ペルチェ発電について

原子力、火力、水力、太陽光と色々な発電方法があります。2011年3月11日の東大震災によって、原子力発電所が多大な被害を受けたのをきっかけに、日本では原子力に代わる有用でクリーンなエネルギーの発見、研究に余念がありません。

そんななか最近話題となっているのがぺルチェ素子で発電する方法です。ペルチェ素子とは、熱と電気を関連付ける現象を利用したいわゆる熱源素子の一種です。名前の由来は、この現象を発見したフランスの物理学者ジャン=シャルル・ペルティエにちなんでいます。

この素子の特徴は、温度差を与えることで電圧を生じさせますことにあります。これをゼーベック効果といい、これを利用して様々な物がつくられています。

例としては、コンピュータのCPUのクーラー、小型冷蔵庫、ワイン専用冷蔵庫や医療用冷却装置などがあげられます。自分でなにか作ってみたい場合は、オーム電機株式会社http://xn--hck8bxd2c.biz/で電子冷却器の組み立てキット(OCE-KT3)が約一万円で売っているので、それを購入して組み立てればペルチェ素子に関してより理解が深まると思います。

これはドライバーのみで組み立てられるので特別な道具が必要ありません。また、子供がいる家庭では、ペルチェ素子と小型扇風機とアルミ缶と熱湯と氷を使って、簡単な発電実験を試すのも勉強になると思います。簡単に言うと、扇風機のモーターにペルチェ素子を繋げて、それをお湯を入れた缶と氷で挟むと、プロペラが回りだします。

 

ペルチェ効果での冷却と発電への応用について

異なる金属の接合部に電流を流すことで熱を発生させたり熱を吸収する効果をペルチェ効果といいます。このペルチェ効果が主に使用されているのはパソコンに使用されているCPUの冷却装置です。

その原理は、パソコンを起動しソフトを使用して重い作業を行った時、CPUが高速処理をして作業効率を上げていくのですが、その際には熱を発します。CPU自体の大きさは約2cmx2cmほどですが発する熱は最大90度以上になることもあり、CPUと冷却用金属の間にグリースを伝導体として塗り、熱を持ったCPUから熱の低い冷却用金属に熱を伝えることでCPUがオーバーヒートしないようにするのです。

この原理はパソコンで使用されるCPUやグラフィックボード、自動車でも利用できる超小型の冷蔵庫、医療用冷却装置などでも使用されているのです。また、この素子は別の一面として発電ができる点があります。

これは、異なる金属の接合部に電力を流すことで熱が生じるペルチェ効果を逆に応用したもので、熱をそのまま電気に変換することができるのです。ただし、その規模は小さく極微量な電力となりますが、利点として電子部品ほどの大きさに小型化できることや熱源と素子の間に1度程度の差があれば発電できることから、近距離や遠距離に使われるトランシーバーや携帯通信機器の使用されています。

また本格的な発電装置に必要な変換効率の基準である10%を満たす素子も開発されており、地熱・温泉熱発電装置などにすでに利用されています。

さらに、現在のペルチェ素子の電子部品センサを稼働させる電力は1/100mWでも可能となっており、これはおよそ10年前の10倍の性能です。

 

コスモウォーターをもっと早く購入していれば良かった

今まで水はペットボトルを買って飲んでいたのですが、大きいサイズは毎回購入するのに手間がかかり、冷蔵庫の場所をとってしまうため、ウォーターサーバーを購入することにしました。

インターネットでどのウォーターサーバーが良いかいろいろ調べていたところ、天然水ウォーターサーバー部門で1番人気のある「コスモウォーター」に魅力を感じ、料金も安かったので、試しに申し込んでみることにしました。

実際に使用してみてとても便利だと思ったのは、飲みたいと思ったらすぐにお湯が注げるところです。コーヒーを毎日たくさん飲んでいる私にとって、お湯が注げるウォーターサーバーはとても使い勝手が良くて、コスモウォーターを購入して良かったと思いました。

足元でボトルをセットできるので、女性でも簡単に取り扱いできて、毎回設置が楽で有り難いです。コスモウォーターは大きさと色が選べるので、インテリアに合わせてコーディネートが出来るところも良いですね。ウォーターサーバーの存在が浮いてしまうかなと思っていたのですが、インテリアによく溶け込んでくれて、違和感を感じません。

メリットがたくさんあるので、もっと早く購入していれば良かったと思っています。

 

ペルチェ冷却について

ペルチェ冷却とは、1834年にフランスのジャン・シャルル・ペルチェによって発見された効果を応用した方式で、従来のフロンガスや温暖化係数の高いガスを使用する方式に比較して、地球にやさしいなど多くの利点が有ります。

異なる金属を接合し電圧をかけると、接合面で熱の吸収・放熱が起こるという効果で、この現象を利用した電子部品のことをペルチェ素子といい、熱電素子の一つで、サーモ・モジュールとも呼ばれ、2種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方の金属へ熱が移動するという効果を利用した半導体素子です。

また、逆に異なるの金属の接合部に温度差を与えたら電圧が発生するという現象もあり、ゼーベック効果といいます。

ペルチェ素子は、各種の冷却装置に使用されていて、家庭用の電気冷蔵庫やエアコンに使用される逆カルノーサイクルを使う装置と比較して、効率は劣りますが、一方で装置の体積が小さく装置の小型化が容易というメリットがあり、騒音・振動を発生させないことから、コンピュータのCPUの放熱、車などの載せる小型冷温庫、医療用冷却装置などに使用されています。

利点は、小型で軽量、コンパクト、細かい温度設定が可能、運転時の静粛性と無振動姓、適度な保湿が可能、保守点検の容易さ、ノンフロンのため環境にもやさしいなどが有ります。欠点は、素子自体の放熱量が大きいため電力効率が悪い、ヒートポンプなどの熱交換とは異なり熱移動であるため、廃熱側の十分な冷却を行わなければならないなどが有ります。

 

冷蔵庫が大切な酵素ジュース

キャリアがある方々は、バリバリと仕事をしています。それで大きく稼いでいる方々も多く見られる訳ですが、そのような方に限って、同時にジュースにこだわりを持っている事が多いです。

そもそもバリバリと働ける以上は、食生活などに気を使っている傾向があります。それで高いキャリアを構築できる訳ですが、酵素ジュースをお飲みの方々も多く見られるのですね。すなわち、酵素ジュースがキャリアを構築してくれる訳です。将来的に活躍したい時には、そのジュースを検討してみると良いでしょう。

ただしそのジュースを作る時には、冷蔵庫などにはこだわった方が良いでしょう。当然ですが、ジュースは保管を要します。思えばオイスターソースなども、保管が必要になりますね。常温で保管をしてしまうと、ソースに対して問題点が生じてしまうからです。酵素ジュースもそれは同様です。

前述のキャリアが高い方々は、その冷蔵保管に関して気を使っている事も多いと言われています。ですので、冷蔵庫のクオリティーにもこだわった方が良いでしょう。