9.熱電発電テスト

熱電発電のテストを実施しました。
7項の測定システムと異なるシステムで測定を実施しています。
当初の予定では電子負荷装置をNETオークションで購入予定でしたが、最後の1分で落札できませんでした。
仕方なく、秋葉原で負荷用の抵抗を購入してきました。
30W-2Ωの抵抗です。
図1は薪ストーブの天板の温度と鍋の湯温さらに出力の時間変化を示した物です。
天板の温度が変動しているのは薪を投入したごとに温度が上昇することを示しています。
後半で温度が低下しているのは室温が高くなり、日も高くなったので、薪投入を控えたためです。
薪投入の間隔が長くなっているのが解ります。
出力は電圧でとらえています。
出力の電力値は負荷抵抗が2Ωから計算した結果です。
最大出力は3.6Wが得られています。
図2は天板の温度と鍋の湯温の温度差と出力の関係を示しています。
温度差と出力にはきれいな相関が見られると考えています。
低温側の温度、高温側の温度が変わっても温度差で出力は整理できます。
この温度差は熱電モジュールに生じる温度差ではなく天板と湯温の温度差です。
それでも230℃の温度差で3.6Wの出力が得られています。
このテストに使用した鍋はIH用の鍋です。
山荘がIHのシステムキッチンのため、これを使用しましたが、多くの問題があります。
鍋底が厚く熱伝達が不利です。
また、ステンレスの間に鉄、銅などをサンドイッチした多層構造です。
このために熱の伝導は薄い銅鍋やアルミの鍋と比べてかなり悪くなります。
この点を改善すると熱電モジュールでの温度差を高くできると期待しています。
写真はテスト状況です。
写真の右上の部分がデーターロガ、2カ所の温度と出力電圧を測っています。
右写真の鍋底に白く見えるのが熱電モジュールです。
絶縁材料と断熱材料がなかったので台所のお皿で代用しています、不細工ですが。