The Search for Extra Terrestrial Intelligence at UC Berkley
太陽はスゴイが東京電力も凄い。  オフグリッド発電への道

どんどん増えるソーラー発電関連機材・・・
今回は175[W]パネルの追加と、MPPTソーラーチャージャー、
それからBluetoothアダプターでスマホ管理が出来る奴をば。
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RENOGY社のROVER 20A仕様+Bluetoothアダプター
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スマホアプリ RENOGY DC Homeからコントロール・モニターできます。
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今回は・・・って、前回から半月も経っていませんが(^^♪

ソーラー発電でパソコンを使い、LED照明や扇風機で凌いで
いましたが、流石に35℃ともなるとエアコンを使わないと
仕事にならん!!
特に今週からはチョット精密関連のマシンを組み立てているため、
どうしても室温を25℃、50%に保たなければなりません。
当然に汗もかきたくない状態。

そーなると、もはやソーラー発電は何処かへ行ってしまいます。
外気温35℃で室温25℃、50%に保つには、エアコンをオーバー
1[KW]連続稼働させなければなりません。
ソーラーじゃあ、とても歯が立たない・・・
200[W]Ave.の冷蔵庫を24時間連続稼働させるための電力量は4800[Wh]
にもなります。たった200[W]なのに。
だから、オーバー1[KW]連続稼働なんて、実はもの凄いエネルギー消費量
なのです。テスラのメガパックが欲しくなりますね。
イヤ、要らね。
こんな電力を安価に安定的に供給してくれる東京電力もまた、
凄いなあ〜と思いました。こんなのソーラーで組んだらいくら掛かるか
分かりません。

さて、
しばらくはDOKIO社の200[W]ポータブルソーラーパネル+PWMチャージ
コントローラを使い、パネルだけRENOGY社の175[W]×1枚で運用
して来ました。そこで、今回はもう一枚パネルを追加して350[W]とし、
チャージコントローラをMPPTタイプに変更。
パネルは2枚直列にし、パネル側を24[V]システム、
バッテリー側を12[V]システムにアップグレードしてみました。
チャージコントローラが自動的に電圧調整をやってくれるのです。

スマホアプリで冷房の効いた部屋からモニター出来るようになり、
快適そのものです。PWMよりもMPPTタイプの方が高性能であり、
かつ、12[V]よりも24[V]の方が充電効率が上がります。
これは、パネル電圧の追跡レンジが広がるからです。
効果あって、PWMでは5[A]そこそこでフラフラするような薄曇りでも、
15[A]以上を叩き出しています!! お〜、コリャスゴイ。

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天体撮影遠征用の筈が、いつの間にやら(^^♪  オフグリッド発電への道

どうしてこ〜、のめり込んでしまうのだろう?(爆)

あっちゅー間に3台目のインバーターが・・・
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それも3000[W]という大出力機。
元々は遠征撮影用にポータブルバッテリーを組んだのですが、
いつの間にやら仕事場環境も常時ソーラー蓄電システムで稼働
しているとゆ〜・・・
更に、家の電力までオフグリッドソーラーで組もうと考え始め、
アレコレ・あれこれやっています。

流石の3000[W]インバーター。風格十分。
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GIANDELと言うインバーターメーカーはオーストラリアの会社ですが、
製造は中国で行っています。どの製品もしっかりとした作りで、
コスパ最高な商品と言う印象です。

左が仕事場用1200[W]品、右が家用3000[W]品。
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1200[W]インバーターをオーバーロードで即死させた電子レンジ。
三洋電機製の出力500[W](消費電力950[W])、1300[W]オーブン機能付き。
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50/60[Hz]のヘルツフリー機種ですが、このインバーターは55[Hz]
出力のため、1140[W]を消費していました。
3000[W]インバーターでは、当然の如く安定動作しました。
また、
1300[W]オーブン機能も大丈夫でした。
ま、バッテリーがLiFePo4の120[Ah]ですから、この程度が限界です。
変換効率90[%]を考慮して逆算すると、バッテリー側には約112[A]もの
電流が流れたことになります。
アンダーソン互換コネクタ(50[A]仕様)×2連、やや足りません。
ケーブルは8[mm2]×2連で120[A]対応です。

三菱の330L冷蔵庫もヘルツフリーですが、55[Hz]で駆動すると
起動・停止を3回繰り返し、4回目で無事起動できます。
これは1200[W]インバーターでも同じ挙動でした。
つまり、ヘルツフリーとは言っても、50[Hz]でも60[Hz]でもない55[Hz]は、
冷蔵庫にとって想定外の電源と言う扱いなのでしょう。
場合によっては起動できない(させない)機器もありそうです。
メーカーの販売店は全然問題ない、起動を繰り返すのは1200[W]機の
突入電流オーバーが原因と言っていましたが・・・違いますね。
だって、3000[W]インバーターだって同じ挙動でしたから。
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三洋電機製の6畳用エアコン(1996年製)
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室温30℃に対して設定24℃時、756[W]。
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コンプレッサーの状態によってON-OFFを繰り返すため、
平均電力だと200[W]程度でした。(11h37m連続測定)

久しぶりの快晴!

