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並列型充電コントローラというのはオーディオをやっている子(?昔は僕もね^^;)には馴染み深いものがあります。その昔、NEC A-10という電源にものすごくこだわったパワーアンプがありまして、定電圧電源にシャント・レギュレータ(並列型チャージコントローラと同じ回路)が使われていました。しかも回路毎に独立して。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201212260002/シャント型は常時一定の電流を消費するので、まあ、バブリーな回路ですが、商用電源からノイズ的に切り離すことができるので、音質的にはメリットがあります。シャントレ・ギュレータの解説はここにリンクを張らせていただいていますので、ご参照ください。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201403290000/文系的な(?)表現では、一定の電流(定電流源)から負荷が必要とした分の電流を分岐させて、トータルでは電圧が変化しないように制御する定電圧電源回路です。シャント・レギュレータに馴染みが無い、または作ったことがないと、並列型チャージコントローラの動作を理解できないのかもしれないと考え直して、もう少し具体的にどのような動作になっているか、見てみようと思います。シャント・レギュレータ(並列型チャージコントローラ)は定電流源(上図ではRo)につながないと調整できません。というか、定電流源がないと回路そのものが成り立ちません。この回路は一定の電流を一定の電圧に自動制御する一種の可変抵抗器と考えると分かり易いです。回路の調整をするときには、定電圧電源の出力に100Ω程の抵抗を直列に挿入して、擬似的に定電流源を作ります。出力抵抗(インピーダンス)が高いというのが定電流源の特長なのですが、今日は時間がないので、なぜだかは自分で考えるか、検索してください。この定電流源にシャント・レギュレータ(並列型チャージコントローラ)の回路をつないで、例えば24Vとか必要な電圧に調整します。で、並列型チャージコントローラの場合は、定電流源というのがPVモジュール(太陽電池)に相当します。PVモジュール(太陽電池)のI-V曲線を見て下さい。PVモジュールは一定の光量に応じた一定の電流を出力(発電)しますが、向って左の図で、仮に24Vをバッテリー電圧だとして、横軸の24Vから垂直に線分を伸ばして、縦軸の例えば太陽光が800W/m^2の時の発電電流値約7Aのラインに交差するところを見て下さい。バッテリー自体が定電圧電源動作をするので、入出力の電流値にかかわらずバッテリー電圧は24V付近で大きく変化はしないのですが、PVモジュールの24V前後の7Vの範囲17V〜31Vを見ても、やはりPVモジュールの電流は7A程度で大きく変化しません。このことをPVモジュールは定電流出力特性を持っていると表現します。先程の24Vに調整したシャント・レギュレータ(並列型チャージコントローラ)をPVモジュールにつなぐと、PVモジュールの出力端は24Vに固定され、PVモジュールは定電圧電源化されます。さらに並列にバッテリーをつなぐと、バッテリー電圧は常に24Vに制御されます。この24Vがバッテリーの満充電電圧だとすれば、過剰な電流はシャントされ、バッテリーは常に満充電状態に維持されます。これを並列型チャージコントローラと言うわけです。また、PVモジュールは直列に抵抗器を入れても電流を減らすことはできないことも解ると思います。PVモジュールに24VのバッテリーをつなぐとPV出力も24Vに固定されます。このとき充電電流が7A流れているとして、1Ωの抵抗器をPVモジュールとバッテリーの間に直列に入れると、オームの法則により抵抗の両端には7Vの電圧が発生し、PVモジュールの出力端子の電圧は31Vになりますが、PVモジュールのI-V曲線を見ても31Vの電流は24Vの時の7Aから大して変化しません。確かに並列制御方式は可変抵抗を並列入れるのと等価ですが、直列制御方式は抵抗を直列に入れるのではなく、高速でスイッチングさせて等価的に電流を可変する方式です。
2014/04/26
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取りあえず6台、大きな部品を放熱器に取り付けました。あとは配線して完成です。並列制御方式の欠点は落雷などで故障した場合、発電電流の全てがバッテリーに流れることになり、バッテリーの過充電によりバッテリー液が干上がり、バッテリーが回復不能なダメージを受けることにあります。十分気をつけねばなりません。だれでも電気など、コンセントにコードを差し込んでスイッチを入れるだけで、いくらでも使える空気みたいなものだと錯覚させられていると思いますが、そうではないのです。これは石油文明がもたらした大きな勘違いの一つなのですが、気が付いて対策を考えている人は少ない。特に大都市にお住まいの方は、そろそろ軸足を移すことを考え始めた方がよいと思います。
2014/04/20
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6個の放熱器にタップを立てて部品を取り付けました。6/8できましたが、生き残りの市販のチャージコントローラに並列接続できれば、自作のチャージコントローラは6台で良いのですが。。
2014/04/11
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今日は8個の内4個目まで放熱器の加工が進みました。あと半分、まだ半分、、w太陽電池の定電流特性というのは、一定の光量の元では、負荷側の電圧が変化しても一定の電流を流そうとするということ。1ストリング(1直列単位)当たり8Aとか流れますので、8ストリングスだと64Aとか流れます。負荷が無くてバッテリーが満充電だろうと(バッテリーが繋がっていれば、バッテリーに)流れます。#ちょと誤解を与える文章でした。申し訳ありません。直列制御の場合は、過充電にならないように高速でスイッチングさせて、しかもI×Vの面積がなるべく大きくなるようにON時間を制御します。これがMPPT方式。
2014/04/06
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母屋の16枚のPVモジュールは2枚直列接続2組を1つの充電コントローラで制御していますので、4つの充電コントローラがあります。ところが去年の雷で1台破損し、新品交換したところ、数日後の雷でまた2台破損しました。1台5万円もするので、この某アメリカ製充電コントローラはゴミだと悟り諦めて自作することにしました。毎年1台以上壊れるのではどうしようもありません。思うに耐圧ぎりぎりの余裕のない机上設計のみで作られており、しかもランニングテストが省略されているようです。いろいろなところに不具合があり、メーカーに問い合わせても改良されません。まあ、壊れた方がメーカーとしては儲かるので、そういうことなのでしょう。そうこうしている内に、2台の生き残りの内また1台壊れたので(原因不明)、さすがに、自作を急ぐしかなくなりました。このチャージ・コントローラはPVモジュール2枚直列接続したものに1台づつ作る必要があるので、生き残りのメーカー製はそのまま使えると仮定しても、6台作らないといけません。今日は2台目の製作をしました。遠いな〜。。今作っているソーラーハウスには30枚のPVモジュールを設置予定なので、2直列にして15組の充電コントローラが必要です@@;YAMAHA B-2の贅沢な放熱器。。
2014/04/04
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全回路図制御基板はコンパクトに納まります。非常にシンプルな回路構成なので、ハンダ付け初心者でもそれほど苦労せずに、一晩がんばれば完成すると思います。注意点はバッテリー温度検出用のダイオードIS1588×2をアルミのバッテリー取り付け端子に密着させるように配線するくらいでしょうか。終段のパワーMOS-FET×2と6.8Ω100W のメタルクラッド抵抗器×2 は放熱器が必要ですので、穴を開け、ネジのためのタップを立てる等の若干の金属加工が必要になりますが、裏面に余裕があれば、もっと簡単に部品をビスナットで取り付けることも可能です。裏面に取り付けている0.2Ωのセメント抵抗器はパワーMOS-FETの特性のバラツキによる電流の偏りを緩和するためのものですが、最大4A流れるとして、0.2Ωの両端には0.8Vの電圧が発生するので4A×0.8V=3.2W ですので、手持ちの関係で20Wと余裕があり過ぎます。10Wでも、あるいは5Wでも良いと思います。表面裏面
2014/03/30
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チャージコントローラはシャント・レギュレータと一般的にはよばれていますので、以下のサイトの解説をご覧下さい。http://japan.renesas.com/support/faqs/faq_results/Q1000000-Q9999999/linear/pw/pw4_005j.jspPVモジュール(太陽電池パネル)は図中では左端の電源とRoに相当する定電流源として取り扱います。今回実際に製作する回路は下図のものに並列制御用のパワーMOS-FETをパラレルにして、制御電流を増やすことにしましたが、上図で三角形で表されるOPamp.(オペアンプ)部分の回路はそのまま使わせていただきます。今はリンクが切れていますので、原文をご紹介できません。別のサイトに引っ越されたのでしょうか? ご存知の方はお教え下さい。取りあえずパワーMOS-FETは接続せずに、それ以外をブレッドボード上で組んでみて、動作確認をしようとしてみたところ、PNPトランジスター2個ペア入りの2SA798が吹っ飛びましたwよく見てみるとB(ベース)とC(コレクター)と取り違えていたのです。まぬけでした。データシートが手元にないとか、破損しているかどうか知りたいときの方法をちょっと書いておきます。PNP型の場合でもNPN型でもサンドイッチされている真ん中の半導体がB(ベース)です。で、PNP型の場合、ベースに抵抗測定モード(ダイオード検査モード)にしたテスターのリードのマイナス(黒)を当て、導通する端子がC(コレクター)又はE(エミッター)、逆につなぐと導通無しです。ダイオードだからです。テスターリードを逆接しても導通がある場合は破損しています。NPNの場合は逆。ブレッドボード上の2つのC(コレクター)とグランド間に接続されている2.2kΩの抵抗器の両端の電圧が、500kΩの半固定抵抗器を回すことにより、シーソーの様に変化すれば、正常に動作しています。とりあえず、2つのCの電位が同じになるように調整して終わります。次は終段のパワーMOS-FETを実装してみます。
2014/03/29
