ロウソクランタンとペルチェで発電システムの考案（２）

http://ivis-mynikki.blogspot.jp/2014/09/blog-post.html
の続き。


ペルチェ2枚から今度は4枚平たく２ｘ２マスになるように並べて４V以上の電圧が出ないかテストしてみた。

以下の事を一通りやってみた。
・ペルチェ1枚でどのくらいの電圧がでるか。・ペルチェ2枚を並列・直列に繋いで見てどうへんかするか。
・ペルチェ4枚を直列に繋いで４V以上の電圧がでるのか。

結論からすると、直列にしても並列にしても特性は同じという事を確認できた。
あとペルチェは１つ辺り０．１Wだと思った方がよくて4枚使えば4倍の０．４Wになる。
これが使い物になるのかという疑問に行き着く。

それでも何とかならないか試してわかった事は、
・ペルチェに伝える熱の伝達は良くしておくことは鉄則。
・ペルチェは薄いので、温度差が取りづらい。
・温度差は熱源の温度ではなく均衡状態になったときの温度差がいくらか。

 最初から分かるようなことだけど、温度差を稼ぐ事がいかに難しいかを思い知らされた今日であった。

次回は今回の実験結果をまとめる。

ロウソクランタンとペルチェで発電システムの考案

ロウソクランタンの熱で発電ができないかやってみた結果をまとめておく。

下の写真は今回作ったIntelのCPUヒートシンクにペルチェを２枚直列にくっ付けたもので発電してる様子。

 

２２００ｍAのリチウムバッテリーも充電しながらスマホも充電できたので熱発電は案外と楽で
このときの発電量は昇圧型のDCDCコンバーター（効率80%）を使って５V１００ｍA、電力にすると０．５W。

スマホを充電するには５V1000mA必要とされてるのであと10倍パワーが欲しくなる。

どう考えても発電量・経済的にソーラーパネルのが効率がよいが
ロマン（）を求めてスマホ充電できる所までがんばってみる。

今回の購入品
・ペルチェ2枚
・ヒートシンク
・DCDCコンバーター

合計2500円くらい

わかった事
・ペルチェ1枚辺りの発電量は０．５W
・温度差が60～80度で約１Vで０．５Wが得られる
・温度差100度になればおおよそ０．８W
・発熱＜吸熱の関係なら2枚重ね直列は不要
・熱伝対の特性どおり温度差と電圧は比例の関係
・2枚重ねしても発電量は変わらない
・DCDCコンバーターかけてリチウム電池を充電するなら最初から５V電源を作る
・100円均一のロウソク１つはおおよそ3時間で燃焼する
・A3サイズのソーラーパネル８０W＠8000円のを買えば急速充電ができる（晴天にかぎり）
・1枚@700円で4枚買うと2800円。１００００ｍAのバッテリー１つと同じ値段。
・熱効率だけを考えればスターリングエンジンのがよい。

色々思うところはあるが、次回は4枚並列に並べてDCDCコンバータを使わずに電圧5V得られるようにすること。
理論上は１V500mA*4枚*(100/80)効率=2W*1.25=2.5Wになるので、PCのUSBポートと同じ電力が得られるので、（危ないけど）直接スマホを充電できるところまでがんばってみようと思う。

節電方法について

いよいよ電気代の値上げが始まります。
家庭にもよると思いますが、普段通りに使うと月平均でおおよそ2000円前後値上がりすると思います。
そこで節電についてまとめてみました。

従量電灯について
http://www.tepco.co.jp/e-rates/individual/menu/home/home02-j.html

深夜電灯について
http://www.tepco.co.jp/e-rates/individual/menu/home/home04-j.html

三段階料金制度とは
　電気の使用料によって料金が変わるもの。
　ケータイの通信料みたいなもので3段階に分けて値段が変わるらしい。
　1段階：120kWhまで    １8.89円
　2段階：300kWhまで    25.19円
　3段階：300kWh超え    29.10円

1段階と3段階を比べれば電気料金は54%UP。
もし3段階に到達していたらまず基本料金を下げる前に必要ない家電をコンセントから外すようにした方が良いと思う。

節電のコツは、まず3段階で使う電気使用料を減らすことである。これをするにはまず、
常時使う家電(B)、都度使う家電(A)の２つに分ける。
常時使う家電（冷蔵庫など）は24時間稼動するので、電気料金のベースとなり、
都度使う家電(洗濯機やIHなど)は、ベースからプラスアルファの部分になる。

これを数式にすると、
　Y = AX + B

　Y=電気料金
　A=都度使う家電(総ワット数)
　B=常時使う家電(総ワット数＊1ヶ月分)
　X=使用時間

となり、
Aのカーブは大きくても使用時間を短くする事で電気使用料は減り、
Bは、使わない家電をコンセントから抜く事で電気使用料が減る。

あと温調機（エアコン、冷蔵庫）などは、廃熱部分が室外機、背面部分にあります。
温調機の仕組み的に、廃熱部分が常温に近いほど稼働時間が減るので結果的に電力が下がります。
この部分のスペースを空ける事で節電とTVでいってますが、より効率的にするならファンで強制的に風を送ってあげるのがいいと思います。
こういった部分はエアフローといい、空調や自作パソコンに詳しい方がいれば、パソコン用のDCファンやダクトの取り付けなど詳しいアドバイスがもらえると思います。


ここまでの話をまとめると、
・使ってない家電はコンセントから外す。
・W数の大きな家電は使用時間を出来る限り短くする。
・温調機の廃熱部分は風通し良くする。（DCファンなどで風冷もOK）

こういった努力の結果が翌月の電気使用料に反映されます。