ボタン電池でペルチェ素子

Question

こんにちは。

甥っ子が夏休みの宿題でペルチェ素子を用いた実験をしていました。
見ているとペルチェ素子が結構面白そうなので、いろいろ遊んでみようと思っています。
(甥っ子の宿題の手伝いもかねて…)

ネットを調べると乾電池を使用しての記述は多くみられるんですが、ボタン電池使用の記述が
見当たりませんでした。

自分の電気・電子の知識は、小学生の理科レベルです。
(高校等では、それなりにやってきてますが、自信を持って言えるなら上述程度です。)

ペルチェ素子は
「TEC1-12706」
40×40×3.5(mm)
最大温度差　68℃
最大吸熱　51.4W
最大電流　6A
最大電圧　15V
性能指数　2.35×0.001

…ちんぷんかんぷんです。。
上記の通りになります。(叔父様が買ってきました。)

そこで、質問です。

1．ボタン電池自体の能力が、ペルチェ素子の可動に適しているか。

2．手持ちの素子を、乾電池で可動した時と同等の効果を得るには、ボタン電池は何個必要か。

3．ボタン電池の基本的な能力。

現在の実験(甥っ子の宿題結果)で、

1分程度で、0℃くらい
2分程度で、3℃くらい
徐々に上がって
10分程度で、元の温度くらい

という結果が出ています。
(温度測定方法は、謎です…ｗ)

おそらく、
スイッチ入れて、1分程度で冷え切り。
その後、徐々に温度が上昇し、
10分後には、効果はなかったという簡単な解釈で大丈夫だと思います。

使用したのは、

単3電池　　4本
ペルチェ素子　上述のもの。
ヒートシンク
ファン　　DC　6V　0.15A

いろいろとばらばらに書いてしまってわかりにくいかと思いますが、
時間あるときにでも、回答よろしくお願いします。

moochi99 · Accepted Answer

もう少し小型のペルチェ素子を使った方が現実的です。
望遠鏡用のCCDカメラを冷やすものだとか、高感度無線機のLNAを冷やすものなど。
これらは数ミリ角で、スタックになっているものもあります。
吸熱容量は小さいですが温度は下げられます。
仕様にもよりますが乾電池でも十分動作させる事が出来ます。

ご質問者様のペルチェは90Wもの電力を消費します。
勿論それ以下の電力でも働きますが、能力は低下します。
また廃熱側はペルチェの90Wに加えて熱移動してきた50Wの合計140Wを放熱しなければならないので大変です。

ボタン電池も色々ありますが、Li-ionボタン電池は200mAhあります。
1C程度の放電は出来ると思うので、4個直列にしたものを30個並列にすると30分位は動作すると思われます。

ボタン型ではないのですが、Li-PO電池であれば10C程度の放電が出来ます。
ラジコン用の14V型を買ってくるのが早いでしょう。

kisinaitui · Answer

ペルチェ素子という物は、大量に電気を使用します。

ボタン電池は、小さくて電気を使う量が少ないものに使用される電池です。
まるっきり電気を蓄えている料が足りません。

ほとんど動かないでしょう。
ボタン電池の能力で動かせるものではありません。

一般的にゲームなどで使われるLR44のボタン電池を使った場合、
１０個直列にしたものを、６０個並列に接続し、(つまり６００個)
動かせる時間は、４８秒で電池はなくなる計算になります。(実際にはもっと早く電圧が下がってしまいます。)

ボタン電池は長い時間かけて少ない電気を出すものなので、子と脳な大きな電気を必要とする者には適しません。

ShowMeHow · Answer

1.コストの問題は別として、適数あれば稼動はできると思います。
2.電圧と電流の問題で、同等の電圧が出るまで直列でつなげたものを複数つくり、同レベルの電流が得られるようそれらを並列につなげれば良いと思います。
3.このあたりをご参照ください。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%82%A4%E3%83%B3%E5%BD%A2%E3%83%AA%E3%83%81%E3%82%A6%E3%83%A0%E9%9B%BB%E6%B1%A0

ボタン電池でペルチェ素子

もう少し小型のペルチェ素子を使った方が現実的です。

ペルチェ素子という物は、大量に電気を使用します。

1.コストの問題は別として、適数あれば稼動はできると思います。

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