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パーツの解説や回路を読む上での基本的な考え方の解説は終わりましたので、これから各部の電圧や動作について考えてみましょう。解らなくなったら、その都度前の記事に戻って読み直してくださいね。まず、この並列制御タイプの充電コントローラの動作原理なのですが、PVモジュール(太陽電池)に光が当たると、その時の光のエネルギーにみあった電圧を発生し、そこに抵抗を繋げば「光のエネルギーに比例した一定の電流」が抵抗に流れます。バッテリーに繋げばバッテリーに充電されます。その時、バッテリー電圧(12Vとか24Vとか)よりPVモジュールの電圧が高くないと、バッテリーに充電できません。これは当たり前です。ところが、バッテリーが満充電になっても、PVモジュールをつなぎっぱなしだと、バッテリーが過充電で破損します。例えば内部の水が電気分解され干上がってしまうようなことが起こります。PVモジュールは「光のエネルギーに比例した一定の電流」を流そうとしますので、バッテリーに流れ込む電流をバイパスして、バッテリーが過充電にならないようにするのが、この並列制御タイプのチャージ・コントローラの動作原理です。PVモジュールが発電した電流は光量に比例した一定の値で、それが、負荷(電化製品など電流を消費するもの)とバッテリーの充電電流(満充電になると流れなくなる)と残りはこのジャージ・コントローラに流れます。負荷がPVモジュールが発電した電流値を越えると、バッテリーから補充されます。このときはチャージ・コントローラには電流は流れていません。負荷も無く、バッテリーも満充電なら、PVモジュールが発電した電流は全てチャージ・コントローラに流れます。このように、PVモジュールが発電した一定の電流の余剰分をバイパスするのがチャージ・コントローラの役割です。この余剰分は刻々と変化しますので、それに追従する能力が要求されますが、それはそれほど難しいことではありません。バッテリーの充電電圧の上限にチャージ・コントローラの電圧を設定することで解決します。24Vのバッテリーの満充電電圧は25.5V程度なので、それ以上の電圧例えば27V程度に設定します。後は発電電流と充電状況をモニターしながら調整します。この回路は並列制御型電源回路(シャント・レギュレータ)とよばれていまして、基本動作の解説は検索すればいくらでも出てきます。例えば、以下のようなサイトです。http://japan.renesas.com/support/faqs/faq_results/Q1000000-Q9999999/linear/pw/pw4_005j.jsp表題の回路図を見る場合、100kΩの可変抵抗器より左側の回路ブロックとMOS-FETとそれに付随する100Ω、47kΩ、3Ω20Wのセメント抵抗6本(直列、並列接続でトータル2Ω120W)とに大きく2つに分けて考えます。左側の回路ブロックで、さらに左端の手描き1のダイオードが2本、手描き2の3.7Vツェナー・ダイオード、手描き3の2mAの定電流ダイオードは直列に「+」端子と「G」(グランド:基準電位)の間に配線されていますが、これがバッテリー電圧に影響を受け難い「基準電圧」を生成する回路です。なぜなら手描き3の定電流ダイオードは変動しない2mAの電流を回路全体に流しますが、手描き1のダイオードも手描き2の3.7Vツェナー・ダイオードも流れる電流に両端の電圧は影響を受け難い素子ですので、2重の意味で「基準電圧」として最適なのです。これらのパーツの両端の電圧は手描き1の0.6Vが2つ、手描き2の3.7V、定電流ダイオードは両端は最大定格の範囲で任意ですので、1、2だけを考えればよく、1〜2間の電圧は合計0.6V×2+3.7V=4.9Vになります。この4.9Vが「基準電圧」ということになり、左側の手描き4のトランジスターのベース端子が「+」から4.9V下がった電位に固定されていると見ます。この電位は外部電源としてのバッテリー電圧がいくら変化しても、影響を受けないということを意味します。ご紹介したサイトの図の「内部基準電圧」に相当します。回路図を見る時には、常にトランジスターならB:ベースに、FETならG:ゲートの電位に注目するようにします。もっと正確に言うなら、トランジスターならB:ベース〜E:エミッター間の電圧、FETならG:ゲート〜S:ソース間の電圧です。BやGは入力端子だからです。そして、(増幅度を持つ)出力端子はトランジスターはC:コレクター。FETはD:ドレインです。もっと正確に言うなら、出力はCまたはDに接続された抵抗間に発生します。注目点は入力がB、Gで、出力がC、Dということです。通常、「入力電圧の変化分<出力電圧変化分」です。この比が増幅度。これは前回も触れましたが、この回路では考えなくてもOKです。そして、B、GとC、Dは逆位相。逆位相とはなにか?というと、この場合は基準電位「G」に対して、入力がB、Gの電位が下がれば、出力がC、Dの電位が上がる、またはその逆と言うことですが、その理由は、例えば、手描き4のトランジスターのB:ベース電位が下がる(「+」〜B間の電圧が増えると)と、Vbeは増えます。Vbeが増えると、Icは増えます。IcはC:コレクター〜「G」間の2.2kΩに流れますので、2.2kΩの両端の電圧は増えます。増えるということは、「G」から見るとVc:コレクター電位は上がります。バッテリー電圧はそのままで、B:ベース電位が下がると(Vbeが増えると),基準電位「G」に対するVc:コレクター電位は上がります。逆にVbeが減ると、Vcは下がります。実際の回路の動作の説明に移ります。その前に押さえておかねばならないのは、PVモジュール(太陽電池)からは光量に比例した一定の電流が流れている(定電流動作)ことです。動作の概略は上記のサイトのシャント・レギュレータの動作説明と同じになります。何らかの原因、例えば負荷電流が増えたり、光量が落ちたりして、バッテリー電圧(回路にとっては電源電圧で、「+」端子と「G」の間の電圧)が下がると、100kΩ間の電圧が下がります。同時に、向って右側の手描き4のトランジスターのB:ベース〜「+」間の電圧も下がります。バッテリー電圧は100kΩの可変抵抗器で分圧されているからです。一方、向って左側の手描き4のトランジスターのB:ベース〜「+」間の電圧は変化しません。なぜなら基準電圧4.9Vに常時固定されているからです。「+」に対する向って左側のトランジスターのB:ベース電位は変わらないが、向って右側のトランジスターのB:ベース電位は100kΩの分圧比分だけ下がりますので、その差分だけ、向って右側のトランジスターのIc:コレクター電流は減り、向って左側のトランジスターのIc:コレクター電流は増えます。なぜなら、2つのトランジスターの共通E:エミッターに流れる電流は手描き3の定電流ダイオードで2.0mAに固定されているからです。この2つのトランジスターが構成している回路は差動アンプ、差動増幅器とよばれますが、ここでは解説しません。よく使われる回路なので、検索するといくらでも調べる事ができるからです。また100kΩの分圧抵抗を含む回路をNFB(Negative feedback:負帰還)回路ともよばれますが、これも解説しません。検索してください。これは非常に重要な概念を含む回路ですので、理解される事が電子回路の理解にとっては必須です。誤解を怖れずに簡単に言うと、出力の一部(通常は抵抗等で分圧する)を逆位相にして入力に戻すこと、です。最終的な増幅率は分圧比に収束します。話はそれますが、NFBは自然界に安定的に存在する現象にはかならず組み込まれており、NFBが存在しない系は非常に不安定で、核分裂の様に爆発するか、何も起こらないか、のどちらかになります。地球温暖化がもし正しいのなら、人為的にNFBを破壊した結果かもしれません。NFB・ループから外れた系は必ず暴走して自爆します。さて、向って右側のトランジスターのIc:コレクター電流が減ると、C:コレクター抵抗の両端の電圧は下がり、MOS-FETのVgsが減り、MOS-FETに流れる電流が減り、バッテリー電圧は上昇して設定電圧に収束して安定化します。逆にバッテリー電圧が上がったときは、逆の動作をします。MOS-FETのG:ゲートに付いている100Ωの抵抗器は寄生発振止め、G〜S間の47kΩはGが断線したときにVgsを0Vにして、最大電流が流れないようにするための安全保障の為のパーツで、基本動作には関係ありません。並列制御型充電コントローラの利点は他の方式に比べると、もっとも部品点数が少なく、作るのも容易で、保守も簡単、理解も容易でアマチュアライクな点にあると思います。PVモジュールを増やすことも簡単にでき、その種類、銘柄を混在させることも可能です。この充電コントローラをそれに合わせて並列接続して増やしていくだけです。また、直列制御型充電コントローラに直接接続することも可能なように思いますが、実験していませんので、改めてご報告するつもりです。その技術的なポイントはMOS-FETのD:ドレイン〜「+」に直列に入れてある熱容量の大きな抵抗器にありますので、その解説をして、この記事を終わろうと思います。この抵抗器は3Ω20Wが2直列と3並列接続されており、合成抵抗値は2Ω、W数は2直列の3並列ですので、2×3=6倍の120W。2Ω120Wの抵抗器と等価です。この抵抗器は無くても動作しますが、多数並列接続するときは必要になりますし、最大電流を設定しますので、リスクヘッジに有用です。この最大電流はコントロールするPVモジュールの最大出力電流以上に設定します。この回路図はバッテリー電圧12V用に設計されていますので、2Ωには最大6A(12V/2Ω=6A)流れて、72W(12V×6A=72W、120W>72Wなので放熱的には余裕があります)の損失が発生します。要するに、これ以上電流は流れないので、6Aでこの回路は動作しなくなります。多数並列接続する場合には、低めの電圧設定をしているものから、カットオフしていきますので、トータルでPVモジュールの最大出力電流以上の電流設定をしておけば、システム全体が安定に動作するわけです。まあ、この独立型太陽光発電システムは、その辺りで拾ったジャンク部品で作ることができますので、この技術を手に入れるだけで、近い将来「石油資源がピーク・アウト」しても、電気だけは不自由しなくて済むかもしれませんね。回路図の読み方シリーズは終わりです。このシリーズは全ての電子回路に応用することができる実践的な記事ですので、参考にされて実際に電子回路を作ってみられると電子技術を自分のものにすることができます。電気は目に見えませんので、取っ付き難いだけです。基本的には水の流れと同じように扱えます。最初はテスターやオシロスコープが必要ですが、しばらくやっていると、何も無くても電気が見えるようになってきます。それが「オームの法則を理解して使えるようになった」という状態です。どうぞ、トライしてみてください。次回は実際に作ってみて、調整をどうするのか?の実践編ということになります。
2013/11/04
