Šiluminis keitiklis, taip pat žinomas kaip termoporos keitiklis arba termoelektrinis generatorius, yra elektroninis prietaisas, galintis paversti šilumos energiją į elektros energiją. Nors yra keletas šiluminių keitiklių tipų, jie visi yra pagrįsti Seebeck efektu. Seebecko efektas yra reiškinys, kai temperatūros skirtumai gali būti panaudoti elektros srovei generuoti. Pirmą kartą jį atrado Thomas Johann Seebeck 1826 m., kai pastebėjo, kad du skirtingi metalai gali generuoti elektros krūvį tol, kol dviejų metalų jungimosi taškai yra skirtingose temperatūrose. Nuo tada buvo nustatyta, kad šių aplinkybių sukuriamas termoelektrinis efektas didėja didėjant temperatūrų skirtumui.
Viena paplitusi klaidinga nuomonė yra ta, kad šiluminis keitiklis yra tas pats, kas šilumos variklis. Šilumos variklis temperatūrų skirtumus paverčia mechanine galia, o šiluminis konverteris temperatūros skirtumus paverčia tiesiogiai elektros energija. Be to, nors šiluminiai varikliai dažnai yra efektyvesni nei šiluminiai keitikliai, kai kuriose situacijose šiluminiai keitikliai gali būti geresni, nes jie yra mažesni ir kompaktiškesni nei dauguma šilumos variklių. Pagrindinis skirtumas tarp šiluminių keitiklių ir šiluminių variklių yra tas, kad, skirtingai nei dauguma generatorių, šiluminiai keitikliai paprastai neturi judančių dalių, išskyrus galimą aušinimo ventiliatorių.
Šiluminius keitiklius galima pritaikyti įvairioms situacijoms. Be to, kad ji naudojama šilumos varikliams pakeisti, taip pat atliekami moksliniai tyrimai, siekiant panaudoti degimo variklių, pvz., naudojamų automobiliuose ir lėktuvuose, išmetamą šilumą. Jei tai pavyks padaryti, šių mašinų kuro efektyvumą būtų galima padidinti gana dideliu kiekiu. Šiluminiai keitikliai taip pat naudojami toli esančiuose kosminiuose zonduose, kad būtų sukurtas nuolatinis elektros energijos šaltinis.
Tačiau naudojant terminį keitiklį kyla tam tikrų problemų. Pavyzdžiui, ar keitikliai paprastai sukuria tik 5-10% efektyvumą, nebent įtampa būtų žymiai padidinta. Norint sukurti pakankamai didelę galią, kad šiluminis keitiklis konkuruotų su vidaus degimo variklio efektyvumu, reikia padidinti skirtingų elementų, naudojamų elektros srovei generuoti, skaičių. Galutinis rezultatas yra tai, kad terminis keitiklis tampa per didelis, kad būtų efektyvus. Tačiau atliekami tyrimai, siekiant padidinti šiluminių keitiklių generuojamąją galią, todėl laikui bėgant šie temperatūrų skirtumai gali būti panaudoti efektyviau, nepadidinant jų taip, kad prarastų efektyvumą.