こんにちは
(*´・ω`)y━・~~
管理人の六角ネジです

今回は前回に引き続きペルチェ素子の記事にしようと思います。
前回のペルチェ素子の解説があまりにもざっくりすぎたのでもう少し踏み込んで解説しようと思います。

まずペルチェ素子は本来電圧の印加でおもて面と裏面がそれぞれ発熱、吸熱される素子です。
つまり、前回お話しした発電というのは、モーターは電気を流せば回る。逆にモーターを回すと電気が流れるというのと同じ仕組みで(と思ってください)発電することが可能であるということになります。
この発電のことをゼーペック効果と言います。


んで


今回はそのゼーペック効果を確かめるべくちょっとした実験をしてみました。
ゼーペック効果で大切なことはおもて面と裏面の温度差をいかに与えてやるかだということを聞いていたので、直に温めるのではなく熱が均一になるように加熱面及び冷却面に銅板を置いて実験しました。
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 実験器具の様子

 まずはじめに私の手(36.5℃)と気温(25℃)でゼーペック効果を発生させてみます。

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 最初に少し熱が伝わるまでのラグがあり、数秒後には電圧が安定して出力されました。

結果は・・・

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0.94Vでした。以外と少ない(´・ω・`)

てっきり2V~4Vくらいの出力があるものだと考えていたので雲行きがあやしい方向に・・・

次は温水 (60℃)と室温(25℃)で実験。手と室温の温度差で0.9Vだったのでまあ良くて5Vくらいは出てくれると嬉しいなと思い実験開始

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 今回は下部に冷却用のファンも取り付けてみました。多少は熱効率が良くなるだろう。

結果は・・・


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すっげえ出てるように見えますが桁がひとつ落ちているのでV換算で0,25V・・・

 ええええええええΣ(゚Д゚)


まさかの半分以下という結果。

なぜだろうと思い調べてみたら、素子の中を熱が移動して表裏での温度差がなくなってしまうようです。 

つまり冷却不足、という結果です。

これは発電機で使うのには結構な冷却装置と加熱するエネルギーが必要になるな。


とここで行き詰ってしまいましたが、もう逆転の発想でも良いやと。
 最初に書いた通りペルチェ素子は電圧印加によって表と裏に加熱、吸熱を起こすことが可能です。

なので


次回はこのペルチェ素子を使ってドリンククーラー&ウォーマーを制作したいと思います(笑)

発電は結構お金と時間がかかりそうだったのでやりたいことBOXにいれておくことにします。

余談ですが、この実験の後乾電池4本の電池ボックス(6V)をつないでみたところ片側はアチチ、となるくらいまでの発熱を確認できました。
一方冷却面に関してはあまり冷たくなっていないので調べてみるとどうやらペルチェ素子の内部では消費電力分の熱が熱移動とは別に発生しているようで、こいつが邪魔をしているようでした。

つまりドリンクウォーマーの開発は容易であるが、クーラーの開発はしっかりと排熱を行わないといけないという結果が出ました。

読んでいただきありがとうございます。