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この図はもうリンクが切れてしまっているのですが、並列制御型のバッテリー充電コントローラを推奨されていたあるサイトからお借りしたものです。うちで作っているチャージコントローラはこの回路図をアレンジしております。いつも引用させていただき、ありがとうございます。この回路図を例にとって、回路図の読み方というものを解説してみたいと思います。回路図の読み方というものは特に難しいことを知らなくても、ちょっとしたポイントを押さえれば誰でも読めるようになります。#「オームの法則」を理解している、というのが回路図を読む上での大原則になりますので、これだけは外せません。#じつは「オームの法則」さえちゃんと解っていれば、回路図は読めるということです。#では、「オームの法則」とは?#抵抗器に電圧をかけると電流が流れる。逆に抵抗器に電流を流すと抵抗の両端に電圧が発生するということです。式で表すと、I=E/R または E=I・R またはR=E/II:電流:単位A(アンペア)E:電圧:単位V(ボルト)R:抵抗:単位Ω(オーム)#たったのこれだけです。具体的にどういうことかは、上の回路図で計算していきます。A 、回路図では(なるべく)上がより電圧が高くなるように書く。という原則がありまして、直観的に解りやすく描くように配慮されています。このように電圧が高い方を上に描くと、電流の向きは常に下向きに流れますので、オームの法則やキルヒホップの法則の理解が容易になります。なぜなら、電流を水の流れと同じに見立てることができるからです。つまり、水(電流)は高いところから低い方へ流れ、水道管の太さが一定なら、その流量は落差(電位差)に比例する。落差(電圧)が同じなら、流量(電流)は水道管の太さ(抵抗)に反比例する(オームの法則)。そして回路が閉じていれば(漏れが無ければ)、上流で分流させれば、必ず下流で合流する(キルヒホップの法則)。これなら直観的に誰でも分かると思います。上方が電圧が高く描いていない回路図は、このように描き直すと理解が容易になります。後で具体的に検討する予定です。B 、黒丸で配線がつながっているところは実際に接続されている。交差していても黒丸がない線は接続されていません。C 、記号の説明です。1、図で「+」と書かれてあるところが電源であり、PVモジュール(太陽電池)の入力ポイントでもあり、バッテリーへの出力ポイントでもあります。具体的にはPVモジュールの+の線を逆流防止のダイオード(記号は図に書き込みの1と同じ)を直列に介して、「+」に接続し、バッテリーの+を直接接続します。2、図で「G」と書かれているところがGround:地面:基準電位:0V です。3、図中で1と手描きしている部品は「ダイオード」という半導体の一種で、矢印の向きにだけ電流を流し、反対方向には流れません。「ダイオード」の両端の電圧(Vf:順方向電圧)は約0.6Vと決まっています。シリコン半導体のPN接続の順方向電圧(Vf:ブイ・エフ)は約0.6Vですので、覚えてください。この回路では同じ電流なら、温度が低いとVfは大きくなる、温度が高くなるとVfは小さくなるという性質を持ちますので、これを利用して、バッテリーの温度を検出して、制御電圧を変えています。また、電流が増えるとVfも増え、電流が減るとVfは減ります。Vfと動作電流は指数関数の関係にありますが、ここでは解説しません。Vfがちょっとだけ変化しても電流は大幅に変化するということだけ押さえてください。参考画像1:ダイオードの温度特性、x軸がVf、y軸は動作電流4、図中で2と手描きしている部品は「ツェナーダイオード」とよばれ、矢印と反対方向に電流を流すと所定の電圧が得られるので、「定電圧ダイオード」ともよばれます。この場合3.7Vと書かれていますので、流す電流値にかかわらずこの部品の両端には3.7Vの電圧が発生しています。種類は規格があって2.2V位から100V以上まであったと思います。この回路ではボルテッジ・レベルシフターとして使われています。5、図中で3と手描きしている部品は「定電流ダイオード」とよばれ、この場合2mA(ミリアンペア)の電流を両端の電圧に関わり無く流します。この回路での機能は1の「ダイオード」と2の「ツェナーダイオード」に一定の電流を流し、理想的な動作を保証しています。これも様々な電流値の規格があります。6、「抵抗器」は分かると思います。実装に際しては、熱損失を考慮します。動作原理は流れる電流を熱に変換して電圧を下げることだからです。要するに最悪の場合、焼損して火災になることも考えられるからです。通常は1/2W(0.5W:500mW:Wはワット:仕事率)の損失に耐えるものを使います。どういうことかというと、例えば図の2.2KΩの抵抗には流せる電流値に制限があるのです。P(パワー:単位W)=I×E=I×I×R ですので、I=√(P/R) より、I=√(500/2.2)=15.07mA が最大電流となります。熱が出ますので、実用的にはこの半分以下で使うのが普通です。この回路では1mAしか流れていませんので、問題無しです。「セメント抵抗」はセメントで固められた熱に強い抵抗器で熱損失が大きく、ここでは20Wという大きな損失に耐えるものを使っています。あとで詳細を検討してみましょう。緑色の「半固定抵抗器:VR(バリアブル・レジスター)」はボリュームの事で、→を上に上げると上半分の抵抗が減り、下半分の抵抗が増えるということです。この回路では「+」と「G」間の電圧を分圧する機能を持っています。抵抗と電圧は比例するからです。7、4と手描きしている部品は「トランジスター(Tr:ティー・アール) 」です。Trも半導体の一種です。半導体とよばれる理由は外部からの何らかの制御方法(電圧、電流、熱、光、磁気などのエネルギーを加えること)により抵抗値を変化させることができるという意味です。ここで使われているものは、2SA1015というPNP型トランジスターとよばれる品種です。Trには足が3本あり、上(電圧の高い方)からE:エミッター、B:ベース、C:コレクターです。#動作条件はEはBより約0.6V高い。CはE以下の電圧であること。#最大定格、特に最大コレクター損失(Pc:ピー・シー)を越えないこと。(2SA1015の場合Pc:400mW)壊さないために最低限覚えるのは、これだけです。動作原理は知らなくても差支えありません。#ただ、EからBに電流が流れると、呼び水を打ったようにEからCに数百倍の電流が流れる。#EからBに流れる電流(Ic:アイ・シー)は外部からE-B間の電圧(Vbe:ブイ・ビー・イー)を変化させることにより制御できる。ふつうのTrのVbe(x軸)とIc(y軸)の関係は指数関数ですので、傾き(変化率)は急です。要するに小さな電圧変化で動作電流が大きく変化するということです。参考画像2を参照。そして、ダイオードと同じく正の温度係数を持ちます。温度が上がると電流が増え続け熱暴走という状態になり焼損します。これには温度補償というリスクヘッジが必要になるということです。参考画像2で温度が上がると電流が増えるということを解説してみます。25℃において、Vbe:0.5Vを印可しても0mAですが、Vbe:0.6Vを印可すると2.5mA流れます。100℃においては、Vbe:0.5Vでは7mAですが、Vbe:0.6Vでは図からはハミ出るので分かりませんが、50mA以上流れるように見えます。損失電力は電圧と電流の積ですので、電圧と電流の両方増えると損失電力も増え、損失電力が増えるとさらに温度が上昇し、温度が上昇すると電圧も電流も増えるという悪循環に陥ります。これを正の温度係数(単位:V/℃)を持つと表現します。x軸上の0.5V、または0.6Vから縦方向に線分を伸ばし、特性曲線に交差する点から水平方向に引いた線分とy軸との交点の値を読んでください。この辺りは実際の回路で検討予定です。これだけ知っていれば、トランジスターは使えるのです。参考画像 2:2SA970 のVbe-Ic曲線8、次に5と手描きしているパーツですが、MOS-FET(モス・エフ・イー・ティー)とか、MOS型FETとかよばれているトランジスターの一種です。やはり足が3本あり、上(電圧の高い方)から、D:ドレイン、G:ゲート、S:ソースで、動作条件は電圧がS<G<Dであることです。それぞれ銘柄により最低もしくは最大印可電圧があります。#機能部品としては、GS間の電圧(Vgs:ブイ・ジー・エス)によりD−S間に流れる電流(Id:アイ・ディー)をコントロールできるという性質を利用します。2SK3163 という銘柄で実際にデータシートを見てみますと、http://akizukidenshi.com/download/2sk3163.pdfここのTypical Transfer Characteristics のVgs-Id 曲線を見ていただけると分かりますが、Vgsが変化するとIdが変化する。その曲線は2次曲線近似です。(参考画像2参照、銘柄は違います)2SK3163の場合、Vgsが2V〜3.5Vの範囲でIdを0A~70Aコントロールできると読めます。もちろん壊さない為に最大定格以下で使います。#動作原理は水道の蛇口を開け閉め(Vgsを変化させて)して、水(Id)を出したり止めたりする程度の理解で十分です。MOS-FETはゼロクロスポイントという温度係数を持たない点があり、FETは一般に熱暴走はし難い素子です。以下の参考画像3のId:7A付近、曲線が1点で交わっているところが、温度が変化しても電流も電圧も変化しないゼロクロスポイントです。このゼロクロスポイントより大きな電流になると負の温度係数になり、温度が上がると、電流が減り、温度だ下がるという、温度的には比較的安全な素子と言えます。参考画像3: 2SK2231 のVgs-Id 曲線D、以下は余談ですので、この回路の場合は知らなくても大丈夫です。トランジスターもMOS-FETも同じですが、半導体が増幅作用があるといわれる理由の1つを解説してみます。参考画像2、3、の特性図をご覧下さい。x軸Vが入力電圧というか制御電圧、y軸が出力電流。出力電流をC、D側に抵抗を付けて電流→電圧変換して出力電圧とすると、入力電圧と出力電圧の比、電圧増幅率が分かります。電圧増幅率=出力電圧/入力電圧(厳密にはそれぞれの電圧の変化分です)・・ということで、役者は揃いましたので、いよいよ、実際の各部の電圧や動作がどうなっているかを検討してみます。どんなに複雑な電子回路でも基本的にはこれだけです。なんだか、簡単ではない、というご意見をお聞きしましたので、しばらく反省してみたいと思います。とりあえず、#を付けている文だけを理解できればOKです。通常のトランジスターをFETと同じように電圧制御素子に見立てているのが変だといわれる方もいらっしゃるでしょう。小信号トランジスターの場合、入力インピーダンス(交流的な抵抗)は50kΩほどありますので、トランジスターを電圧制御素子に見立てる考え方は成り立つと私は思います。(この回路の場合重要ではないので、スルーしてください)もっと詳しく知りたい方は、キーワードをご自分で検索して調べてみてくださいね。つづく。
2013/10/28
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PVモジュール(太陽電池)の代わりに定電圧電源に200Ωの抵抗を入れて動作させてみました。制御回路のベース電位を半固定VRで変化させると並列制御回路の電流が増減するのを確認しました。並列制御のMOS-FETのVgs:1.3VでIdが10mA流れて、200Ωの両端の電圧が2Vと言った感じです。この直列に抵抗を入れるというのは、シャント型(並列制御型)の定電圧電源には回路の動作上必要なことで、定電流源を繋ぐという意味があります。この定電流源とはPVモジュールの出力特性そのものなのです。PVモジュールは出力抵抗(インピーダンス)が高いとも表現します。回路図は以下のようなもので、このときの制御回路はそのまま流用して、http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201007220001/並列制御回路だけをMOS-FETのカスケード接続にして、大容量抵抗器を省きました。そしてそれを2パラ接続にしています。明日はPVモジュールとバッテリーに接続して機能するか確認予定です。
2013/10/27
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この時のものは大きな抵抗器が必要だったのですが、お値段が張りますので、制御MOS-FETをカスケード接続してみました。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201008120000/で、画像はこちら、表です。配線済みです。
