Ein Thermowandler, auch Thermoelementwandler oder thermoelektrischer Generator genannt, ist ein elektronisches Gerät, das Wärmeenergie in elektrische Energie umwandeln kann. Obwohl es mehrere Arten von Wärmewandlern gibt, basieren sie alle auf dem Seebeck-Effekt. Der Seebeck-Effekt ist ein Phänomen, bei dem Temperaturunterschiede genutzt werden können, um einen elektrischen Strom zu erzeugen. Es wurde erstmals 1826 von Thomas Johann Seebeck entdeckt, als er beobachtete, dass zwei unterschiedliche Metalle eine elektrische Ladung erzeugen können, solange die Verbindungspunkte der beiden Metalle unterschiedliche Temperaturen haben. Es hat sich seitdem herausgestellt, dass der durch diese Umstände erzeugte thermoelektrische Effekt mit der Temperaturdifferenz zunimmt.
Ein weit verbreitetes Missverständnis ist, dass ein thermischer Wandler mit einer Wärmekraftmaschine identisch ist. Eine Wärmekraftmaschine wandelt Temperaturunterschiede in mechanische Leistung um, während ein thermischer Wandler Temperaturunterschiede direkt in elektrische Energie umwandelt. Auch wenn Wärmekraftmaschinen oft effizienter sind als Wärmekraftmaschinen, können Wärmekraftmaschinen in manchen Situationen vorzuziehen sein, da sie kleiner und kompakter als die meisten Wärmekraftmaschinen sind. Der Hauptunterschied zwischen Wärmewandlern und Wärmekraftmaschinen besteht darin, dass ein Wärmewandler im Gegensatz zu den meisten Generatoren im Allgemeinen keine beweglichen Teile hat, mit Ausnahme eines möglichen Kühlgebläses.
Thermische Wandler können auf eine Reihe von unterschiedlichen Situationen angewendet werden. Neben dem Ersatz von Wärmekraftmaschinen wird auch an der Nutzung der Abwärme von Verbrennungsmotoren, wie sie in Autos und Flugzeugen zum Einsatz kommen, geforscht. Wenn dies möglich ist, könnte die Kraftstoffeffizienz dieser Maschinen um einen ziemlich großen Betrag erhöht werden. Thermische Wandler werden auch in weitreichenden Raumsonden verwendet, um eine konstante elektrische Energiequelle zu erzeugen.
Es gibt jedoch einige Probleme bei der Verwendung von Wärmewandlern. Beispielsweise erzeugen die Wandler meist nur einen Wirkungsgrad von 5-10%, es sei denn, die Spannung wird deutlich erhöht. Um eine Leistung zu erzeugen, die groß genug ist, damit der Wärmewandler mit dem Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors konkurrieren kann, muss die Anzahl der unterschiedlichen Elemente, die zur Erzeugung des elektrischen Stroms verwendet werden, erhöht werden. Das Endergebnis ist, dass der Wärmewandler zu groß wird, um effizient zu sein. Es wird jedoch daran geforscht, die Erzeugungskapazität von Wärmewandlern zu erhöhen, damit diese Temperaturunterschiede mit der Zeit effizienter genutzt werden können, ohne sie so groß zu machen, dass sie ihre Wirksamkeit verlieren.