熱で自家発電するモジュールの電圧を計測した結果

7234 ワード
熱電モジュール obniz ゼーベック効果 ECOFAN キャンプ キャンプ テキストリンク

熱で自家発電するモジュールの電圧を計測する

きっかけ

「熱で発電してファンを回す」というキャンプギアが売ってたので勢いで購入しました。
発電量が書いてないですが、ファンを回せるなら 応用すればモバイルバッテリーの充電もできるのでは？と思いどのくらい発電できているのかobnizを使って計測をしてみます。

キャンプでは日常生活と違い電気が貴重になってきます。（特に冬）
寒いとスマートフォンの充電も減りが速いし、モバイルバッテリーも一日持たせるのもなかなか辛い…
焚火やコンロの熱で発電できれば、世の中的にも色々が捗ると思います。

発電量の測定の動画

撮影が下手すぎてめちゃくちゃ分かりにくいですが、
テント内の石油コンロ（タクード）の上にECOFANを設置して、obnizと結線します。
ゆるキャン△のテーマとともに発電量が上がっていくことが分かります。
だいたい3.6Vぐらいまで徐々に上昇します。

IMAGE ALT TEXT HERE

obniz board 1Y(わんわい)の起動実験

3.6Vの電圧なら obniz board 1Y(わんわい)動くんじゃね？と思い、
±のポートに結線してみたところの動画です。
結果からするとLEDだけ点灯しますが、電圧不足でダメっぽいです。（おしい？4.5Vぐらい必要？）
IMAGE ALT TEXT HERE

必要な機材

・エコファン ウルトラエアー Ecofan UltraAir 16,000円 (ファイヤーサイド)
https://www.firesidestove.com/products/accessories/ecofan.html

・obniz Board
・ジャンパワイヤ（オス-オス）×2本
　※長めの方が、ストーブと接触しにくいので良い

・暖炉など

配線図

発電量計測のソース

※obnizの外部回路の電圧を読み取るサンプルとほぼ同様です

index.html
<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
  <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.3.1/css/bootstrap.min.css">
  <link rel="stylesheet" href="/css/starter-sample.css">
  <script src="https://obniz.io/js/jquery-3.2.1.min.js"></script>
  <script src="https://unpkg.com/[email protected]/obniz.js" crossorigin="anonymous"></script>
</head>
<body>

<div id="obniz-debug"></div>
<script>
  var obniz = new Obniz("obnizID");

  obniz.onconnect = async function () {
    obniz.io11.output(false);
    while(true){
      obniz.io11.output(false);
      var voltage = await obniz.ad0.getWait();
      console.log(voltage);
      obniz.display.clear();
      obniz.display.print("voltage: " + voltage);
    }
  };
</script>
</body>
</html>

熱発電の仕組み

モノの温度差を電圧に変換し、それを利用して発電を行う仕組みです。
っといってもわかりにくいので、
下側を暖炉やコンロの熱で暖めると上側の温度との差で発電する仕組みらしいです。

ベーゼック効果という原理を使って発電しています。
※下記の絵はファイヤーサイドのページより参照

撮影場所

長野県 蓼科のとあるキャンプ場のテントの中

最後に

冬キャンは虫もいないし、空が澄んでいて良いですが、装備には十分気を付けてください。