2013/10/24
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先日の雷でチャージコントローラ3024iが3台も壊れて、1台4万円以上するし、ブラックボックスなので直せないので、自分で作ることにしました。PVモジュールが定電流特性であることを利用したシャント型定電圧電源なのですが、最低4台も作らないといけないので、うんざりしているところです。そうは言っても、今日は脱原発ハウスの方は部品がないので、そちらは週明けにでも部品を買いに行く事にして、チャージコントローラを1台試作してみることにしました。まあこれも、部品が足りなかったり、いろいろで、YAMAHA B-2の放熱器に MOS-FETや端子台を取り付けたところで終わりました。後は配線だけなのですが。。また愛用のテクトロニクスのデジタルオシロスコープのLCD画面が壊れて、ショックを受けているところです。仕方がないのでIWATSUのアナログオシロに戻りました。
2013/10/20
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うちのPVモジュールは2枚直列を2並列接続にしたものが、1台の充電コントローラに接続されていますので、今まではKBPC5010という1000V 50Aというダイオードブリッジの中のカソードコモンになっている部分を使っていました。これが発熱が多くて、放熱器を付けてはいますが、一夏に1回は壊れるというお粗末さです。で今回某秋月電子で3個一組300円という(安い)型式MBR3040FCT 40V 30Aのショットキーバリアダイオードの2素子入りモノを入手してみましたので、KBPC5010にパラ接続してみました。ショットキーの方が順方向電圧が低いので、こちらが先にONするという目論みです。やってみると、1パラ(並列接続)では発熱でこれも壊れそうだったので、2つ並列接続してみると、最大電流7Aでも、素子を触れる程でした。これでテスト運用を続ける予定です。ちなみに2種類のダイオードの1素子当たりの損失電力を計算してみました。KBPC5010には1素子当たり7A流れていますので、0.92V×7A=6.44W(熱抵抗1.2℃/W)、放熱器単位では、6.44×2×1.2=15.45℃。MBR3040FCTでは、2パラ使いですので、1素子当たり3.5Aです。0.52V×3.5A=1.82W(熱抵抗1.4℃/W)、放熱器単位では、1.82×4×1.4=10.19℃。 ショットキーの方が発熱は2/3になりますので、熱で破壊されたりは少なくなりそうです。#義歯の画像をアップしたいのですが、マックでは1枚しかアップできません。#楽天の嫌がらせではないですよね?WindowsPCはモニターが不調なので、比古師匠さん、義歯はちょっと待ってください。
2013/09/20
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最大定格付近での動作には十分な放熱環境が必要なのでしょう。チャージコントローラのSB3024iがまたショートモードで死にました。今年の夏は2台目です。。><、、原因は良く分かりませんが、とりあえず、強制空冷用の扇風機を設置しました。
2012/10/04
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暑いですね。35℃とかになっています。都市部のコンクリートに囲まれた沿道では照り返しで40℃を記録していました。皆様も熱中症などにお気を付けください。このところソーラー発電システムはこの暑さで不調だし、仕事も忙しくてブログの更新もままなりません。つづきはまた後ほど。つづきです。数日前から、チャージコントローラの一部がダウンしていて、壊れたのかと思い予備を注文したりしていました。去年までは診療室のLED照明だけだったのですが、今年からは診療室の2.8kWのエアコンをソーラー発電の電力で賄おうと50Aも常時流して目一杯の動作をさせていますので、発熱でいろいろな箇所がダウンしているようです。一番あやしい逆流防止/干渉防止ダイオードの前後にテスターでPVモジュールからの電圧が来ているかどうか調べていましたが、電圧計がでたらめな数字を表示していてよくわかりません。で、いろいろと調べると、ダイオードからチャージコントローラの間に入っているブレーカまでの間に接触不良があるらしいということは分かりましたので、カシメなおしました。メスの金具はケーブルとの接続部分にガタがあったようです。それが下の2枚の画像。テスターはやはりおかしいようでしたので、予備のテスターを出してきて、ダイオードブリッジKBPC5010の導通を調べていましたが、ショートモードで破損していたのが何本かありましたので、全数といっても8個ですが、交換しました。それが下の3枚の画像です。このブリッジはふつうのシリコンダイオードですので、順方向電圧が15Aのときに1Vもあり、放熱器に触れられない程熱くなります。で、順方向電圧が約半分(発熱も半分)のカソードコモンショットキーバリアダイオードのKCH30A20に交換しようと買ってみましたが、あまりの足の形状が違うので実装方法をどうしようか??と考え中です。取りあえず動作していますが、いつ壊れるか分からないので、早く対策をとらねばなりません。システムの概要。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201107100004/
2012/08/03
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太陽電池も1セルが0.6Vのシリコンダイオードであることには変わりがなく、例えばそれをPVモジュール1枚あたり40個とか直列接続しています。系統連係(一般家庭の売電用)ではさらにPVモジュールを10枚とか直列接続します。要するに400個も直列接続してあります。セルの元々の特性のばらつきで他よりもインピーダンスが高いセルや、陰になっているところとかはインピーダンスが上昇していますので、そこに直列になっている他所のセルから大電流が流れ込むと発熱するわけです。その安全装置として、ところどころにバイパスダイオードを入れてあるのですが、それが長年の高温度環境(通常でも80℃とかになる)で劣化して故障すると、セル自体も故障するわけです。1セルでも故障すると、直列接続なのでシステム全体がダウンするということです。しかもどこが故障しているのか、今までは全部解体してPVモジュールを1枚づつ検査するしか方法が無かったのです。それは再設置と同じ費用がかかるので、業者にとっては頭が痛いということだったのですが、解体せずに故障箇所を見つける比較的安い検査機器が開発されたということで、少しはメンテナンスが容易になってよかったね、というお話です。それにしても10年で2割の故障率とかひど過ぎますね。ほんとうでしょうかね?国産でこれなら、某国製とかどうなんでしょうかね?うちのシステムは独立型といってバッテリーに蓄電するタイプで、PVモジュールは1枚単独とか2枚直列を1ペアとして8つ並列接続していますので、一枚故障してもシステム全部がダウンすることはないのですが、嫌ですね。2割も予備はないし。うちのは国産で、今のところ故障していないようです。http://www3.nhk.or.jp/news/web_tokushu/0424.htmlーーー引用開始ーーー4月24日 19時15分 太陽光発電というと、一度屋根に取り付ければ半永久的に発電を続けてくれる、そんなイメージを持っている人が多いのではないでしょうか。?東京電力福島第一原発の事故以降、再生可能エネルギーとして太陽光発電を導入する動きが家庭や企業で広がっています。?岡山県は年間の晴天率が高く、国などの研究所による太陽電池の性能実験が行われています。?その取材をしているなかで、太陽電池の耐久性やメンテナンスに思わぬ課題があることが分かりました。?岡山放送局の黒瀬総一郎記者が解説します。メンテナンスフリーと聞いたのに…岡山県倉敷市に住む兼安靖さんは環境や家計のことを考え、12年前、自宅に36枚の太陽電池を設置しました。?購入当時は業者からメンテナンスの必要はないと聞いて、10年間はそのまま使えると考えていました。?しかし、6年目に発電量に気になる変化が現れました。?兼安さんは導入してから毎日欠かさず発電量を記録したのですが、その記録から発電量が急激に低下したことに気付いたのです。?結局兼安さんは、設置した36枚の太陽電池パネルのうち15枚のパネルを交換することになりました。兼安さんは「販売店の営業担当者は、売る際にメンテナンスは必要だときちんと説明するべきだ。それをメンテナンスはいらないといって売るのは言語道断だ」と憤りを隠せません。実は多かった太陽電池のトラブル取材を進めると、設置した太陽電池パネルが数年で壊れるケースが全国的に起きていることが分かってきました。?産業技術総合研究所の加藤和彦主任研究員などが全国で調査した結果、住宅に設置された太陽電池483台のうち、およそ2割の97台が10年以内に発電量が減って電池パネルを交換していました。?加藤研究員は、数年で太陽電池が壊れる背景には、▽耐久性の評価基準が十分ではないこと、▽定期点検も義務づけられていないこと、などがあるのではないかと指摘しています。どんな故障が起きるのか?徹底検証太陽電池で実際にはどのような問題が起きているのかを探るため、加藤研究員は、今月から研究所で使っている5600枚の太陽電池パネルの調査を始めました。?発電中の電池パネルの表面を赤外線カメラで写すと、全体が赤く映し出されるなか、色が白くなっている部分が見つかりました。?異常な発熱が見られる部分です。?原因は、電池の回路が切れて発電効率が下がっていることが考えられます。電池パネルのトラブルは、こうした故障が最も多いそうです。?電池パネルを実験室に運び込んでさらに詳しく調べると、電流が集中しすぎて発熱するのを防ぐ安全回路が壊れていたことが分かりました。?加藤研究員は「住宅では、電池パネルが設置される屋根とパネルの間に枯れ葉がたまってることも多く、発熱によって最悪の場合、火事につながりかねない」と危惧しています。故障をいち早く見つけるにはこうした回路の故障をどうすればいち早く見つけることができるのか。?外見ではなかなか分からない太陽電池の故障を簡単に見つけ出す方法は、まだ十分に確立されていないのが現状です。?加藤研究員が開発したのが、電気信号を太陽電池の回路に流して断線している場所を見つけ出す装置です。?信号の受信機を電池パネルの表面に当てて徐々にずらしていきます。?電流が流れている場所では信号を受信して音が鳴りますが、急に音が鳴らなくなる場所があり、そこで回路が断線しているとみられます。装置の値段はおよそ10万円と比較的、ほかの調査機器よりも安く、メンテナンス業者などへの普及が期待できるとしています。?加藤研究員は「太陽電池は、一度付けて運転を始めてしまうと、屋根の上で故障が起きているのかどうか分かりにくい。業界としても正しい保守点検方法を作っていきたい」と話しています。導入する際の注意点は?加藤研究員は太陽電池を自宅などに導入する場合、メンテナンスの業者から購入することを勧めています。?また導入後も日々、発電量を記録して異変に気付けるようにすることがユーザーのとれる自衛策だと話しています。この夏の電力需給を検証する政府の第三者委員会は、この夏に節電が行われたとしても、猛暑になれば西日本全体で3%余りの電力が不足するなどとした電力会社による最新の見通しを23日に示しました。?政府が代替エネルギーの柱とする太陽光発電の普及を本格的に進めて行くには、保守点検の技術を確立して信頼性を高めることが何より求められています。
