弐号機 ／ ゼーベック電池 ／ の製作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ホームに戻る


主題：ゼーベック効果による発電装置 　
副題１：ペルチェ素子による温度差発電
副題２：ゼーベック電池　　　　　　　　　　
最終更新日2013年９月２５日
Last update 9,1,2000

株式会社レック制御

★　ペルチェ素子を使って、ゼーベック電池を作るホームページです。　★
★　ダイレクトに「火」を使います。熱湯と氷水は使いません。特許出願中　★


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　　　　弐号機の ／ 効率 ／ を考える

　　　　弐号機にヒートシンクを付けて ／ 効率 ／ を考える（自然空冷式）

　　　　弐号機にラジエターを付けて ／ 効率 ／ を考える（強制空冷式）


�@今回用意した物は、１００ｍｍ×３６５ｍｍ×１．０ｍｍの銅板 ２枚、１００ｍｍ×３００ｍｍ×２．０ｍｍのアルミ板を１枚、
　１０ｍｍ×３０ｍｍ×１．５ｍｍのアルミアングルを１ｍ、ペルチェ素子（Ｓ.Ｉ.Ｓ.製Ｔ１５０−６０−１２７型）を１２枚、半田とシリコングリスを各１個。

その他 金鋸、電気ドリル、半田ごて（１００Ｗは必要）、Ｍ３ボルト・ナット、など。


�A銅板５枚、アルミ板１枚を１００ｍｍ角に切る。アルミアングルも長さ１００ｍｍで切る。

�Bアルミアングルは角を落とす。アルミ板は穴加工を施して、ビス止めする。スカート部分はこれで完成。

�C銅板に３ｍｍタップ穴を施して、首下４０ｍｍのＭ３ボルトを通す。

�Dボルトの頭は半田付けしておく。（防水になる）



�E銅板を図のように半田付けする。

�F銅板側にペルチェ素子を３段４組で並べる。ペルチェ素子の表面には、全てシリコングリスを塗り、熱伝導を良くしておく。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↑スカートを取り付けＭ３ナットで締め付ける。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ただし、締めすぎるとペルチェ素子が割れてしまうので加減する。
配線は、３段部分を並列にし、それを４組直列接続にする。
これで完成。


�G水を８００ｃｃ入れて、バーナーを点火します。（微弱な炎）



�H発生電力がＬＥＤ５個では補えなかったので、電球（３．６Ｖ１５０ｍＡ ２個を並列）を負荷とします。

点火後数十秒で、明るく電球が光り出します。

�I４Ｖ６００ｍＡを示しています。



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弐号機の／ 効率 ／ を考える　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　キーワードに戻る

壱号機と同様に、１００ｃｃのホワイトガソリンを燃焼させ、効率を測定します。
壱号機の実験は火力が「小」でしたので、今回も「小」です。

�@エクセルで実験結果を見る。

電流は約８００〜５００ｍＡ、電力は、約４０００〜２２００ｍＷ、積算電力は４４００ｍＷｈです。


上部温度は約９６℃、下部温度は約１８０℃で、温度差は８４℃です。




１００ｃｃの燃料は、１．１７ＫＷｈの電力を生みます。
（詳細は 壱号機の ／ 効率 ／ を考える を参照してください。）

今回は４４００mWh取り出せたので、
０．３７６％の効率。となります。
壱号機が０．２１２％だったので７７％改善できた事になります。


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弐号機にヒートシンクを付けて／ 効率 ／ を考える　　　　　　　　　　　　　　　　　　キーワードに戻る

ヒートシンクで冷却部の温度を下げ、効率の改善を見てみましょう。（自然空冷式）
冷却部は１００mm×１００mmの開口部があり、手持ちのヒートシンクが１２０mm×１２０mmしかなかったので、
これを強引に使用してみます。

↓１２０×１２０×３０ｍｍ(ASK30120W)ヒートシンク　　　　　↓みっともないけど、ヒートシンクのほうが大きいのでとりあえず斜めにして入れる。

１００ccの燃料で実験した結果は、

電流は約７５０〜５００ｍＡ、電力は、約３３００〜２３００ｍＷ、積算電力は４５５０ｍＷｈです。


上部温度は約９６℃、下部温度は約１８０℃で、温度差は８４℃です。



１００ｃｃの燃料は、１．１７ＫＷｈの電力を生みます。
（詳細は 壱号機の ／ 効率 ／ を考える を参照してください。）

今回は４５５０mWh取り出せたので、
０．３８９％の効率。となります。
ヒートシンクが無い場合が０．３７６％だったので、たいして改善されていません。
感覚的にはもう少し改善されるかとも思いましたが．．．。


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弐号機にラジエターを付けて／ 効率 ／ を考える　　　　　　　　　　　　　　　　　　キーワードに戻る

ラジエター（ヒートシンク＋ファン）で冷却部の温度を下げ、効率の改善を見てみましょう。（強制空冷式）
冷却部は１００mm×１００mmの開口部があり、手持ちのヒートシンクが１２０mm×１２０mmしかなかったので、
これを強引に使用してみます。
ファンは２４Ｖ４５mA（１．０８Ｗ）の電力を消費します。

↓１２０×１２０×３０ｍｍ(ASK30120W)ヒートシンク　　　　　↓みっともないけど、ヒートシンクのほうが大きいのでとりあえず斜めにして入れる。

１００ccの燃料で実験した結果は、

電流は約６５０ｍＡ、電力は、約３０００ｍＷ、積算電力は５２６０ｍＷｈです。


上部温度は約７６℃、下部温度は約１７８℃で、温度差は１０２℃です。

１００ｃｃの燃料は、１．１７ＫＷｈの電力を生みます。
（詳細は 壱号機の ／ 効率 ／ を考える を参照してください。）

今回は５２６０mWh取り出せたので、
０．４５％の効率。となります。
しかし、ファンが１．０８Ｗ消費するので、実運転時間はグラフから６３００秒で、
これを元に計算すると１８９０mWhを消費したことになります。
したがって差は、３３７０mWh（効率０．２９％）になってしまい、期待した効果は得られなかったことになります。


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