разница в амплитуде заставляет стоячую волну перемещаться, обеспечивая акустическую мощность волны.

Тепловая накачка вдоль стека в устройстве стоячей волны следует циклу Брайтона .

Цикл Брайтона против часовой стрелки для холодильника состоит из четырех процессов, которые воздействуют на пакет газа между двумя пластинами стопки.

Адиабатическое сжатие газа.
Когда сверток газа перемещается из крайнего правого положения в крайнее левое положение, сверток адиабатически сжимается, повышая его температуру. В крайнем левом положении посылка теперь имеет более высокую температуру, чем теплая тарелка.
Изобарический теплообмен.
Более высокая температура пакета заставляет его передавать тепло пластине при постоянном давлении, охлаждая газ.
Адиабатическое расширение газа.
Газ перемещается обратно из крайнего левого положения в крайнее правое положение. Из-за адиабатического расширения газ охлаждается до температуры ниже температуры холодной пластины.
Изобарический теплообмен.
Более низкая температура посылки приводит к тому, что тепло передается от холодной пластины к газу с постоянным давлением, возвращая температуру посылки к ее первоначальному значению.

Устройства на бегущей волне можно описать с помощью цикла Стирлинга .

Температурный градиент [ править ]

И в двигателях, и в тепловых насосах обычно используются трубы и теплообменники. Граница между первичным двигателем и тепловым насосом задается оператором градиента температуры, который представляет собой средний градиент температуры, деленный на критический градиент температуры.

I = ∇ T m ∇ T c r i t {\displaystyle \mathrm {I} ={\frac {\nabla T_{m}}{\nabla T_{crit}}}}

Средний градиент температуры — это разница температур в штабеле, деленная на длину стопки.

∇ T m = Δ T m Δ x s t a c k {\displaystyle \nabla T_{m}={\frac {\Delta T_{m}}{\Delta x_{stack}}}}

Критический температурный градиент — это величина, которая зависит от характеристик устройства, таких как частота, площадь поперечного сечения и свойства газа.

Если оператор температурного градиента превышает единицу, средний температурный градиент больше, чем критический температурный градиент, и батарея работает как первичный двигатель. Если оператор градиента температуры меньше единицы, средний градиент температуры меньше критического градиента, и батарея работает как тепловой насос.

Теоретическая эффективность [ править ]

В термодинамике наивысший достижимый КПД — КПД Карно . Эффективность термоакустических двигателей можно сравнить с эффективностью Карно, используя оператор температурного градиента.

КПД термоакустического двигателя определяется выражением

η = η c I {\displaystyle \eta ={\frac {\eta _{c}}{\mathrm {I} }}}

Коэффициент полезного действия термоакустического теплового насоса определяется выражением

C O P = I ⋅ C O P c {\displaystyle COP=\mathrm {I} \cdot COP_{c}}

Нюансы работы

Так как сделать генератор своими руками — не самая простая задача, ведь необходимо, чтобы устройство эффективно функционировало, требуется соблюдать целый ряд рекомендаций:

Как внешнюю, так и внутреннюю кружку в тех местах, где к ним непосредственно будет примыкать элемент Пелетье, требуется почистить и сделать поверхность как можно более ровной, таким образом удастся довести теплообмен до максимального показателя. В частности эти зоны можно полировать войлоком, на который нанесена паста ГОИ, установив сам войлок в шпиндель электродрели;
Провода, которые присоединяются к элементу Пельтье, можно взять от электроплиты, так как такие провода обладают термостойкой изоляцией. Если же в такие провода в хозяйстве отсутствуют, то допускается использовать завернутый в термостойкую ткань провод МГТФЭ-0,35
Миску, в которую будет помещен провод Пельтье, следует смазать термопроводящей пастой.
Далее сам элемент Пельтье нужно смазать этой же пастой сверху и уже после этого поставить сверху на него вторую миску меньшего диаметра (либо иную подходящую посудину);
В зону между двумя кружками помещают термоустойчивый герметик. Этот материал будет выполнять функцию термоизоляции горячей и холодной частей ТЭГ.
Концы проводов, которые идут от элемента Пельтье наружу, желательно зафиксировать к поверхности кружки. Для этого можно использовать изоленту.