天体観測同様、ああ、今日も晴れて良かったあ〜と感じる今日この頃です。
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緊急告知:古いバッテリーを廃棄せよ!!  オフグリッド発電への道

緊急告知:古いバッテリーを廃棄せよ!!

・5年経過した鉛ディープサイクルバッテリー

・UPSに入ってる、何時交換したか不明な鉛バッテリー

・電極が露出した開放型鉛バッテリー

まだ使えるかも?

まだ使えるじゃん!

インジケータ―も時々は緑になるので大丈夫かも?

超一流メーカー品だから、無人で夜間充電させても大丈夫

撮影が終わったから、枕元でカメラ用バッテリーを充電しておこう

互換バッテリーでも、実用上は問題ないみたい

さあ、ぜ〜んぶまとめて

RISK OF FIRE!!

ですよ!!

家を火災で失うリスクがあります!

就寝中に火災で焼死するリスクがあります!

無人充電はやめましょう!

信用してはイケマセン!

互換バッテリーはもっての外と考えましょう!

スマホを充電したまま寝ないでください!死にますよ!

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RISK OF FIRE!! G&Yuよお前もだな・・・  オフグリッド発電への道

あわやバッテリー火災(その3)です!!

G&Yuの115[Ah]ディープサイクルバッテリーが発熱昇天しました。
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今朝、仕事場に到着したら家中にキナ臭い臭いが充満していました。

あ〜、またやっちまったか・・・(-_-メ)

なんて、のんきなことを言っている場合ではありません。
早速2階で充電中だったディープサイクルバッテリーを見に行くと、
案の定、超一流メーカーのディープサイクルバッテリーから煙が
出ており、これまた超一流メーカーのバッテリー充電器は
素知らぬ顔で充電を継続中でした。

7年3箇月経過したディープサイクルバッテリー。
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メンテナンスフリーバッテリーですが、充電中はこの小さな穴から
水素ガスが発生するため、窓を少し開けて充電していました。
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この穴から煙がモクモク出ており、部屋中に充満。
おそらくは水素ガスもたっぷりと含まれている筈です。
そーっと家中の窓を全開にし、しばらく待機。
その後、充電器の電源をOFFとし、更に待機。
15分後ぐらいに充電器の電源コンセントを引っこ抜き、
その場を離れて1時間待機。

発見があと30分遅れていたら火災になっていたかもしれません。
この3年間で危険昇天した鉛ディープサイクルバッテリーは3台です。
つまり、

寿命が来たバッテリーを無人で充電するな!!

もう、これは確実に言えると言うことです。

・UPSに入っている3年以上経過した鉛バッテリー。

・まだ使えるだろうとセコく使い続けているディープサイクルバッテリー。

さっさと廃棄してください! 火災になってからでは遅いです!

さて、
これらの発熱・昇天バッテリーは全てディープサイクルであり、
補水などのメンテナンスが不要と言うことになっています。
しかし、
充電中に水素ガスが発生する訳ですから、徐々に水分が蒸発している
筈で、5年もすると電極が液面から顔を出していることでしょう。
一般的な車のバッテリーは開放型という、時々は純水を補水するタイプ
です。寿命になるとバッテリー液の比重が下がり、希硫酸から
ただの水になってしまいます。
そして、電極が崩れ出し、いくら補水しても復活せず寿命となります。
メンテナンスフリーバッテリーは補水出来ないため、
まだ使えるだろうと充電を続けて発熱・崩壊させてしまうリスクが
あります。既定の充電電流でもそうなります。

RISK OF FIRE ですね。

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オフグリッド発電への道  オフグリッド発電への道

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが出たことで、自家発電への
興味が現実味を帯びて来ました。
仕事場の電源は、ほぼ自家発電で賄えるようになりました。
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遠征撮影にも使えるように、中型インバーターと小型インバーター
を切り分けられる構造としました。

中型インバーターは12[V],1200[W]仕様です。
これで普段の仕事環境が十分に賄えます。
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遠征時はLiFePo4バッテリー+小型インバーターを持って行きます。
300[W]仕様で十分です。
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例えば、SkyMaxイギリス式+ノートPC+冷却CMOSカメラで60[W]程度です。
遠征用LiFePo4バッテリーは12.8[V] , 120Ah , 1536[Wh]ですから、
最大放電率90%まで使うと23時間も使える計算です。
鉛ディープサイクルバッテリーとは比べ物にならないエネルギー密度。
放電特性がフラットなため、インバータシャットダウン閾値に引っ掛かり
難いです。実容量は3倍くらいある感じですね。
もう鉛バッテリーには戻れません!

