前回からの続きでペルチェを使ったハンディなポータブルクーラーの自作の検討をしたいと思います。
仕様電源はハンディを目指すところからモバイルバッテリーか単３電池にしようとしてますが、今回は一旦モバイルバッテリーで検討します。できるだけ出力が大きい物を選ぶとするととりあえず下記が見つかりました。
●モバイルバッテリー 大容量 25800mAh 急速携帯充電器
5V/2.1A出力
https://www.amazon.co.jp/dp/B084C84F12
なので最大5V、2.1Aまでです。
この電力でどこまで冷やせるのか試算してみたいと思います。
前回記載した論文（「電子冷却素子の調査と応用回路製作」_摂南大学）のペルチェ設計事例にこの電力に合うように試算してみました。
また、外気温を３５℃、放熱側温度を３５℃＋５で４０℃にした場合で、
空冷ファンで放熱した場合を計算しました。
| 材料表面積S[mm2] | 41762 | |||
| 周囲温度Te[deg] | 35 | 固定 | ||
| 設定温度Tc[deg] | 25 | |||
| 熱伝達抵抗1/α[m2・K/W] | 0.137 | ←空気 | ||
| t[mm] | 1 | |||
| 断熱材熱伝導率λ[W/m・K] | 0.025 | |||
| 周囲から断熱材経由で流入熱量Qsi[W] | 2.4 | |||
| 冷却物体積V[mm3] | 1044579.55731861 | |||
| 比熱C[J/kgK] | 881 | |||
| 比重p[kg\m3] | 2700 | |||
| 冷却物初期温度To[deg] | 35 | |||
| 設定温度までの時間[sec] | 3600 | |||
| 冷却物を冷却する熱量Qτ[W} | 6.9 | |||
| ペルチェ素子に必要とする単位時間当たりの熱量Qｃ[W] | 9.3 | Qsi+Qτ | ||
| 放熱面温度Th[deg] | 40 | Te+5 | ||
| 電圧[V] | 4 | ＜５ | ||
| 電流[A] | 1.3 | ＜２、温度差ΔT=ThーTcから選定 | ||
| 放熱面温度Thに対する供給電力Wp[W] | 5.2 | |||
| ペルチェ素子からの放熱量Qh[W] | 14.5 | |||
| 必要な熱抵抗θ[K/W] | 0.35 | ＞空冷熱抵抗0.3なら〇 |
上の計算の結果、冷却できる温度は・・・「２５℃」でした。。。
うーーーーーーーーーーーーーん・・・・・ビミョ～・・・
まあ、外気温３５℃に対して２５℃なら冷たさは感じるっちゃ感じるかもしれませんが弱い。弱すぎる。
もっとキーンと冷えたやつを期待していたのですが、２５℃て。
今回は論文に乗っていたペルチェで計算したので、もっと最適なものを選べば変わるのかもしれませんが、そんなに大差あるのかな？
うーん、でも世の中には一応ハンディな物（エンバーウェーブとか）も出回ってきているのでどうなんでしょう？
実力的には２５℃程度の物なのか、あるいは想像もつかないハイテクを使って冷やしているのか、そもそも上記の計算合ってんの？というところなのか。
まあ、計算が悪いのかな？僕がどこか計算違いをしてるのかもしれません。
思い切って試作してみるかどうか。しかし、上の結果見るとモチベーションがなぁ・・・。
