ペルチェで発電 第一弾

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この実験は昔、ロシアにランプの熱を利用した小型の発電機があったというWeb記事を目にするところから始まる。

そのランプは真空管ラジオを鳴らす能力があり、出力は2W、A電源90V(12mA)、B電源1.5V(125 or 250mA)を同時発電できる優れもの。

上部は発電素子(熱電対?)と大きな冷却フィン、下部は灯油ランプという構造、全高約60cm、重量約10kg程(サイズはWebより抜粋)。

これは近年に作られた(現在は絶版)ロウソク熱による発電ラジオ。

ロウソク1本の熱で最大1.3V程を発電し、下部に内蔵されたラジオへ電気を送っている。

素子を直接火で炙って発電するタイプなのでロシアの発電ランプと違い、大きな放熱部分が無くスッキリしている。

このラジオについては詳しくはコチラ

そして現在のペルチェ素子。

沢山の半導体が板に挟まれてびっしりと並んでおり、薄くて使いやすい。

通常はパソコンのCPUを冷却する為のパーツであり、電圧を加えることにより片面が冷え、反対の面が発熱するという素子。

日本電子冷熱製

小松電子製

不明

Westinghouse Electric Co

昔のペルチェ素子、30~40年くらい前のパーツ。

製品ではなく試作品。(電池はサイズの比較)

現在のものと比べると1素子がとても大きく、また20~30Aという大電流を使うわりには効率があまり良くなかったらしい。

20Aの電源なんて持ってないので、手持ちの5A電源で試したが 、両面触ってなんとなく温度差があるかな?程度である。

そしてこれが今回の実験にて使用するペルチェ素子、秋葉原の千石電商にて購入。

規格は15Vで温度は90℃くらいまで。

面積またはワット数の違う商品が数種あるが、まずは40mm四方で最もW数の小さい(電流3A、最大吸熱28W)ものを選択。

実際、3Aも流すと片面は熱くて触れず、片面は冷たくて触れずという程冷える。

表面はセラミックなので、ロウソクの熱が均一に伝導するよう、放熱グリスを塗った銅版で両面を挟む。

これで実験パーツ完成。

テストベンチとして既製品のキャンドルラジオをそのまま使うことにする。

それまで載っていたオリジナルの発電パーツを外し、穴を開けた缶の蓋を取り付け、その上にペルチェを載せる。

上部にパソコン用のヒートシンクを乗せて完成。

有りものだけで作っているから変な形ですな(笑)

点火すると意外にオリジナルのろうそくラジオの素子より発電能力が高く、無負荷で2.8V 60mAを発電する。

炎は素子から3~4cm程離しており、オリジナルの直接炙るタイプと比べてかなりの低温で発電している。

加熱側の温度は非接触測定で推定70~80℃、放熱側は23~30℃程(室温15度)。

ただこの素子は高温になるほど発電するのではなく、両面の温度差が大きいほど発電するタイプなので、加熱よりも放熱がカギとなると思われる。

28W級でテストの様子↑ 撮影時間短縮の為、予備加熱してあります

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