2012/04/30
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2008/09/12に稼働し始めた第3システムの8個のバッテリーの内1個がだめになりました。一番新しいのに。。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200809120000/6Vのバッテリーを4直列で24Vにして、それを2組並列につないで運用していたので、その内の1個ですから、直列にしている4個の1組が使えなくなりました。今、第3システムのバッテリーは半分で運用しています。まあ、十分ではあります。夜間は使わないことにして、単なるバッファーとして使うなら、もっと小さいもので良いです。で、外した4個の内3個はまだ使えるので、第1システムのバッテリーとして使うことにしました。重たかったです。3階のロフトまで2個上げました。1個40kg!第1システムは12Vのシステムなので、2個で良いのです。それにしても、40~50万するものが3年半しか保ちませんでしたね。第2システムは2008/01/17からの運用でしたので、4年と3ヶ月保っています。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200801170000/まあ、バッテリーは大切に使っても4、5年。最長でも10年以上は無理です。どうにかしないといけませんね。
2012/04/12
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別系統の独立型ソーラーシステムなのですが、前回と同じショートモードの故障をしました。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201201190001/去年は雷サージ対策のバリスタが燃えて、チャーコンが1台故障しましたが、今年は別のバリスタに換えたところ、燃えませんでしたが、チャーコンが次々と故障します。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201101160000/バリスタをPVに並列に入れるのがチャーコンの故障の原因なのかもしれません。理屈はよく分かりませんが、PVは定電流特性なので、出力Zは高いのですが、バリスタはバリスタ電圧以上でZは下がりますので、チャーコンとしては想定外なのかもしれません。今日のように寒い朝はPVの電圧が上がりますので、特に危険かもしれません。で、バリスタは外しました。
2012/01/31
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うちのソーラー発電システムはバッテリーを使う独立型なので、メンテナンスは自分でするのが原則です。電力供給に関して電力会社に全て丸投げして使うだけのユーザーなら電気のことを考えることもありませんが、独立型となるとそうもいきません。ほったらかすとバッテリーの寿命が短くなったりしますので、発電量に合わせて負荷を減らしたり増やしたり、とても面倒です。つまり、日が照っている時に洗濯したり、食器洗い器を使ったり、掃除機をかけたり、診療室の電気を消したり点けたり、忙しい。農業よりも日照に合わせないといけないので、忙しいと思います。四六時中、発電量と使用電力のバランスを考えていないといけないのです。それが苦になる人は系統連携システムにして売電するのが良いです。発電効率も約2倍だし。10年もしたら元がとれて、それ以降は稼いでくれますから。今後もっと電力料金は上がりますから、自前でソーラー発電システムを持つのは大きなメリットがあるでしょう。今日は向かって右端の充電コントローラーが故障したので交換作業をしました。PV(太陽電池)とバッテリーのショート・モードで壊れました。原因は不明です。機械は故障するものですから、故障のリスクは自分で負うしかありません。まあ、そこまでして電気が欲しいか?と言われるとどうだか分かりませんが、いろいろと考えさせられますので勉強にはなります。次のシステムは故障しにくい充電コントロールシステムを自作することを考えていますが、さてどうなりますか。。新品の充電コントローラーカバーを外したところ第2システムは第3システムは同じ構成のシステムで、予備充電端子から一方のバッテリーにお互いに充電し合うようにしていますので、両方の電源を落とさないと交換作業はできません。電源を落としたついでに、バッテリー液が付いて錆びた端子をきれいにしたり、バッテリー液を補充したりしました。最近は電磁波環境適合性(EMC)対策として、ノイズ対策をしないといけないらしく、フェライトコアが付属していました。電磁波過敏症の方も最近はいらっしゃるようですが、ラジオテレビ局がある都市部にお住まいの方はどうなのでしょうか?大きな電波を空間に溢れさせていますので、その影響は大です。開業する前は東京で勤務医をしていましたが、オーディオの音が悪くなるほど電磁波の影響を強く感じました。ヒステリックな音で、音楽聴くのが苦痛なくらい。今は田舎なので、平気です。
2012/01/19
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診療室の20WのLED蛍光灯4本(合計80W)を駆動している第一システムのインバータが、動かなくなりました。原因は不明です。昨夜は遅くまで、バッテリーで駆動していて、100Ahのバッテリーが満充電かた64%まで下がっていましたので、バッテリー充電器で補充電したせいでしょうか?それでインバータが壊れるのもよく分かりませんが。。その上、予備のインバータもバッテリーに逆接して壊してしまいました。>
2011/11/12
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2.4kWというのがどのくらいかというと、うちの第2、第3発電所と同じです。これで、ふつうの家庭が使う電力を自給することができます。もちろん節電はそれなりに必要で、昼間は売電、夜間は買い電で、トントン。完全独立でやろうと思えばバッテリー設備やEVが別に要りますが。それにしても、まぁ、大したものです。うちの発電所は2.4kWで材料費だけで150万円ですから、いかに安いかお分かりでしょう。こんなのが普及すれば、原発など全く要らなくなります。http://zasshi.news.yahoo.co.jp/article?a=20110825-00000001-diamond-bus_allーー引用開始ーーついに始まった太陽光発電のテレビ通販!価格破壊の秘密はパッケージ化と大量生産ダイヤモンド・オンライン?8月25日(木)10時26分配信「地球に優しくて、オトクなんです!」満面の笑みでタレントが声を大にすると、観客席からは拍手と歓声が沸きあがる。すると電話番号の案内が画面いっぱい表示され――。 震災以降、注目が集まる太陽光発電がついにテレビ通販に登場した。タレントが商品を紹介し、その売上を競う日本テレビの人気番組だ。深夜帯がメインだが、売上上位に入った商品は昼間の時間帯の特別番組でも紹介される。 その番組で5月に販売をスタートしてから注文が殺到、無料の見積もり依頼は、わずか3ヵ月で1000件に達した。実際に成約する割合も半数以上と、通常の成約割合が1~2割であるのに対して圧倒的に多い。 この太陽光発電を販売するのはソーラーフロンティア。昭和シェル石油の子会社で、石油が主力の老舗企業だが、じつは「脱・化石燃料」を掲げ30年以上、太陽光発電の研究を重ねてきた。 太陽光パネルは素材によって種類が異なるのだが、現在の主流はシリコンを使ったもの。対して同社はシリコンを使わず、銅などの化合物を組み合わせた「CIS」というタイプだ。シリコンタイプに比べて低コストで作れるのにも関わらず、発電性能も優れ、太陽光の大敵である影にも強いので「次世代型」と評される。「テストマーケティングのつもりであまり期待はしていなかったが、想定外の売れ行き」とホクホク顔だ。 人気の秘密はなんといっても値段の安さだ。 出力2.4kWで、パネル以外に必要な機器と設置工事費込みで105万円。相場は1kW当たりおよそ55~60万円なので、驚くほど安い。家庭の使用電力を太陽光発電で賄い、余った電力は売ることで、4人家族の場合、光熱費が年間8万円節約でき、初期投資は12年で回収できるという。「どれだけ安く消費者に提供できるかを優先し、パッケージ商品を作ってみた」(ソーラーフロンティア幹部)。通常、太陽光発電は屋根の形状や日当たりによって設置量を変えるオーダーメード。それを今回は、設置量を2.4kWに限定し、設置工事会社や機器調達を一本化することでコストを抑えた。加えて同社は、今年、宮崎県に世界最大級の規模となる900MWの工場を建設。自動化を徹底させることで24時間生産を可能とし、大量生産でさらなるコスト削減に努めた。 太陽光発電といえばシャープや京セラ、三洋電機などの電機メーカーが主流。彼らは発売から10年以上かけ強固な販売代理店網を構築している。それに対して、販売代理店はわずか200社(店舗数では2000強)とまだ少ない同社には、「いろいろな販売チャネルを開拓する必要があった」(同)。ただ、後発であるがゆえ逆にしがらみがなく、自由に販路を開拓できたため今回のテレビ通販が実現したとも言える。 他メーカーを扱う販売店からは「あの価格で大きく宣伝され、比較されると厳しい」「価格破壊の引き金になるのでは」と、早速けん制する声が上がっている。(「週刊ダイヤモンド」編集部 柳澤里佳)
2011/08/26
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リクエストがありましたので、画像をアップしておきます。153WのPVモジュール ND-153AU×16枚で2.4kWのいっぱしの発電所となります。16枚あると曇りや雨の時の発電量も総計で7A程ありますので、バッテリー24V系で、168W(VA)あります。昼間なら曇りや雨でも冷蔵庫1台、ノートPC×2台、洗濯機を1回使う位は十分です。これが配線図で、PVモジュールが8枚描かれていますので、実機の半分です。PVモジュールを2枚直列に接続して(ストリング)最小単位を構成しています。2ストリング(4枚)毎に MPPTチャージコントローラ(SB3024i)に接続されて、これが4台デイジーチェイン接続され、全体が構成されています。4台のチャーコンの1台がマスターで残り3台がスレイブとなります。スレイブは増やせますので、SB3024iは拡張性も高く、各種表示も充実しています。特にバッテリーの残量を%表示してくれるのに重宝します。バッテリーはサイクル型とはいえ、深放電させると寿命が短くなるのです。これが表示装置のIPN-PROリモートです。右となりのコントローラは未来社の3kWDC/ACインバータのものです。これが上段から中継接続箱、チャージコントローラ、インバータ、バッテリーバンクの全体像です。これが拡大画像。中継接続箱の拡大画像。向かって右端がPVモジュールからのケーブル。黒のケーブルが+で、白が-。黒のケーブルは逆流防止用のダイオードブリッジ(放熱器必須)を介してサーキットブレーカに接続。サーキットブレーカからSB3024iに接続される。これが接続図。4台のSB3024iのチャージ出力はブレーカを介してバッテリーバンクへ接続される。バッテリー(トロージャンL16P)容量は(6V、390Ah×4直列が基本ユニットで、これを2組並列接続)24V×390Ah×2=18.72kWh。バッテリー残量90%まで使ったとして、1.872kWh使える。夕方6時から明けの6時まで12時間使うとして、連続156W消費できるということです。機材はここで購入できますが、http://www.ikoro.co.jp/日本製PVモジュールの入手はなかなか困難です。電力会社の利権システムを壊すとでも思っているのでしょうか?妙な規制が掛かっているようで、独立型用途にはメーカーは出したがりません。PVモジュールは出すが、架台は出さないとかの嫌がらせもあるようです。また、このシステムは最大60Aとかの大電流を取り扱いますので、端子が緩んでいると接触抵抗で発熱>火災、、ということもありますので、全くの電気を取り扱ったことがない人は危険が伴うことを理解し、それなりの自己責任を負う覚悟が要ります。それが独立型システムを運用するということで、発電所を名乗るという意味です。