Практическая эффективность [ править ]

Наиболее эффективные термоакустические устройства имеют КПД, приближающийся к 40% предела Карно или от 20% до 30% в целом (в зависимости от температуры теплового двигателя ). [11]

Более высокие температуры горячего конца могут быть возможны с термоакустическими устройствами, потому что они не имеют движущихся частей , что позволяет повысить эффективность Карно. Это может частично компенсировать их более низкий КПД по сравнению с обычными тепловыми двигателями в процентах от Карно.

Идеальный цикл Стирлинга, аппроксимированный приборами бегущей волны, по своей сути более эффективен, чем идеальный цикл Брайтона, аппроксимированный приборами стоячей волны. Однако более узкие поры, необходимые для обеспечения хорошего теплового контакта в устройстве с бегущей волной, по сравнению со стопкой стоячей волны, которая требует заведомо несовершенного теплового контакта, также приводит к большим потерям на трение, снижая практическую эффективность. Тороидальной геометрия часто используется в бегущей волне устройств, но не требуется для стоячей волны устройств, также может увеличить потери из — за Gedeon потоковыми вокруг петли. [ требуется дальнейшее объяснение

]

Изготовление ТЭГ своими руками

Чтобы создать термоэлектрический генератор для дома, требуется использовать элемент Пельтье — специальный компонент, изготавливаемый для данных целей и доступный в продаже.

Принципиальное устройство ТЭГ таково:

Необходимо взять две посудины схожей формы (к примеру, две кружки), но одна по размерам должна быть несколько меньше другой, чтобы она могла в ней поместиться.
На дно большей кружки помещают элемент Пельтье с выведенными от него проводами, а сверху его накрывают второй кружкой.
Провода, идущие от элемента Пельтье, соединяют с преобразователем напряжения.
Далее во внутреннюю кружку наливают холодную воду либо кладут снег, после этого данную мини-установку начинают нагревать.

Желательно использовать элемент Пельтье с как можно большим количество термоэлементов. К примеру, модель, которая обладает 127 термоэлементами, рассчитана на силу тока до 12 ампер.

Ссылки [ править ]

Ceperley, P. (1979). «Беспоршневой двигатель Стирлинга — тепловая машина бегущей волны». J. Acoust. Soc. Am
.
66
(5): 1508–1513. Bibcode : 1979ASAJ … 66.1508C . DOI : 10.1121 / 1.383505 .
^ a b c d «Кондиционер без электричества: термоакустическое устройство превращает отработанное тепло в холод без дополнительной энергии» . newatlas.com
. Проверено 26 января 2022 .
PL Rijke (1859) Философский журнал, 17
, 419-422.
«Термоакустические колебания, Дональд Фейи, волновое движение и оптика, весна 2006 г., профессор Питер Тимби» (PDF) .
Ротт, Н. (1980). «Термоакустика». Adv.Прил.Мех
. Успехи прикладной механики.
20
(135): 135–175. DOI : 10.1016 / S0065-2156 (08) 70233-3 . ISBN 9780120020201.
Свифт, Грегори В. (1988). «Термоакустические двигатели» . Журнал акустического общества Америки
.
84
(4): 1145. Bibcode : 1988ASAJ … 84.1145S . DOI : 10.1121 / 1.396617 . Проверено 9 октября 2015 года .
Physorg.com: Надежный способ превратить тепло в электричество (pdf) Цитата: «… Симко говорит, что устройства не будут создавать шумовое загрязнение … Симко говорит, что кольцеобразное устройство вдвое эффективнее цилиндрических устройств. преобразование тепла в звук и электричество. Это потому, что давление и скорость воздуха в кольцевом устройстве всегда синхронизированы, в отличие от цилиндрических устройств … «
↑
Ли, Крис (28 мая 2007 г.). «Готовка со звуком: новая комбинация плита / генератор / холодильник, предназначенная для развивающихся стран» .
Ars Technica
.
SCORE (Плита для приготовления пищи, охлаждения и электричества) , иллюстрация
«Термоакустические генераторы для космических полетов» (PDF) .
Резервная копия веб-архива: lanl.gov: более эффективен, чем другие тепловые двигатели без движущихся частей

Дальнейшее чтение [ править ]

