ペルチェ効果を応用した発電が注目されています

ペルチェ効果というものを応用した発電方法が注目を浴びています。このペルチェ効果とは、2種類の金属の接続部に電流を流すと、片方の金属から、もう片方の金属に熱が移動するというものになっており、それを発見した科学者の名前が付けられています。この効果を利用して、直流電流を流すと一方の面が熱を吸収して、その反対面は発熱するという現象が生じます。そして電流の極性を反転させると、その関係が逆転するのです。

よって高精度の温度制御が可能になるのです。この効果をうまく利用したモジュールのことを、ペルチェモジュールといい、特に発電関係の分野において、注目を浴びているのです。そこで次にどのようなメリットがあるのかをまとめていきます。

まず最初にコンプレッサーに比べて小型にできるというものがあります。よってコンピュータのCPUの冷却にも使われることがあります。

次に環境への負荷が高いフロンガスを使わないということがあります。これは最近の環境に対する低負荷社会の実現にも寄与することができるのです。そして可動部分がないという点も、大きなポイントです。これにより振動がなく騒音もない製品が作れることになるのです。そして前述しましたが、高精度の温度制御が可能ですし、これを応用して、冷却と発熱が簡単にできるということもあります。

このような多くのメリットが、現在社会の要求に適していることから、ペルチェ効果を利用した発電方法が注目を浴びており、いろんな製品が出てきているのです。

出典:発電
発電とは、電気を発生させることである。電力以外のエネルギーを電力へ変換することである。
人工的な発電としては、例えば、水力によるもの(水力発電)、風力によるもの(風力発電)、太陽光によるもの(太陽光発電)、地熱によるもの(地熱発電)、火力によるもの(火力発電)、原子力によるもの(原子力発電)などがある。

ペルチェ冷却について

ペルチェ冷却とは、フランスのペルチェが発見したもので、2種類の異なる金属や半導体の接合部分に電流を流すと発熱現象が起こるというものです。この現象を利用して対象物を冷やすことができます。この技術を使った製品はとても多くのメリットがありますので挙げていきたいと思います。まずフロンなどの冷媒を使用しておらず、地球の環境にやさしいです。

また、小型で軽量で形を自由にえらぶことができます。そして、すぐ冷え可動部分が無いので、振動や騒音がありません。適度な保湿が可能なので新鮮を保ちます。それから、ペルチェ効果により高精度の温度制御が可能です。このように従来のフロンガスを多く使う方式と比較して多くのメリットがあります。

ペルチェの用途は半導体製造装置、分析装置、医療機器や食料用の一時冷蔵庫や保管庫として、幅広く活躍します。しかし、欠点もあります。

移動させる熱以上に素子自体に放熱量が大きいため、電力効率が悪いという点です。また、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、排熱側の十分な冷却を行わないまま負荷をかけ続けると、吸熱側の冷却機能が落ち、素子自体が破損してしまいます。メリットが多いのに、なぜ広く普及しないのでしょうか。それは吸熱側で吸収した熱と、消費電力分の熱が放熱側で発熱するため、ペルティエ素子自体の冷却が大変であるからです。

しかし、欠点はあってもメリットが非常にたくさんあるため、今後も発展していく技術です。