CIMA LABORATORY

じょしゅ
みなみなさま、こんにちはでございにゃす!
きょうじゅ
今年は日本全国で台風、地震等自然災害が多く、被害を受けられた方もいらっしゃるかと思います。

謹んでお見舞い申し上げます。

私も今回、台風21号の影響を受け、何十時間も停電しました。

テレビがつかない、ラジオがない、スマホの充電がない!という結果、情報が取れず、どこで何が起こってるのか分からないまま過ごしました。

電気が使えないだけでこんなに貧しい気持ちになるのかと思いましたね。

普段当たり前のように使えている電化製品が使えないという不便さを味わい、電気の有り難みをヒシヒシと感じました。

じょしゅ
でんきって、しゅごい!
きょうじゅ
日本国に住んでいる限り、自然災害は避けようがありません。

しかし、対策は出来ます。

もうあれは4年前になりますかな。天災への対策として、シーマブログ第四弾でも手回し充電器を取り上げました。

内容はこちらからどうぞ。中の人は変わってないですが、今のブログとちょっと雰囲気違いますねぇ。

長編漫画の絵柄が初期と後期で変わるように、ブログも変わっていったのですねぇ。感慨深い。

じょしゅ
おはずかしゅうございます。
きょうじゅ
ということで!前置きが長くなりましたが、ソーラーパネルを使用した充電器を作ってみましたー!

じょしゅ
だいよんだんより パワーアップしてる!
きょうじゅ
バンバン蓄電して、快適な停電ライフを送りましょう!

これさえあれば皆幸せ!ご家庭に1セットいかがでしょうか!

ご覧になられてから30分間は、ソーラーパネル充電器の他にじょしゅのぬいぐるみも1体お付けして、なんと税込、送料込みの10万円でのご提供です!!!!!コミコミ10万円ポッキリですよ!!!!

じょしゅ
テレビショッピングになってるよぉ~~
きょうじゅ
すみません、変なスイッチ入りました。

今回のソーラーシステムは停電非常時に部屋の明かりやWi-Fi装置程度が使えるように組んでみました。

材料

ソーラーパネル 3,980円 10W 薄型2.5cm

バッテリー 2,950円 12V 12Ah

※このバッテリーは12Ahの小型ですが、たくさん充電して、たくさん使用したい場合は大容量のバッテリーを購入してください。

10Ahのバッテリーを2個並列接続して20Ahとして使用すると不具合が出るので、その場合は20Ahのバッテリーを使用します。

チャージコントローラー 950円 20A 12V

インバーター 参考価格:3,910円

同じ商品が無かったので、似たような商品のリンクを貼っています。

※すべて現在(2018/09/28)のアマゾン価格

接続方法

きょうじゅ
ソーラーパネルの背面に電源線が出ているので、それをチャージコントローラーの「Solar panel」のところに挿します。

長さが足りなかったので、ケーブルを延長して挿しました。

きょうじゅ
バッテリーは「Batt」に挿します。

検証項目

1、何時間で充電フルになるか

2、10Wの電球で何時間もつか

1、何時間で充電フルになるか

きょうじゅ
バッテリーが充電できているかどうかは、バッテリーの電圧を測ります。

今回使用するインバーターとの組み合わせでは、バッテリーの「空」の状態は11Vになります。

(インバーター側で11V以下になると、出力しないため)

余談ですが、乾電池も同じような仕組みで、購入時は電圧が1.5V前後ありますが、電池がなくなると1V前後になります。

バッテリーを「空」の状態にしてから、玄関の屋根の上にパネルを設置して充電を行いました。

さて、何日くらいでフル充電になるでしょうか。

設置したのは9月20日(木)17時。雨が降っており、時間的にもこの日はほとんど充電は行えていないでしょう。

当たり前ですが、ソーラーパネルは太陽光が当たって発電します。

 

では、ここで翌日からの日照時間をご覧ください。

観測地点:大阪

■9月21日(金) 日照時間:1.2時間

■9月22日(土) 日照時間:2.1時間

■9月23日(日) 日照時間:5.3時間

■9月24日(月) 日照時間:4時間

■9月25日(火) 日照時間:0.1時間

■9月26日(水) 日照時間:1.6時間

■9月27日(木) 日照時間:1.1時間

(参考:日本気象協会様)

