いつも、お天道様に真正面(3)2020/01/20 17:42

  一気に飛びますが、下写真が、ほぼ完成したソーラ発電機器です。
奥がソーラパネル部で、20W規格のものです。電源部のソーラチャージャーコントローラーで見ると、結構な電流が流れています。
 手前は、電源部でソーラパネルからの起電力を送電線で受けて、コントローラーを介してバッテリーに送ります。

ソーラ発電全体図

 前回紹介したセンサを、パネルに直付けで取付、お天道様に真正面に向けるため、テレビの古い回転台座に横回転用ギヤーを取付。減速機付きの駆動用モータで横方向に動かします。縦方向は、縦方向用台座に搭載されたパネルを、回転するプーリーに絡ませたロープというか、紐というかそのようなものを引っ張って、角度をつける構造になっています。
12V~6V可変スイッチング電源は、12V出力のバッテリー電圧を降下させ、6Vセンサ電源と駆動用モータに送る変圧器の機能を果たすためのものです。

パネル部

ロープというか紐というか、緊張させるため一部にバネを配置しています。
縦回転用台座は、片側3個のローラを配置して、パネルの角度が、スムーズに動くような構造にしています。

ソーラ裏面

 裏面の真正面は下の写真をご覧ください。アクリル板の一部に、設計ミスで加工に失敗したところがあります。

ソーラ裏正面

 電源部は、バッテリー、ソーラチャージャーコントローラー、コンバーターで構成されています。お天道様に対向するためのセンサと駆動装置への電源スイッチもコントローラーの横に取付ました。
 300W正弦波インバーターには、100VのAC電源が2か所、USB電源2か所のコンセントがついています。
 送電線は左側のDサブコネクターを緩めて取り外せるので、電源部だけ持ち運ぶことができます。

電源部表面

 ソーラパネルの電力は、この20WAhのバッテリーに溜められ、コントローラーを介して、ドロンのリチウムポリマー電池の充電や、AC100V電源に使用されます。
 47インチテレビに接続してみましたが、こんなバッテリーでちゃんと動作することを確認しました。動作時間はまだ、測定していませんが?

電源部裏面

 最後に、電子回路に詳しい人に、ご教示願いたいと思うのですが。

  この装置、夕暮れどきは比較的、順調に、お天道様の方を見て動いているのですが、真っ昼間は、多分センサの抵抗値の関係だと思うのですが、調整が難しく、動作しません。
 仕方なく、センサの4つの穴の一つに指を突っ込みパネルを動かしています。
センサの抵抗値を上げるのがいいのか?下げるのがいいのか?考えあぐねています。
 宜しくお願いします。これが分かれば完成ですが。

いつも、お天道様に真正面(1)2019/12/14 12:30

 昨今の自然エネルギーの太陽光発電は、活用されていない土地を求めて、どんな所へも進出しています。
 小さな島にも上陸して、資金ある人々は、土地があれば太陽光発電用地として、どこでも買いあさる風潮が強まっています。これだけ全国に広がっていくと、色々な所でトラブルも起きているようです。

 このような世間の風潮のなかで、違う角度から、ソーラー発電に取り組んでみようと考えました。それは、「いつも、お天道様に向かって真正面」を向いているソーラーパネルの制作です。入院前から、少しづつ取り組んでいたものです。
インターネットネットで発見した下図の電子回路図に、ヒントがありました。

ソーラーのための電子回路図

 前々から、大抵のソーラーパネルは、屋根や広大な土地に固定しておかれ、太陽は、朝、昇るとき、横から照らし、少しづつ上昇することによって、昼頃には、パネル正面、そして、夕方にかけてまた、逆の横から照らすという構造ことになっています。

 調べてみるとやはり、真正面にあてた方が、発電効率がよく、真偽は分かりませんが、
1.5倍から2倍などという数値も出ています。既に、産業界ではこの特質を考慮して、ソーラーパネルを太陽に、常時、向ける装置が開発され、販売されています。

アマチュアでは、小さな装置しか作れないので、せめて、テレビが見れる発電兼、蓄電システムを制作しようと始めました。以下が概略図面です。

概略設計図

上下動(チルト運動)のための半円の板と、それを支える3つのプーリー、回転動(パン運動)のための基台に取付けた大きな歯車です。これでパネルの傾斜角度と左右の方向が変えられます。                     
                          (つづく)

ソーラーパネルを、小さく使う2019/12/10 15:58

 原発の事故後、自然エネルギーの推進が叫ばれ、一気に広まったソーラー発電。
近所にも、屋根の上にソーラーパネルを敷き詰め、また、作業場(鶯谷)の隣地にもやや大規模なソーラー発電基地が完成し、世間は自然エネルギーの方向へ進んでいるようです。

 太陽の恵みを電力に変換し、ソーラー発電による電力を何に利用するか?

