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太陽光発電の電力でペルチェ素子を稼働させるには?

約2年前に設置した太陽光発電システム。これと言って活用策が見つからず、ずっと放置されてきました(゚∀゚)アヒャ
太陽光発電とグリッドタイ・インバーター(GTI) その後の後

20万円余りも投資したと言うのに、電力会社との連系手続きが難しい事を思い知らされて系統連系の夢はあえなく挫折。パワコンまで設置したのに連系出来ないのは凄く惜しい。かと言って、UPSを介した間接的な連系を試みるのは危険を伴います。(INV同士の連系になるので。)よって、電気的な危険を伴わず、かつ発電した電力を有効に活用すべく検討したのがペルチェ素子を使ったエアコンシステム。

太陽光発電は天候によって発電量が大きく変動するので、安定した電力が得られません。1.2kWのシステムとは言え、実際に利用出来るのは平均して半分程度。それも状況次第と言う不安定さ。そんな電源に一般的なエアコンを接続するのは無理があります。そこで、ペルチェ素子を使った小規模なエアコンシステムを構築しようと画策することにしました。

で、概要を説明すると・・・。

太陽光発電からの電源はパワーコンディショナーにより綺麗な100Vが生成されますので、市販のACアダプタを使ってAC100V→DC12Vに変換、そのままペルチェ素子(使用電圧DC12V・最大電圧DC15V)に接続します。また、それとは別にDC12Vで動く送風ファンを適当な台数だけ用意して電源へと接続。ペルチェ素子から発生した廃熱や吸熱による冷却分を、ファンやダンパーにより制御して室内や室外に出す仕組みです。

難点はペルチェ素子のCOP(成績係数)が低い事。ヤフー知恵袋に書かれていた回答によると、COPは冷房で0.3、暖房でも1.3しかないそうです。一方で冷媒を使ったヒートポンプだと、冷房で2.5、暖房で4ほどもあり相当不利な状況です。ペルチェ素子ではとても部屋全体を空調できるシステムには成り得ません。かと言って、太陽光発電の不安定な電力で小型の圧縮機を動かすことは困難でしょう。電源が成り行きでも、ある程度動き続けるシステムを考えなければなりません。

これから材料を買い集めて行こうと思いますが、ヒートシンクや熱伝導グリス、排気用のダクトなどはすぐにでも入手できます。ファンも以前ヤフオクで購入した物(DC12V駆動)や電子レンジから拝借した冷却ファン(AC100V駆動)があるので何とかなります。後はこれにACアダプタ(一番良いのはパソコンのATX電源)やら温度センサー、制御基板、ケースなどを準備する予定です。注意が必要なのはペルチェ素子は結露と廃熱の対策が欠かせない事。これを怠るとすぐに壊れてしまいます。

また、消費電力で換算すると12V5A(60W程度)の物がコストパフォーマンスが良く、5枚セットで1300円で売っているのを見つけました。これを1セット準備して、300W相当のシステムを組もうと検討中。実際には、冷媒を用いたヒートポンプ式エアコンの100W程度の仕事量になるのではないかと予測しています。まあ、廊下の中を空調できる程度の仕事はしてくれるのではないかなと期待。

と言うわけで、夏までには何とかしたいけど・・・さてどうなるやら。
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