このページのコンテンツには、Adobe Flash Player の最新バージョンが必要です。

Adobe Flash Player を取得

ペルティエ発電/冷却実験器

温度差を電気に変える!
電気から温度差をつくる!

風力でも水力でも太陽光でもない、熱電変換素子(ペルティエ素子)による異次元の発電を分かり易く、楽しく体験できる学習用キット。技術や科学の授業に最適な教材としてお役立てください。

ペルティエ発電/冷却実験器
技術や科学の授業に最適な教材です!
風力でも水力でも太陽光でもない、異次元の発電を分かり易く体験できます!

ペルティエ発電/冷却実験器

熱電変換のメリット

◎従来は捨てられてしまう
 熱エネルギーを再利用できる。
◎熱を電気に直接変換するため、
 スピーディーで振動も騒音もない 。
◎排気ガス等の心配がない。

 お湯(又は冷水)を注ぐと発電しプロペラが回る!
上部の注ぎ口からお湯または冷水を流し込みます。
本体外側は外気(空冷)でも、水又はお湯を入れた洗面器に漬けても(水冷)実験できます。
パイプに接触しているペルティエ素子(熱電変換素子)の内面の外面の温度差ができるとモーターに取りつけられたプロペラが回るので、温度差で発電される様子が目で見てよくわかります。

 

 電流を流すと、冷却されることが実感できる!
本体下につかられた電池から電気をペルティエ素子(熱電変換素子)に供給すると、素子の裏表に温度差が発生し、本体の金属部に触れると冷却されていることが体感できます。

 

ペルティエ発電実験器 仕様
外形寸法

150mm(全長)×100mm(幅)×120mm(高)
本体重量 0.5kg
ペルティエ素子 40mm×40mm(2個搭載)
出  力 1.0~1.5V(実験値)
(外側:外気温20℃/内側:60℃温水注入)
推定能力 0.1~0.2W

熱電変換の歴史と原理

 2つの異なる金属をつなげて、両方の接点に温度差を与えると、金属の間に電圧が発生し、電流が流れます。
1821年、ドイツの物理学者ゼーベックは、2種類の半導体をつないで回路をつくり、片方の接合部分に熱を加えると回路に電気が流れることを発見しました。これは、発見者にちなんで「ゼーベック効果」と呼ばれています。その後、1834年、フランス人科学者ペルティエにより、2つの異なった金属に電流を流すと、吸熱(または発熱)が起こり、電流を逆転させると、その関係が反転することが発見されました。この現象も、発見者にちなみ「ペルティエ効果」と呼ばれています。
「ゼーベック効果」や「ペルティエ効果」を起こす材料のことを「熱電材料」、または「熱電変換材料」といいます。
熱電発電は、これまでアメリカや旧ソ連で宇宙や軍事の分野で用いられてきましたが、地球の温暖化やエネルギー問題が深刻化していることをきっかけに、広く実用化できるよう開発が進められています。

熱電変換素子の原理図
熱電変換素子の原理図


熱電変換素子の構造図
熱電変換素子の構造図