12Ahのバッテリーに10Wのソーラーパネルを使って、フル充電するためには14.4時間太陽光に当てる必要があります。

計算式

バッテリーの容量:12Ah×12V=144Wh

充電時間:144Wh÷10W=14.4h

21日から27日までの日照合計時間は15.4時間です。計算上はフル充電になるはずですよね。

でも、結果的にはフル充電になりませんでした。

実際は能力100%でバッテリーに蓄電出来るわけではないので、何%かロスしています。

また、観測地点と弊社の所在地で多少日照時間が変わってくるので、14時間以上当てたのにフル充電にならなかったということですね。

というか、今月雨多すぎません?フル充電に何日かかったよー!という報告をしたかったのですが、、、無念です。

もっと早く実験しろって話なんですがねー!てへぺろ☆(懐かしい)

実はね、大阪の9月の平均日照時間は約5時間(気象庁のデータ参考)なんですよ。

では、ここでもう一度ソーラーパネルを設置してからの日照時間を振り返ってみましょう。

きょうじゅ

■9月21日(金) 日照時間:1.2時間

■9月22日(土) 日照時間:2.1時間

■9月23日(日) 日照時間:5.3時間

■9月24日(月) 日照時間:4時間

■9月25日(火) 日照時間:0.1時間

■9月26日(水) 日照時間:1.6時間

■9月27日(木) 日照時間:1.1時間

じょしゅ
0.1じかんって!!!!

だめだこりゃ。

きょうじゅ
台風、地震、天気、自然に関することを人間みたいなちっぽけな生き物がね、どうこうできる話じゃないんだなーって天を仰いじゃいまいた。

晴れの日が3日あるとフル充電できる計算だったのですがねぇ。想定外です。

フルになりませんでしたが、21日から27日まで充電した結果、電圧は12.54Vでした。

2、10Wの電球で何時間もつか。

きょうじゅ
さて、ここで秘密兵器登場です。

電気を使ってバッテリーを充電できる機械があるのですよ~!

いでよっ!!!!バッテリー用チャージャー!!!!!

じょしゅ
どどーーーん!!
きょうじゅ
この秘密兵器でバッテリーをフル充電の状態にします。

きょうじゅ
ちなみに、フル充電した時の電圧は13.31Vでした。

この状態から10W(厳密には9.5W)のLED電球が何時間もつか検証してみましょう。

今回使用するバッテリーは12V/12Ahです。

つまり、12V×12A=144Wの電気が1時間使えます。

6Aだと72Wになり、2時間使用できます。

溜めた水を蛇口の開き具合でタンクが空になる時間が変わるのと同じで、3Aなら36Wで4時間。0.5Aなら18Wで8時間。

今回の電球は消費電力が9.5Wなので、計算式は

9.5W÷12V=0791A

12Ah÷0.791A=約15時間

になります。

しかし、インバーターは12Vから100Vに変換するのに10%ほどのロスがあります。

この「変換効率」は商品の仕様書に載っています。

よって、15時間×0.9=13.5時間稼働するという計算になります。

使用した電球

きょうじゅ
コーナンで購入した9.5Wの電球です。

きょうじゅ
実験の結果、約12時間30分もちました。

 

9.5WのLEDを100Vで点灯させると、電流は9.5÷100V=0.095Aになります。

ここでは0.1A(100mA)とします。

出力で0.1Aでも、入力側の12Vでは電圧をアップした分の電流になり

その値は、100÷12=8.3倍となります。

12V側は0.1A×8.3=0.83Aになります。

バッテリーが10Ahだと10時間位上LEDを点灯させることができるのですが

0.83×10時間=8.3Ah(余裕)

バッテリーの特性で、消費電力により計算と差が出ます。

じょしゅ
ぽかーん( ゚д゚)

でんりょくとか でんりゅうとか さっぱりパーン!

きょうじゅ
ちなみに、インバーターには出力波形が正弦波のものと矩形波のものがあります。

一般的な家庭に流れてる電気の波形は正弦波なので、正弦波のインバーターを購入された方がよいでしょう。

矩形波のものは使用できない電化製品もありますので、ご注意ください。

きょうじゅ
今回使用したバッテリーは12Ahなので、約12時間30分使用できましたが、もっと使いたい!ということであれば、大きな容量のバッテリーを使用すると良いでしょう。

まとめ

きょうじゅ
備えあれば憂い無し!

また週末に台風24号がやってくるようですね。

じょしゅ
たいふう もういいよぉ~
きょうじゅ
人間には考えられる脳があります。

さぁ!今こそ天災に立ち向かうのです!自然災害には自然のパワーで、そうです、太陽のパワーを借りて立ち向かうのです!

じょしゅ
こんどは なんのスイッチがはいったの~
きょうじゅ
ということで、皆様、ソーラーパネル充電器を自作するもよし、既成品を購入するもよし!

非常食、水、懐中電灯等を購入し、くれぐれも身の安全を第一に確保し、自然災害に備えてください。

じょしゅ
みなさま、ごあんぜんに~!!

じかいもよろし~ま!

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。