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ペルチェ素子による温度差発電

熱電素子という温度差を利用し発電する方法が有る。今回、「エレキジャックNo.5(CQ出版):2008年2月1日発行」の特集「ペルチェ素子を使った温度差発電」を参考に、東京秋葉原の電気街より部品を集め、実験を行った。
家で日常的に飲む「ホットコーヒー」にて簡単に発電ができる。

「はじめに」
・熱電素子であるペルチェ素子を使用し、モーターを回転させた。
・ペルチェ素子は高温源と低温源に極面を接触させると、端子より直流(DC)電流が取り出せる。
・今回、高温源にコーヒーカップに入れたコーヒー(T=74℃)
・低温源にCPUヒートシンク(表面温度:T=26.5℃)を配置。
・ソーラーモーター(低電圧、低電流で駆動)を回転させた。温度は非接触式温度センサーを用い測定した。

「ペルチェ素子」
 ペルチェ素子とは、直流電流を通電することにより、一方の面からもう一方の面に熱を移動させる効果のある熱電変換素子で、冷却と加熱及び温度制御を行う事ができる半導体である。逆に一方の面に高温、も一方の面を低温にすると直流電流が発生する。今回、素子の両面に温度差を与え、端子から電流を取り出し負荷に供給した。
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「高温側熱源(カップに入っているホットコーヒー)<表面温度=74℃>」
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「低温側熱源(CPUヒートシンク<表面温度=26.5℃>」
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「負荷:金属皮膜カラー抵抗での発生電圧・発生電流測定(R=10Ω)
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ペルチェ素子からの出力電力
高温側:T=74℃   低温側:T=26.5℃
・発生電圧:DCV=0.48V
・発生電流:DCI=47.8mA
・発生電力:P=0.023W
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「熱電素子(ペルチェ素子)での発電実験」 ペルチェ素子でモーターを回す。
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「モーター回転波形図」
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勢いよくモーターが回転しているのが分かる。