2011/07/10
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エネルギーを始め、現代文明が持つ様々な問題点、原発の問題はその一部でしかない。要するに石油を始めとする化石燃料がなければ、増えすぎた人口すら支えられない、今の文明は左程長くは続かないだろうと1979年頃から危機感を持っていましたが、やっと、どう対処するか考える余裕ができたのが4年程前。このブログを始めたのもそれがきっかけです。まずは電気エネルギーの自給というのは可能なのか?と思って、太陽電池パネル(正式には太陽電池モジュール:PVモジュール)を実際に入手して運用実験を始めました。結果から言うと、太陽電池は耐久性も高く数十年に渡って使える可能性があり、一度作ると、それを作るのに必要な電気エネルギーを大きく(たぶん10倍以上)上回る電力を生み出す。騒音が出るわけではなく、設置の技術が高ければメンテナンスも頻繁には必要としない。200万円程の資金と設置場所さえあれば、お薦めの発電方式です。では具体的に何枚のPVモジュールが必要になるか?という簡易計算をしてみます。まず、月に一世帯どのくらいの電力を使うか?というと、だいたい250kWh、です。では逆算、太陽が出ている晴れの日は地域差があるのですが、30%としましょう。250/0.3=833kWh1時間当たりのW数は、1ヶ月30日、日照時間が8時間だとして、833/30/8=3.47kWPVモジュール1枚0.15kWの発電能力とすると、3.47/0.15=24枚となります。で、どのくらいの面積が必要かというと、多結晶シリコンの場合、0.15kWのモジュールで1m×1.15m=1.15平米1.15×24=27.6平米=8.36坪この程度です。まあ、電気の自給など簡単なものです。
2011/06/04
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このところ当地でもお天気が悪くこの1ヶ月まともに晴れていません。雷が近くに落ちることも多く、ソーラー発電システムが雷にやられないかとヒヤヒヤものです。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201012310000/雷サージ用のバリスタ電圧がPVの最大開放電圧より低いとバリスタが働いてしまう(燃える)危険性もあります。入手した3種類のバリスタ電圧47Vのものに、直流電圧を印可して20mA流れ出す直流電圧を測ってみました。左の青のバリスタから順に、50V、52V、56Vとなりました。同じバリスタ電圧47Vでもかなり違います。バリスタを使用するときは、メーカーの仕様書をよく参照されて、PVの出力電圧がバリスタの最大直流電圧を越えないようにしてください。バリスタによっては正の温度係数を持つ物もありますので周囲温度が高くなるときには、より電圧に余裕を見た方がよいと思います。未知のメーカーのバリスタを使う時には、事前に直流電圧印可試験をするべきでした。今回使用していたバリスタではPVの開放電圧で焼損する危険性が大です。
2011/01/16
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この数年、雷がやたら多いですね。異常気象ということなのでしょうが、とうとう3年目にしてうちのソーラー発電システムが雷にやられました。一昨日の未明、雷が近くに落ちたのは知っていたのですが、コントロールパネル上ではソーラー発電システムは特に問題なく動いているように見えたので安心していたのですが、ふと胸騒ぎがして配電盤を見てみると、雷サージ防止用の47Vのバリスタが燃えていました。第2システムの4台の充電コントローラに付けていたバリスタの内の1個と、第3システムの4台の充電コントローラに付けていたバリスタの内の3個が程度の差こそあれ焼損していました。バリスタというのは一定電圧以上の電圧が掛かると抵抗値が低下してバリスタに電流を流してバリスタに並列に接続された機器を過大な電圧から守る部品なのですが、その役目を果たしたわけです。ただ完全にその役目を果たしたのかといえばそうでもないようで、第3システムの4台の充電コントローラの内1台がPVモジュールとバッテリーとが直結状態になっています。残念ながらこの充電コントローラは雷サージで破壊されたようです。直結状態になるとバッテリーが過充電になり、このまま気がつかないとバッテリーが壊れるところでしたが、このところのお天気の悪さの為救われました。ま、これだけの被害で済んで良かったというべきでしょう。バリスタがなければ、全ての充電コントローラがだめになっていたかもしれません。すぐにバリスタは全数交換。上の娘にやらせました。
2010/12/31
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うちのソーラー発電の第1システムは160Wの太陽電池(PVモジュール)を8枚、バッテリーはトロージャン製のL16P(6V、320Ah@5h)を2個直列したものをさらに並列に接続して12V、640Ahの総容量として2年8カ月運用してきましたが、とうとうバッテリーがダウンしました。100Ah/日程度の使用状況(発電量)でしたが、意外ともちませんでしたね。発電量の実績は去年の12月(冬)14.9kWh、今年の8月(夏)45.9kWhこんなところです。バッテリーの寿命とはこんなものなのでしょう。2~3年毎に20~30万円のバッテリーを交換しないといけないとすれば、電気というものは高価なものです。まぁ、今の電気料金が安すぎるのかもしれませんね。バッテリーがダウンしたといっても、全部のセルがダウンしたわけではなくて、12セルの内ダウンしたのは1セルだけです。とはいえ、1セルでもダウンすれば全体が急速に劣化しますので、システムとしての運用はできなくなります。バッテリー液の比重は1.25以上あるのが正常ですが、 ダウンしたセルの比重は1.1以下に下がってしまいました。浮きが完全に沈んでいます。バッテリー再生機を使っても全くだめでした。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/201007020002/劣化したセルは内部抵抗が高くなり、充電電圧が充分にかからず、充分に充電ができない状態になり、そうなると数日で劣化するようです。このままでは他のバッテリーにも必要な充電電圧がかからなくなり劣化しますので、だめになったセルがあるバッテリーは切り離しました。このシステムで冷凍庫を1台運用していましたが、なくてもどうにかなる冷凍庫は処分することにしました。さて、これからどうしましょうか。。PVモジュールは生きているので、このままバッテリーをバッファーとして昼間だけの運用にするか、この12Vシステムのままバッテリーを交換するか、バッテリーを交換するくらいなら、24Vシステムに変えようか。。
2010/11/07
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梅雨だからしかたありませんが、じめじめしたお天気が続きますね。梅雨時はソーラー発電はだめでが、それだけではありません。朝からインバータ(バッテリーの直流から通常の交流に変換する機械)のAC出力が出ないトラブルがありました。屋外設置なので、湿気でリークして回路が誤動作したのでしょう。乾燥剤を乗せてしばらくすると復帰していました。まだ2年しか使っていないのに、故障したか、、と思って焦りました。。
2010/06/28
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・・ちょっと厳しいものがあるんです。やってみるとすぐに分かるのですが、 ろうそくにしろ、行燈にしろ、石油ランプにしろ、単に暗いというだけではない、手元の照明には不向きなのだ。当然ですね。。照明器具の自己影がじゃまになるからです。自然エネルギーでは、夜、読書や執筆(勉強も)がはっきり言ってできません。江戸時代の本の字が大きいのは、印刷技術の所為ではありません。行燈の下では小さな活字は眼が疲れて読めないからです。で、電灯の普及というのは実は画期的なことだったのです。 今後、石油の減耗時代を迎え、経済が混乱して、ガソリン、電力料金、その他すべての公共料金が値上がりします。電力の基本料金の支払いさえままならない、、そんな時代の予感がします。さて、どうします?つづき。。明かりも変えていく。シャープのLEDシャープ LED電球(電球40Wタイプ) DL-L401N(昼白色) SHARP
2010/04/06
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ロフトに置いてある第1システムは12V系の独立型ソーラー発電システムで、もっぱら冷凍庫の運用に使っています。第1システムは試作品としての運用から始まったので、バッテリーや充電コントローラ、インバータは、床にころがしていました。今回、冷凍庫を涼しい場所に移動させ、インバータから屋内配線で電力を移動先まで供給できるようにしたので、充電コントローラや配電板?は壁に取り付けてすっきりと?整理しました。このシステムはバッテリーは6V、390AH(20HR)のディープサイクル型を2直列し、さらに2並列しています。163WのPVモジュールを8並列で運用、手前の大き目のPVモジュール8枚。 これくらいあれば、冷蔵庫の常時運転は難しいとしても、電灯やPC、テレビ、洗濯機など常時運用しなくてもよいほとんどの家電製品は気兼ねなく使える程度の文明生活?はできます。
2010/03/28