  友人にすすめたのが、別荘の室内湿気除去のための換気扇。
 太陽が昇ればその電力で、家屋の数か所に設置された換気扇が回転し、室内の空気を排出し、湿気を取り除くというもの。
 外壁、数か所に穴を開け、換気扇はパソコンに使用されている中古品などを寄せ集め、その制作のエネルギーに感心していましたが、完成後、確かに湿気の状態が改善されたということを聞き、ほっと胸をなでおろしたところです。

 私も、我が家のトイレにちょっとソーラーパネル。もともとトイレは小部屋です。夏は西日があたり暑い、暑い。落ち着いて大きい方が出来ません。
 せめて、空気を入れ替えるだけでも、暑さが緩和されるのでは。

トイレの換気扇

 そこで、夏、車内の温度上昇を緩和するため、車の窓枠に取付けるソーラー発電式の換気扇のようなものを改造し、トイレの窓枠に嵌め込みました。大分、温度上昇が緩和されたように感じます。
外側のソーラパネルの取付状態です。

外部のソーラパネルの状態

高さ12mから撮影する機材製作日記(14)2017/12/16 21:38

 とうとう、12mのロッドを、一人で垂直に、立てることが出来ました。

 少しずつ、古希を過ぎても完成しなかったものが、何とか完成に近づきました。
ただ、なぜこんな事をしているのか時々、迷うこともありますが?

 ロッドの内側に、アルミパイプで内筒にあたるものを作成し、少しづつ下から押し上げるという、至って簡単な構造です。アルミパイプの中にカメラに通じる制御用の電線を入れ、パイプの接続部は、3Dプリンターで作成しました。(青色のもの)
 この部分がこの撮影機材の肝のひとつといえます。
台は、移動自由で、回転もして(テレビの回転台使用)、パイプを下から入れるのに支障にならないようにしています。
 今回は、最初の一歩なので、安全を考慮し、カメラ部分は取り外し、ロッドを伸ばすだけにしました。後でこの判断が正しかったことが証明されました。

内筒の移動台

 下の写真は、ロッドが、完全に伸びきった基台付近の状態です。アルミパイプは、すべて、ロッドの中に納まっています。カメラに通じる配線だけ、ロッドの下端から出ています。
一人の作業で終了です。大きな三脚と、3本のステンレスワイヤで、しっかり支えているので、少し風はありましたが、グラグラゆれることもなく安定していました。
少し離れて、写真をパチパチ撮りました。いい眺めです。
 やっと、一つのちょっとしたアイデアを確認した気分です。

基台部分

 下の写真が、その完成の写真です。

ロッド立脚状態

 下の写真は、近づくと全部は、入りきれません。なぜか青空が綺麗でした。

ロッド先端部

 しかし、これからの顛末が情けないことになりました。
いよいよ、ロッドを下げる作業と相なりましたが、少し躊躇することがあり、気をとられた時、アルミパイプと台との間に、指が挟まりました。力を入れても抜けません。

 どうしようか?痛いし、そうだ!妻がいるではないか。隣で畑仕事をしていた妻に「おい~助けてくれ。このパイプを上げてくれ」 すぐ、飛んできて何とか指が抜けましたが、が。

 指に気を取られて、ピーンを張っていたワイヤが緩んだことに気がつかなかったのです。
傾き始めた12mのロッドは、グーとしなりながら一瞬の内に倒れていきました。
三脚が浮く位の力ですからどうしょうもありません。

ああ!!これでこの長年の苦労は消えさるのか?いよいよ、引導を渡されたと思ったものです。

 ところがです。この12mのロッドは、なぜか、梅の木の枝の上にフワーと降り立ったのです。点検してみるとほとんど無傷でした。神も仏もあるのでは?
その上、大事をとってカメラ装置を取付てなかったのが幸いしました。
アルミパイプが、1本曲がって千切れただけ。すぐ修理が出来るものです。

 今、指を挟まないよう改良を続け、さらに、少し気になる部品も作りなおす作業に専念しています。安全な機材めざして。

高さ12mから撮影する機材製作日記(12)2017/07/30 17:29

 いよいよ、もう一歩というところに来ているのだが、少し疲れてきて、手抜きをしたくなってきた。過去の機材では、制御のためのジョイステックも自作して、力が入っていたのだが?

今回は既製品を使用することにした。丁度、タミヤ模型の「4chリモコンボックス」があり、これを流用することにした。

カメラコントロールは、1箇所にまとめたいので、モニターと、カメラのチルト・パン制御用のボックスを一体化することにする。

前述の記事で、カメラのパンは手動としていたが、4chもあるので設計変更して、モータで回転させることにした。この件は次回で。関連動画は
              https://youtu.be/OHF220_l-ZY
     
CNCで作成した取付台で、下側にコントロールボックス。上側に、モニター兼、シャッターになるタブレットのホルダを、取付けた。

カメラ制御用部品

組立後の状態です。タブレットは、日中、見えにくいので、モニターカバーを取付予定。

カメラ制御取付状態