この文章は完成されていません。取り扱いに注意を要します。
写真は12月ごろに入れる予定です。一年ほどかかります。
廃熱で電気を起こそう。
足利工業大学電気電子工学科非常勤講師
足利工業大学附属高等学校 電気科教諭
岩崎 眞理
熱を電気に変えるのには手っ取り早いのはお湯を沸かして蒸気にしてタービンを回して発電機を回すのが一般的です。
しかし炭焼きでは時間と熱エネルギーを考えると温度の変化では水の沸騰温度以下での時間が長く、また最高温度も
1000℃を超えるような状態です。
ここでは簡単に異種の金属を張り合わせ、その両端に温度差を与えると電気が発生します。これをゼーベック効果と言い
ます。
旧ソ連では人工衛星に原子力電池(プルトニュウムなどが崩壊するときの熱エルギーをゼーベットク素子で電気にする装置)
を搭載し、そのエネルギーで衛星の電力を補っていました。その衛星がカナダに落下し大変なことになりました。
また当時の北極海のブイにも搭載されていて古くなり危険性がでています。現在でも木星探査衛星のボイジャーにも搭載され
て、現在太陽系を飛び出してケンタウルスのα星を目指して秒速50km/秒で飛行を続けています。そして現在も信号を地球に
向けて送っています。発射されたときは太陽系を出ると交信できないと言われていましたかが、10年の歳月は技術の革新によ
り、まだ続いています。到着は数万年後になります。光の速度では5年もかからない距離です。光は約30万km/秒です。
高温熱変換素子はシリコン発電素子が使われ、低温タイプでは希土類素子が使われています。
ランプの熱を利用した発電装置 | ラジオをつけているところ |
メイコウエレクトロニクス提供 | 災害対策でも使えます。 明かりと情報の入手 |
上記の発電装置は20年以上前にメイコウエレクトロニクスが開発を行ったものです。
当時、温泉(100℃)と川(10℃以下)の温度差発電の構想もあった。
この発電素子を使い電力研究所では火力発電所の煙突に素子を大量に貼り、大量の海水で冷却して実験を行っていた。
電気を起こす材料はペルチェ素子と言われている電子冷却素子を反対に使います。
ただしペルチェ素子には各種の種類があり、ひとつの板(3p四方)に128個の素子が乗ったものが使いやすいと考えます。
このペルチェ素子の耐熱温度は280℃程度ですので、この温度以下で使うことを考えます。
100℃の温度差で2V弱の電圧です。
ではどのように発電するのでしょうか。
現在の実験は煙突にパイプを巻いて水を沸かし、空気中の温度差を利用して発電を行った実験です。
ゼーベック素子 | 発電モジュール |
充電装置 | 湯沸し部 |
完全ではありませんので見るだけにしてください。
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