Gardner, D .; Свифт, Г. (2003). «Каскадный термоакустический двигатель». J. Acoust. Soc. Am
.
114
(4): 1905–1919. Bibcode : 2003ASAJ..114.1905G . DOI : 10.1121 / 1.1612483 . PMID 14587591 .
Гаррет, Стивен; Бакаус, Скотт (ноябрь 2000 г.). «Сила звука» . Американский ученый
.
88
(6): 561. DOI : 10,1511 / 2000.6.516 . Полупопулярное введение в термоакустические эффекты и устройства.
Фрэнк Вигхард «Электроакустическая система с импульсной трубкой двойного действия» Патент США 5,813,234
Кис Блок «Многоступенчатая термоакустика бегущей волны на практике» CiteSeer x : 10.1.1.454.1398

Содержание

1 История
2 Строительство 2.1 Термоэлектрические материалы
2.2 Термоэлектрические преимущества
2.3 Термоэлектрический модуль
2.4 Термоэлектрические системы

3 Материалы для ТЭГ

3.1 Обычные материалы

3.2 Новые материалы

3.3 Новая обработка

4 Эффективность

5 Использует

6 Практические ограничения

7 Будущий рынок

8 Смотрите также

9 Рекомендации

10 внешняя ссылка

Проблемы традиционной электроэнергетики

Технологии преобразования тепловой энергии в электрическую, такие как ТЭС, АЭС, КЭС, ГТЭС, ТЭП, термоэлектрические генераторы, МГД-генераторы имеют разные преимущества и недостатки. Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI) иллюстрирует плюсы и минусы технологий генерации на природных энергетических ресурсах, рассматривая такие критические факторы, как строительство и затраты на электроэнергию, на землю, требования к воде, выбросы CO2, отходы, доступность и гибкость.

Результаты EPRI подчеркивают, что при рассмотрении технологий производства электроэнергии нет единого подхода к решению всех проблем, но при этом все же больше преимуществ у природного газа, который является доступным для строительства, имеет низкую себестоимость электроэнергии, создает меньше выбросов, чем уголь. Однако не все страны имеют доступ к обильному и дешевому природному газу. В некоторых случаях доступ к природному газу находится под угрозой из-за геополитической напряженности, как это было в случае с Восточной Европой и некоторыми странами Западной Европы.

Технологии возобновляемых источников энергии, такие как ветровые турбины, солнечные фотоэлектрические модули производят эмиссионное электричество. Однако для них, как правило, требуется много земли, результаты их эффективности являются неустойчивыми и зависят от погоды. Уголь, основной источник тепла, является самым проблемным. Он лидирует по выбросам CO2, требует много чистой воды для охлаждения теплоносителя и занимает большую площадь под строительство станции.

Новые технологии направлены на снижение ряда проблем, связанных с технологиями производства электроэнергии. Например, газовые турбины, объединенные с резервным аккумулятором, обеспечивают резерв на случай непредвиденных обстоятельств без сжигания топлива, а периодически возникающие проблемы в области возобновляемых ресурсов могут быть смягчены за счет создания доступного крупномасштабного хранилища энергии. Таким образом, сегодня нет ни одного безупречного способа преобразования тепловой энергии в электрическую, который мог бы обеспечить надежную и экономически эффективную электроэнергию с минимальным воздействием на окружающую среду.

Электричество от двух стержней

Данный способ основан совсем на другой теории и никакого отношения к магнитному или электрическому полю Земли не имеет. А теория эта – о взаимодействии гальванических пар в солевом растворе. Если взять два стержня из разных металлов, погрузить их в такой раствор (электролит), то на концах появится разница потенциалов. Ее величина зависит от многих факторов: состава, насыщенности и температуры электролита, размеров электродов, глубины погружения и так далее.

Такое получение электричества возможно и через землю. Берем 2 стержня из разных металлов, образующих так называемую гальваническую пару: алюминиевый и медный. Погружаем их в землю на глубину ориентировочно полметра, расстояние между электродами соблюдаем небольшое, хватит 20—30 см. Участок земли между ними обильно поливаем солевым раствором и спустя 5—10 мин производим измерение электронным вольтметром. Показания прибора могут быть разными, но в лучшем случае вы получите 3 В.

Примечание. Показания вольтметра зависят от влажности почвы, ее природного солесодержания, размеров стержней и глубины их погружения.