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ということで、この分野に関心のある方は必携です。目次はここ、http://toragi.cqpub.co.jp/tabid/293/Default.aspx基礎知識から設置法、制御機器の自作記事まで、トラ技さんにはお世話になっています、いつもありがとうございます。僕だけではない、プロもここで技術を得ています。太陽電池はもう国内メーカーは独立型ソーラー発電用には小売りしないらしく、入手が困難です。数量をまとめて特注するしかない、そういった状況のようです。モジュールを自作するサイトもあります(探せないけど^^)。バッテリーの自作はどうだか分かりませんが。チャージコントローラの自作はできます。太陽電池を最高出力状態に保つ技術「MPPT」解説で、太陽電池の出力抵抗=負荷抵抗となるような制御方式というのは非常に分かりやすい。交流回路のインピーダンス・マッチングと同じだよ、、というとオーディオやっている人には分かる^^全回路ではないですが、ブロック図が出ています。どこかで使ったことのある部品ですので、理解できます。おかげさまで、もやもや考えていたことがはっきりしました。そんなに難しくはない、この例ではマイコンは要らない、ただPWM制御は使っている。このPWM制御すら取り除くことができます。なぜなら通常最高出力時の太陽電池の電圧より、充電電圧の方が低いからです。要するに、降圧制御だから。昇圧制御が必要ならPWM制御(交流変換)はせざるを得ませんが。マイコンやPWM制御を取り除くメリットに故障が少ない、安いということの他に、電磁波をださないというのがあります。完全アナログ回路で部品点数は最小限、実現できそうです。ということは高信頼機器=寿命が長く=お金がかからない=資源エネルギーが少なくてよい=健康にもよい、ということ^^なぜメーカーは作らないか?・・もちろん、儲からないからです^^頭の中にはほぼできましたので、プレッシャーがあれば作りますよ。。・・もう自作してメンテナンスも自分でするという時代がそこまできています。自分もやりたい!と思う人は、「佐賀イベント」にご参加ください。
2010/03/12
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昨日は雪も降り、夜は放射冷却で、最低気温-0.4℃を記録しました。温室の屋根も雪が凍りつき、PVモジュールにも雪が残っています。バッテリーを室外に設置している2号機は気温が低いとなぜかバッテリー充電電圧が30Vを越え、インバータが落ちます。外気温、バッテリー温度は現在5℃、PVモジュールの温度は8~11℃で、販売店さんの説明ではこの条件では充電電圧は30Vを越えるはずはないとの説明ですが、どうなんでしょうか?ファームウェアのバグじゃないんでしょうか?去年もチャージコントローラを連携させると積算電流の上限が低すぎ、カウントできなくなるという不具合がありました。突然カウントされなくなるのなら対処も簡単なのですが、じわじわと積算量が落ちてゆき、いつからデータがおかしくなったか判らないのです。設置してから、毎日データを採っているのですが、信頼できるデータは今まで発表した数カ月分以上はありませんでした。非常に残念!1~2年分のデータが無意味だったとは。。 ・・仕様とは言えない、どこからみてもバグなんだが、改善したROMを送ってやるからありがたく思えというお話でした。まあ、アメリカ人(特定の個人ではない)とはこういうもんです、日本人のようなお人好しにはこういうことはできませんね。へたうつと太平洋戦と同じで、真珠湾以来のようにず~っとハメラレっぱなしになります。今のトヨタさんもいいようにハメラレていますね。。もうそろそろ石油も入手できなくなってくるし、鎖国も視野に入ってきました。日本人には鎖国が向いています。また「地上の楽園」を創りましょう!
2010/03/11
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ソーラー発電システムは2007年の6月から実験を初めています。これが第一システム、160WのPVモジュール8枚。うちのシステムは系統連携(売電)ではなく、昼間は発電した電気をバッテリーに溜め、夜はバッテリーに溜めた電気を使う方式だ。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200706120001/その前の月には真空管式太陽熱温水器サンファミリーを設置している。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200705310001/これでガス使用量は半分になる。2007年の9月から設置工事を始めたソーラー発電第2システムは、http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200709300004/やっと翌年2008年1月に稼働始めた。153WのPVモジュール16枚のシステム。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200801170000/2008年8月には第3システムが稼働始めた。第2システムと同じもの。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200808150000/翌月9月には実家の屋根にも第4システムを設置、153WのPVモジュール8枚のシステム。井戸のポンプ専用システムだ。サンファミリーも設置済み、前年の12月いっぱいで製造中止になったので、中古です。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200809280000/ソーラーシステムの導入と平行して節電も進めたので、http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/?ctgy=13トータルの消費電力は徐々に減り、今では節電を始める前の概ね半分以下、冬場はエアコンを止めて薪ストーブを導入したこともあり、1/3以下になっている。いざともなれば、電力会社からの買電はしなくてもよいまでになった。年間平均の月当たりの平均消費電力は250kWh。その内訳は季節的な変動が大きいが、平均的には買電100kWh、ソーラー発電150kWhといったところ。次回は具体的なデータをお見せする予定。
2010/01/24
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寒いですね、、外気温は0.3℃です。・・雪が積もるとソーラー発電はだめです。PVモジュールの一部分でも雪で覆われると、発電電流は流れません。なぜかというと、PV素子は一般的なシリコンダイオードと同じ動作電圧0.6Vなのですが、PVモジュールともなると1枚当たり40素子とか直列接続されており、1素子でも動作しないと、他が動作していても電流は流れないのです。PVモジュールを並列接続する独立型システムの場合は1つのPVモジュールが使えなくなっても他のPVモジュールが健在なら、システム全体としては能力の低下はあるにしても、生き残ります。しかし、全てのPVモジュールを直列接続にするのが前提の系統連携システム(ふつうの売電用)は、1素子でもだめになれば、システムダウンする可能性大です。また、ソーラー発電の北国での運用は難しく、PVモジュールの雪下ろしは表面に傷がつきやすいので、だめです。ブラシやスポンジで掃除するのも、だめなんです。水を掛けると、温度変化による膨張収縮により破損する可能性も考えられます。雪が勝手に溶けるまで、電気無しで耐え忍ぶしかないでしょう。。このシステム、時々バッテリー電圧が30V(24V系)を越えるので、インバータが自動的にシャットダウンします。バッテリーを外に置いているので、寒いから?なんで?詳しい方、お教えください。
2010/01/14
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今日は絶好のソーラー日和、昨日は晴れてはいたものの、強風が吹いていましたので、どうかな・・と思っていましたが、風も止んでほっとしました。「かるぴか」と一昨年作った直径180cmのでかいソーラークッカーを設置。この2台は焼き肉でもなんでも焼けますので、まずはピザ生地を入れたフライパンをセット。その間に、「鳥居式ソーラー・パネル・クッカー」の製作に取り掛かりました。レンジの下敷きに切り込みを入れるだけ、すぐできました。 12台もできました。黒く塗ったアルミ缶は作っておいたので、サツマイモを適当に切って入れ、クッカーにセットして、煮えるのを待つ、 待ち時間にバーベキューで盛り上がる、というか、こちらがメインだったりする。 う~ん、、まだか? 2時間以上経過、、 ふたを開けて中の温度を計ってみました、67.5℃です。温度は最大85℃を確認しましたが、せっかちな人には向きません。低温で時間をかけて煮るとビタミン類が破壊されないので、健康にはよいかも。。うまい!、ちゃんと食べられます。「かるぴか」や大きいのは焦げるほどなので、実用性は高い。 お疲れ様でした!
2009/09/20
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さてさて、今度の日曜日、何を作りましょうか?フライパンや空き缶で『加熱するだけで食べられそうな物』というお題です。ご飯を炊くのは、パネルクッカーではまぁ、無理ですね。全体の作業の流れの中で、発酵具合をあまり気にしなくてよいピザなんか失敗が少ないのではないかしらと、早速実験です。なにしろ小型のパネルクッカーですから、生地の温度が上がりやすいようにソースやらチーズやらを載せるのはやめにすることに。ちょうど水曜日に、衛生士のOさんから、Oさんのお友達の手作りというバジルソースを分けていただいたので、これをオリーブオイルで少々薄めて岩塩とともにトッピング。イタリアの素朴なパン、フォッカッチャみたいなものにしました。 放射温度計で温度を測りながら、実験開始。さすがに小型のパネルクッカー、厳しいです。(><)開始温度24℃はフライパンをクッカーにセットして数分で40℃、20分で80℃をキープしている状態で、これ以上は生地が乾きそうという判断で、かるぴかにのせ替えました。さすがのかるぴかは177℃を記録。焦げ目もつきます。かるぴかで15分加熱したところで実験は終了としました。休日のお昼ご飯は、お日様で焼いたフォッカッチャと、パネルクッカー×空き缶で無水調理をしたカボチャと相成りました。(^^ゞ う~ん、日曜日はお餅を焼くくらいの方が確実かなぁ、、。<あん餅で確認済み。あとは、てるてる坊主ですかね?
2009/09/17
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再来週の日曜日(9月20日)はソーラー・クッカーを作って遊びます。晴れていたら、朝10時頃から当院駐車場にお集まりください。 イベント開催に向けて実験中です。ピザくらいは焼きたいな、、、午後4時半からの日射しでは冷凍のあん餅を解凍するのにも一苦労。(笑
2009/09/10
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太陽光というのはものすごいエネルギーを持っていてだいたい1平米当たり1000W、ちょっとしたオーブンレンジ並みです。まあ、晴れていないと使い物にならないのはもちろんなのですが、ご飯も焚けるし、パンもケーキも焼け、煮物もできます。これから石油も枯渇し始めますので、ソーラークッカーは手軽にエネルギー節約ができる期待のポープというわけですね。ある試算によれば煮炊き用のエネルギーの36%をソーラークッカーで代替することができるそうです。表題画像のおばさんは日本のソーラークッカー研究の大御所、鳥居ヤス子先生。テレビにもよく出演されていますので、ご存知の方も多いと思います。先日偶然お会いすることになり、鳥居先生考案の「鳥居式ソーラー・パネル・クッカー」の作り方を教わってきました。ガス台の下敷きで簡単に作れて、しかも高性能。。 7セットほど材料を用意しておきますので、お早めに予約(当院受付、ここのBBS・コメント欄などで)を入れてください。ご自分で材料を用意されても結構です。1、ガス台の下敷き(アルミ製)2、500mLのアルミ缶3、1.5L以上の透明ペットボトル4、アルミ缶にちょうど良い金属製のふた9月20日(日)、ふるってご参加ください!