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現在のソーラーパネルはコレ1枚。
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RENOGY社の175Wパネルです。
国内出荷(埼玉県川口市)で届きますし、品質も性能も申し分が
ありません。良い品だと思います。

既にDOKIO社の200[W]ポータブルパネルもあるため、
有事の電源確保は何とかなるでしょう。

停電時に一番困るのが冷蔵庫ですが、仕事場の冷蔵庫330[L]、
我が家の冷蔵庫560[L]を常時駆動させるのはキビシイです。
測定の結果、330[L]機で150[W]Ave.、起動時500[W]程度必要です。
起動時は余裕ですが、150[W]を24時間稼働させると3600[Wh]も必要に
なります。120AhのLiFePo4バッテリー×2台並列の規模です。
雨や曇りで発電効率が落ちると、途端に夜間の連続使用に影響
してしまいます。

そういう状態ですから、12[V]駆動で40[L]クラスのポータブル冷蔵庫
も用意したいところです。これなら50[W]程度なので余裕です。
最近のLED照明は5[W]〜24[W]程度が主流です。
デスクライトは5[W]程度で十分であり、もはや100[W]電球など有り得ない。
5[W]LEDデスクライト20台分ものムダ電力を消費するのですから。

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観測所は1810[m]の高所にありますが電気は来ています。
でも、山水の水道組合から脱退したので水は出ません。
行くたびに10リットル程度を使用し、10リットル程度を貯蔵します。
つまり、20リットルのポリタンクで水道水を持って行きます。
3泊しても、たった10リットルで十分に快適に過ごせます。
町場での生活が、如何に贅沢なものか。

食事後のお皿は綺麗に拭き取ってから洗います。
これは家でも一緒です。
油を下水に流すと言うことが、どれだけの環境負荷になるか。
14年間、飯能市の中山間地域に事務所を構えた経験から感じます。
ここでは、自分が出した下水が自宅の合併浄化槽を経て沢へ放出されます。
トイレットペーパーはもちろん流しませんし、油ものなど
もっての外です。自宅ではないので洗濯は最小限ですが、当然に
環境負荷の小さな洗剤を、それでも必要最小限に使っていました。

暖房は薪ストーブで、14年間灯油の使用はゼロ!
灯油買っていませんし、ポリタンクも無い。本当にゼロです。
夏場は暑いですが、中山間地域ではエアコンを使わなくても過ごせます。
来客や、温度管理が必要な時だけしか使いませんでした。

どんだけエコエコアザラシや!!って思いますけど、
スギやヒノキの人工林の間伐をやって、それを有効に使って、
萌芽更新をさせて若い樹木を増やすと、CO2の吸収速度も上がるのです。
なので、日本の人工林はどんどん伐り出さなければなりません。
木は植えるのではなく、伐り出す必要があるのです。
日が入れば、草木はどんどん、勝手に茂って来ます。
それを適切に管理すれば良いのです。植えなくても・・・

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そこへ、今度はリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの登場です。
爆発炎上し難い構造だし、鉛バッテリーの1/3の重さだし、
何よりもエネルギー密度が高くて深い放電率まで電圧が下がらない。
1Cの充放電が可能なのです。
1Cとは、例えば120AhのLiFePo4バッテリーであれば、120A充電、
120A放電が可能と言うことです。
鉛ディープサイクルバッテリーだと、基本的に大電流の充放電が苦手であり、
例えばAC Delcoの115[Ah]バッテリーだと、1/20Cである5.75[A]が
連続推奨電流だったりします。20時間率ってヤツですね。
115[Ah]の容量は、実は5.75[A]で20時間使えますよって仕様なんです。
自動車のセルモータ用バッテリーと異なり、本来は大電流放電には
適さないのです。一般的な自動車用バッテリーよりも深い放電をしても
耐えられる(サルフェーションが起き難い)構造ですが、深い放電を
したら12時間以内に満充電に復帰させる必要があるのです。
だから、
太陽光発電などで曇り日が続いいたりして、何日も満充電に戻らないとか、
キャンピングカーの走行充電器が旧式で昇圧式でない場合、
常に充電不足となり、僅か2年程度で寿命になってしまうのです。
こまめにフル充電とフローティング充電を行っていれば、5年は持ちます。

一方、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを常時満充電で放置は
寿命を縮めてしまいます。60[%]程度にしておくのがベストです。
また、サルフェーション劣化が起こらないため、60[%]で1年放置しても
全く問題がありません。自己放電も鉛バッテリーよりも少ないです。

このような素晴らしいバッテリーが出現しましたから、
今度は家の電源をオフグリッドで構成したいと言う思いが出て来ました。
RENOGYの175[W]パネルを4直2パラの1400[W]構成で組もうと設計中です。

年内に完成出来れば・・・う〜ん、どうでしょう〜?
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