열을 전기로...열전발전기를 만들어 봅시다.

태양전지는 태양빛->전기, 풍력발전기는 바람->전기로 변환하죠.

열전발전기는 열->전기로 바꾸는 장치입니다. 

[열전장치의 장점] 열만 있으면 되므로 해가 뜨나 지나 바람이 부나 안부나 발전이 가능한것이고 초 1개만 있으면 12시간 정도 연속으로 작동이 됩니다. 휴대용 가스레인지에서 조리하면서 전력이 생산되고 숯불위에 놓아두면 더욱 좋죠. 대용량으로 발전할때 문제점이 많지만 소용량으로 본다면 가장 실용성이 좋습니다  한번씩 만들어 보세요...
아직 효율면에서는 낮지만 나름대로 연구가치가 있습니다. 가정 좋은것은 열만 있으면 된다는 것이죠. 지붕에 올릴필요도 없고 바람 잘부는곳 찾지 않아도 됩니다. 촛불, 가스레인지, 아궁이던 숯불이던 다 된다는 것입니다.
만들어 볼까요...

부품은
1) 열전소자 50mm x50mm 1개
2) 중고 CPU 쿨러 1개
3) 알루미늄판 150mm x 105mm x 2mm
4) 지지대 60mm 4개 , 15mm 1개, 25mm 1개
5) 소형모터 1개

간단합니다.

1) 열전소자와 알루미늄판


2) 알루미늄판 위에 열전소자 또 위에 쿨러를 고정

* 이런 쿨러는 용량이 부족합니다. 쿨러는 "히터파이프"식이 좋습니다. 요즈음 듀얼cpu이상은 모두 히터파이프식이죠.

 

3) 팬은 필요없으니 떼내고....... 출력단에 모터를 부착

4) 시운전을 해볼까요. 컵에 70도 정도 물을 붓고 그 위에 본 장치를 올리면 열이 열전소자에 전달되면 모터가 돕니다. 씽~씽

6) 동영상입니다. 스마트폰으로 찍었는데 변환이 잘 안되서. 2분인데 짧게 실행이 되네요. 시운전방식에 사용된 열원은 알코올램프입니다.  출력전압은 2.4V, 0.2A  ---> 약 0.45w 출력


7) 어떻게 사용할까요?
- 실용성있게 사용하려면 열전소자를 4개를 사용하세요. 그러면 출력은 2 W ( 9.6V, 0.2A )
- 열원은 촛불을 사용하세요 ---> 12 시간은 사용할수 있습니다.

8) 어디에 사용할까요?
- 휴대폰 충전
- LED 실내조명 ----> 6 W정도 LED면 방한개 정도는 밝히는데 문제가 없죠. 

9) 수명은 요 ----> 거의 반영구적이죠.

10) 제작비는 얼마나 들까요...위에 만든것 ( 대략 26,000원 정도)
- 열전소자 (15,000원), 중고쿨러(8,000원), 알루미늄판,지지대 (1,500원), 모터(1,000원)
- 4개 어레이된 것(1.8W용량) - 7만원정도
- 충전기는 220V 휴대폰 충전기를 조금 개조하면 ---> 약 6,000원 정도

11) 실용성으로 갈려면
-  Step-Up DC/DC Converter(예 LTC3105 F) 로서 충전회로를 만들고 리튬배터이에  충전하면됩니다. LTC3105 F은 입력전압 0.2~5V 전압을 승압하여 리튬배터리에 안전하게 충전되도록 합니다. 이 정도면 완벽한 충전장치입니다. 휴대폰정도는 거뜬~~~~ 

12) 간이형 알코올 램프 만들기
[부품]


[순서]
-
전기테이프에 알루미늄 호일을 밀어 넣어 컵으로 만들고
- 중심에 휴지 1/4를 넣은 다음 심지 부분이 밖으로 나오도록 하고 끝은 말으세요.     

 

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에너지강사 김재술입니다.

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kimsul@empal.com

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  • ㅇㅁ 2015.06.11 00:26 신고 ADDR 수정/삭제 답글

    전압 측정 방법을 알려주실수 있으신가요?