В действительности все просто, получившееся бесплатное электричество – это результат взаимодействия гальванической пары, при котором влажная земля служила электролитом, принцип похож на работу солевой батарейки. Реальный эксперимент о разнице потенциалов на электродах, забитых в землю, можно посмотреть на :

Что такое термоэлектрический генератор?

Так принято называть устройство, позволяющее преобразовать тепловую энергию в электрическую. Следует уточнить, что термин «Тепловая» не совсем точен, поскольку тепло, это способ передачи, а не отдельный вид энергии. Под данным определением подразумевается общая кинетическая энергия молекул, атомов и других структурных элементов, из которых состоит вещество.

Несмотря на то, что на ТЭС сжигается топливо для получения электричества, ее нельзя отнести к ТЭГ. На таких станциях тепловая энергия вначале преобразуется в кинетическую, а она уже в электрическую. То есть, топливо сжигается для получения из воды пара, который вращает турбину электрического генератора.

Схема работы ТЭС

Исходя из выше изложенного, следует уточнить, что ТЕГ должен генерировать электроэнергию без промежуточных преобразований.

Перспективы

В настоящее время продолжаются опыты по подбору оптимальных термопар, что позволит увеличить КПД. Проблема заключается в том, что под данные исследования затруднительно подвести теоретическую базу, поэтому приходится полагаться только на результаты экспериментов. Учитывая, что на эффект влияет процентное соотношение и состав сплавов материала для термопар, говорить о ближайших перспективах неблагодарное занятие.

Велика вероятность, что в ближайшее время для повышения добротности термоэлементов, разработчики перейдут на другой уровень изготовления сплава для термопар, с использованием нано-технологий, ям квантования и т.д.

Вполне возможно, что будет разработан совершенно иной принцип с использованием нетрадиционных материалов. В качестве примера можно привести эксперименты, проводимые в Калифорнийском университете, где для замены термопары использовалась искусственная синтезированная молекула, которая соединяла два золотых микро проводника.

Молекула вместо термопары

Первые опыты показали возможность реализации идеи, насколько она перспективна, покажет время.

Конструктивные особенности и область применения

Основой конструкции термоэлектрического генератора являются термоэлемент, нагреватель, охладитель и нагрузка, это может быть лампа, разъем для подключения устройств — все, что потребляет электричество.

Простота устройства, отсутствие лишних преобразований энергии и минимум движущихся механических узлов делает ТЭГ надежным и долговечным в эксплуатации источником энергии.

Развитие концепции термоэлектричества

Когда стало понятно, что тепло не способно непосредственно превращаться в магнетизм, наконец, отвергли идею образования полей Земного шара жаром извергающихся вулканов и кипящей внутри магмой. Сопоставив опыты Эрстеда и Зеебека, научное сообщество нашло правильный путь. За Георгом Омом термопару в качестве термоэлектрического генератора стали использовать в электролизе (1831 год). Но термин пребывал неустойчивым. Считается, что первые термоэлектрические генераторы появились во второй половине XIX века. Считались просто лабораторными установками для исследований различных процессов, именовались по-иному.

В Почтово-Телеграфном журнале ближе к 1899 году опубликована заметка о создании батареи для питания лампочек мощность 16 кандел. В топку печи помещались термопары, с достаточными напряжением и током. Объединяя питающие элементы последовательно, поднимали вольтаж. А при параллельном включении увеличивался ток. Каждая термопара сконструирована по образу использованной Зеебеком (сурьма – антимонид цинка). Тогда уже узнали батарею Гюльхера (предположительно, 1898 год).

Так в научных кругах последовательно соединённые термопары окрестили термобатареей. Считается, что первыми прибор создали Эрстед и Фурье в 1823 году. Они объединили термопары Зеебека для получения мощного источника питания. Дальнейшее развитие концепция получила с подачи Леопольдо Нобили и Македонио Меллони: для серии опытов по исследованию инфракрасного спектра они создали тепловой мультипликатор. Идея пришла обоим после внесения прогрессивных изменений в конструкцию Швейггера (1825 год).

Задумка первого гальванометра: эффект витков проволоки перемножается по их количеству. Аналогичным образом собирался «усилитель тепла» из термопар. Прибор предназначался целиком для исследования инфракрасного спектра за счёт измерения производимого нагрева, но впоследствии концепция послужила основой для создания новых источников питания. Индикатором термоумножителя стала стрелка компаса.