2009/09/02
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石油も半分使いきったそうで、ニュースにも出ていましたね。需要に応えられるのは後5年くらいとか。。そういうこともあって、うちでも省エネとはどういうことか?と3年ほど前から試行錯誤してきました。・・といっても現在入手できる省エネといわれるものを片っぱしから試しているだけですけどね、今はその程度。。今日はだいぶ前にヤフオクでゲットしておいた日本電気硝子製の真空管式太陽熱温水器、冬でもりっぱに使えます。世界最高レベルの太陽熱温水器なのですが、今は売っていません、、日本電気硝子はこの事業から撤退してしまいました、残念!この分野はこれから伸びます、是非復活してください!ヤフオクでゲットしたのは160リッターの本体だけだったので、その他の部品はあれこれと探して純正品があったので買いましたが、こちらの方が高く付いたかも(-"-)うちは予防歯科をやっているので、お盆前はヒマです。なぜって削って歯を作らないから。。お盆前の大掃除をさぼって(従業員の皆様にお任せして)、太陽熱温水器を組立ました(蚊に喰われながら)。
2009/08/13
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アースノートの安田さんは「直流クラブ」のメンバーで、電気の本職です。http://tomo-ya.cocolog-nifty.com/blog/2009/03/post-2c7f.html彼が使っているテスターは直流電流が測れる電流プローブが付いている、ふつうのクランプ・メーターは交流電流しか測れない。オートレンジで切り替えの必要も無い。ソーラー発電をする方には必須アイティムでしょう。デジタルマルチメータKYORITSU(共立電気計器) AC/DCクランプ付きデジタルマルチメータ MODEL 2001
2009/05/20
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30Wソーラー発電所は直流クラブの某メンバーのお家にお嫁入り、直流クラブのメンバー安田さんの力を借りて、http://tomo-ya.cocolog-nifty.com/blog/2009/03/post-2c7f.html自作のバッテリー充電コントローラー(電磁波が出ない)、藤村靖之先生にいただいた12V仕様の蛍光灯、設置していただきました。30Wのソーラー発電所はラジオと11Wの蛍光灯くらいは使えます。 ご興味のある方はコメント欄かメッセージ欄からご連絡ください。
2009/05/14
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昨日、糸島でうらやましいくらいな自給自足生活をされているTさん宅を訪問しました。ちょうど梅の見ごろで花見客も見かけました。自宅周りには梅ノ木をはじめ果樹や野菜のための畑、目の前の海ではあさり、はまぐり、昆布などの魚介類、日本ミツバチの飼育、庭では鶏の放し飼い、家は出入り自由で、2階で卵を産んでいた。。真空管式太陽熱温水器98000円を入手したとのことで、見学に行きました。・・これは魔法瓶ですね。2重のガラス管の内部が真空断熱になっていて、内部には特殊な塗料が塗ってある、この塗料は熱は吸収するが、出さない、というものです。最大200℃のお湯になるとか。この真空管が20本、上部の貯湯タンクに差し込んであるだけです。画像はまだ真空管をタンクには取り付けていない。これはハンディタイプの真空管式太陽熱温水器、4571円。 これは水道直結式ですが、落下式なので、蛇口より高いところに設置しないといけません。でないと、別途ポンプが必要。 お問い合わせはここ、株式会社寺田鉄工所広島県福山市 TEL084-953-1242 FAX 084-953-5523http://www.solars.jp/
2009/02/12
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ソーラー発電キット「たんぽぽ」のつづきです。http://plaza.rakuten.co.jp/mabo400dc/diary/200811130001/これに合わせる機材を物色していたのですが、10の機能を搭載した逸品入魂 究極の防災お役立ちグッズ防災 守護神というのを見つけました。これ自身が手動発電機付きで携帯電話などを充電できます。ライトやFM/AMラジオも付いています。パソコンのUSBから内蔵のバッテリーや携帯電話に充電できるコードと端子が付いていますので、「たんぽぽ」につないで、充電できます。 懐中電灯が大好きな息子(小5)に取られました。でも、携帯電話用の接続コードだけがあればいいです。。
2008/12/04
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電気というものはほんとうに貴重なものだよ。。ということがよくわかるグッズをご紹介します。表題の画像は「ソーラーはつでんキットたんぽぽ」っていうものですが、見てのとおりソーラーで発電してUSB機器を使うことができるという、PCやっている人ならなじみのあるデザイン・コンセプトです。http://www.earthnaut.com/solar-tampopo-en.pdf実は発明起業塾の塾生でもある「NPO法人たんぽぽとりで」さん(あの、当市の某保育園の屋根にソーラー発電を付ける事業などをしている団体です)と「アースノート/安田さん」が企画したものですが、ちょっとおもしろいだけではなくて、実用性もあります。携帯電話を充電したり、充電式電池を充電してラジオを聴くといった用途には使えます。それに持っているとうれしくなるというのは商品性があるということでしょう。お勧めです。でも、これだけでなんでもかんでも手持ちの電気製品を使うのはちょっと無理。うちのソーラー発電所は6100Wの発電能力ですが、これくらいでやっと一般家庭の電力がまかなえるほどです。このミニ・ソーラー発電所の発電能力は4.5W、1/1355の能力しかありません。どんなに電気というものが貴重なものか、、これを使うと身にしみます。でも、携帯電話というものがどんなに有用なものか、それもよくわかります。電気というものは本当はどういうことに使うべきなのか、見えてきますね。
2008/11/13
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マンション建設で太陽光発電量減少 「受忍限度内」訴え認めず 名古屋地裁 マンション建築で日照が妨げられ、太陽光発電の発電量が減少したとして、名古屋市西区の夫婦が、マンション建築販売会社・大京(東京都渋谷区)に、発電用パネルの増設費用など計375万円の支払いを求めた訴訟の判決が2日、名古屋地裁であった。 田近年則裁判官は「発電量が減少したとしても被害は受忍限度内にとどまり、不法行為が成立するとは認められない」と述べ、原告の訴えの一部を棄却した。その上で、同社が近隣住民に支払った損失補償金と同額の125万円に限り、支払いを命じた。 判決によると、夫婦は1997年、3階建ての自宅屋上に太陽光発電システムを設置したが、2005年に隣接地にマンション(7階建て)が完成したため、午後2時頃以降はパネルに日光が当たらなくなった。 田近裁判官は、マンションの設計などが公法規制に違反しておらず、同社が日照被害などの損失補償として1戸あたり125万円を提示していると指摘。「提示内容は被害を補填するのに十分なもの」と結論づけた。 (2008年10月3日 読売新聞)さて、どのようなものでしょう?太陽光発電は決して個人の特殊事情ではありません。地球規模で化石燃料依存からの脱却が望まれ、急がれている現在、なんとも太古的な判決が出たものと考えます。自然エネルギーの活用が求められる時代に則した、早急な法整備が必要なのではないでしょうか。高層建築物で日照が阻害されることが明らかな範囲の個人宅PVの発電量はその阻害する建物の屋上で確保、分配する。 とか?そんな法律、どっかの国に無かったですかね?私の希望的妄想、、、?
2008/10/07
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Sさんに屋根の不陸調製用のスペーサをお送りいただいたので、一挙に設置完了しました。といっても、朝9時から夜の11時までかかりましたが。。これは分電盤、 PVモジュール2枚直列で1ストリング、1ストリングを逆流防止用ダイオードを介して並列接続、これはチャージ・コントローラの都合。バッテリー容量は390Ah、51kgが4個、、チャージ・コントローラから、1500Wのインバータ(直流24V→交流100V変換)まで、コンパクトに配線。 このシステムは12kWhとうちの半分ですが、井戸のポンプ用としては余裕の能力。本当はもっと電力を発電能力ぎりぎりまで使いたいところですが、両親だけではちょっと無理かもしれません、追々、子供たちに運用を移管していきます。水の自給は必須です。当市の財政破綻もあと3年足らずとか、、そうなれば水道の維持管理が困難になります。
2008/09/28
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どういうことか、知らないとわからないかもしれませんが、チャージコントローラの入力電流、つまり太陽電池の出力電流の最大値は、たまたま見ていたときに61.5Aを記録しました。これはものすごくいい値で、2枚1組の8系統16枚(8ストリングといいます)の太陽電池があるうち、1ストリング当たり、61.5A÷8=7.69Aもたたき出しています。使用している太陽電池(PVモジュールといいます)はシャープ製のND-153AUという機種ですが、これの公称最大出力動作電流は7.54Aなので、これを上回っています。こんなふうに、太陽の光を最大限電気に換えているときには、エアコンや食器洗浄器(24Vで50Aくらい)もラクラク使えます。まあ、いつもこうではありませんが。
2008/09/19
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LEDのクリップライトが100均にありました。LEDで省エネです。本を読むくらいはこれで充分!ページ押えにもなる。折りたためる、
2008/09/19
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やっぱり築40年の実家の屋根は不陸で、調整用のスペーサーが必要です。手前から2番目と3番目の縦桟のところで、最下段の横桟で、水平より5mm及び5mm沈下。下から2番目の横桟で、20mm及び23mm沈下。最上段の横桟で、40mm及び40mm沈下しています。縦方向には問題は無いようです。スペーサーの手配をお願いしたいのですが。。。10mmが12個以上、2.3mmが5個以上です。よろしくお願いいたします。>Sさん
2008/09/14
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ピアノの後ろの押入れを太陽光発電のバッテリー室にしました。まだ配線できていませんが。。第2システムと同じ規模の2.4kWですから、自宅の電力は太陽光で賄えた上に、診療室の照明の一部に電力を回せる計算になります。
2008/08/31
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今日はPVモジュールの設置をやっていますが、雷雨、時々晴れ、、という不安定なお天気。雨ではできないし、晴れると屋根が太陽熱で熱くなり、お尻が熱い!金属部分を触るのも熱い、、!太陽熱を利用しない手はない、、痛感しました。。屋根の勾配は急、大工の原田さん奮闘中!大工なのに、PVモジュールの設置もできる。大工とは万能選手ですね。。僕の担当は配線だけ。 施工マニュアル通りにすると、一番上の金具がはみ出る。なんで? 7枚設置、全部で16枚。 屋根のテッペンからの眺め、ちょっと怖い。屋根の向かって右に載っているのが真空管式太陽熱温水器「サンファミリー」。 10枚設置したところで、熱くてPVモジュールを触れなくなったので、休憩。 全体の様子、あと6枚。 10枚設置したところで、夕方までお休み。。
2008/08/15
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