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eco(44)ペルチェ素子

スターリングエンジンは温度差で稼働します。『熱い部分』『冷たい部分』の温度差を利用してピストンを振幅させ、回転運動に変換して発電モーターを動作させることができるようになります。温度差を作るには、一方を加熱するだけ、あるいは冷却するだけでも良いのです。勿論一方を熱して、他方を冷却すれば温度差はさらに大きくなって、スターリングエンジンは勢い良く動作するようになります。

加熱する事を考えるといろいろなアイデアが浮かんできますが、冷却となると室温を超えるのは難しいのです。でも、こんな電子部品がありました。

『ペルチェ素子』
ペルチェ素子CG
電圧をかけて電気を流すと片面は熱が奪われ(冷却)、片面は熱を放出(加熱)するという物です。ただし、いつまでもそういう温度差が維持されるのかと言うとそうではなく、放熱面から上手に熱を逃がし続けてやらないと、両面の熱が飽和してくる(あまり温度差が無くなってくる)そうな…。
それでも3cm角ぐらいのペルチェ素子で、最大許容電圧で68℃もの温度差が生まれるそうで、上手に放熱してやれば氷点下を発生させることができるそうです。缶ジュース数本しか入らない小さなクーラーボックスや車のエアコンなどは、このペルチェ素子が利用されているそうです。フロンガスを圧縮して気圧を下げる従来の冷蔵庫から見れば遥かにお手軽に低温が取り出せる訳ですね。
ただ…問題はかなり電力を食うということ…。

ソーラーパネルで発電して、スターリングエンジンの加熱部に熱を加え、他方はペルチェ素子で冷却⇒モーターで発電。こういうシステムを作った場合、最初からソーラーパネルで蓄電する場合と比較して、果たしてどっちが効率が良いのでしょうね…。スターリングエンジンの熱変換効率は優秀だそうですから、出力される電力がソーラーパネルだけによる電力を上回るのではないか?と直感的に思ってしまうのです。

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