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電気柵用オフグリッドソーラー

電気柵用オフグリッドソーラーを自作しよう2 部品の選定 ソーラーパネルとバッテリー

投稿日:2017年6月17日 更新日:

緊急企画として始まった、電気柵用オフグリッドソーラーを自作しよう!。今日は連載2回目です。

早速部品の選定と、機器の構成について考えます。
基本的には、以前制作した移動式オフグリッドソーラー装置の考え方をベースにすればよいのですが、移動式オフグリッドソーラー制作記の記事はこちら。(22回にわたる長期連載です。もしお時間がありましたらご覧ください。)

電気柵用オフグリッドソーラーを作る上での注意点

電気柵用を作るにあたって、以下の点に特に注意しなければいけないと考えています。

防水・・・基本的に人の近くで使う移動式オフグリッドソーラー1号機に対し、電気柵用オフグリッドソーラーは、大雨や嵐の中でも畑の脇にいなくてはいけないものです。水の侵入を出来るだけ抑える必要があります。

高温・・・電気製品は高温に弱いです。バッテリーは生ものですのでもちろんですが、チャージコントローラなどの電気機器も高温になると寿命が短くなります。バッテリーケースは、防水の利いたプラスチック容器になるでしょうから、真夏の炎天下に置かれるとかなり熱くなりそうです。出来れば内部が50℃以上にならないようにしたいですね。なにか工夫が必要でしょうか?

今の所、バッテリー容器は、アイリスオーヤマのアイリスオーヤマ ボックス RVBOX バケツ RV-15B グレー/ダークグリーン 幅34×奥行31.5×高さ27.5cmを使う予定です。

アイリスオーヤマ ボックス RVBOX バケツ RV-15B グレー/ダークグリーン 幅34×奥行31.5×高さ27.5cm

本日届く予定なので、とりあえず、内部温度がどのくらいになるか実験したいと思います。

防水は難しいところ。ある程度雨水が入る事を前提に、バッテリーとか電気機械が水没しないようにできたらいいなと考えています。

ソーラーパネルとバッテリーの選定

早速、ソーラーパネルとバッテリーの選んでいきます。まずは、電気柵がどれくらい電気を食うか?という点が重要。

と言っても電気柵にもいろいろあって、消費電力の小さなものから大きなものまであるようです。

とりあえず、小さめの物を考えてみます。

小さめの電気柵は、単一のアルカリ乾電池を8本使うものが多い模様。単一乾電池を使った場合、1ヵ月から2ヵ月くらいが寿命のようですね!

とりあえず1ヵ月で見積もり。

単一アルカリ電池の容量を17Ah(1.5V)と見積もります。1本あたりの電力量は、17Ah × 1.5V = 25.5Wh。8本だと、204Whですね。

一日当たりの電力量は、204Wh / 30日 = 6.8Wh

1時間当たりの電力量は、0.28Wh となります。

つまり、消費電力は、おおよそ0.3W。この消費電力を十分賄えるようにしなければいけません。

ソーラーパネルの選び方

ソーラーパネルのカタログには、5Wとか10Wとか100Wとか書いてあります。これが、ソーラーパネルの最大出力という事になりますね。

という事は、0.3W以上のパネルを選べばいいの?と思いますが、そうはなりません。なぜなら、電気柵は24時間フル稼働ですが、(ひと昔前は夜だけ稼働という使い方が多かったようですが、最近は24時間稼働している例の方が多い模様)ソーラーパネルは、晴天の昼間のみ活躍。しかも、太陽が傾くとパネルの出力も落ちるので、平均すると、一日あたり3.5時間くらいしか活躍しないそうです。。。

もう一度、電気柵の一日あたりの消費電力量を見てみると、6.8Whとあります。この電力量をソーラーパネルで賄う事を考えると、6.8Whを3.5時間で発電するわけなので、6.8÷3.5=2W という事になります。ただ2Wだとギリギリなので、少し余裕を見て[5W]のパネルが良いのでは?と考えました。小型の電気柵では、これで十分ですね。ただ、もう少し大きな電気柵は、消費電力も大きいと考えられますので、ソーラーパネルももう少し大きな、[10W]くらいでよさそうです。

パネルの値段は、大きければ大きいほど高いので、使用する電気柵に合わせて、選んだ方がよさそうです。

バッテリーの選び方

バッテリーは、ある程度雨が続いても、バッテリーが空にならないようにしなければいけません。しかもバッテリーは一旦空にしてしまうと、寿命がガクッと落ちてしまうので、実際つかえるのは半分くらいと考えます。

さて、どの程度雨は続くのでしょうか?3日一週間? 1週間雨が続くのはまれですよね。梅雨時ではあり得るかもしれませんが、まあソーラーパネルは曇りや雨の日でも少しは発電するので、ここでは1週間動かしても、バッテリーが半分くらい残るという計算でやってみます。

さて、電気柵の一日当たりの消費電力量は、6.8Wh 。一週間だと、47.6Wh。 47.6Wh使ってもバッテリーの電気が半分残っているとすると、必要なバッテリーの容量は、100Whという事になります。バッテリーは12Vなので、 8.3Ah 以上のバッテリーを選ばなくてはいけないという事になります。

もう少し大きな電気柵の場合は、もう少し大きな、16Ah以上のバッテリーを選ぶ必要がありそうです。

まとめ

ソーラーパネル5Wの場合

・ソーラーパネル 5W (12V用)※ 出力電圧18V前後の物

・バッテリー 12V 8.3Ah 以上

ソーラーパネル10Wの場合

・ソーラーパネル 10W(12V用)くらい ※ 出力電圧18V前後の物

・バッテリー 12V 16Ah 以上

5W / 10W 位の小さなパネルはいろいろ売っていてどれが良いか悩み中です。

バッテリーは完全密封式のLONGのバッテリーから選んでみましょう。

8.3Ah くらいのバッテリーでは、LONG 12V 10Ah 高性能シールドバッテリー【高耐久タイプ】(WP10-12SE) WP10-12SEが候補になりそうです。

LONG 12V 10Ah 高性能シールドバッテリー【高耐久タイプ】(WP10-12SE) WP10-12SE

16Ahくらいのバッテリーでは、LONG 12V 14Ah 高性能シールドバッテリー【高耐久タイプ】(WP14-12SE) WP14-12SEはこれかな。14Ahなのでちょっと小さいのですが、まあいい線だと思います。

LONG 12V 14Ah 高性能シールドバッテリー【高耐久タイプ】(WP14-12SE) WP14-12SE

LONGのバッテリーは、他のメーカより少し高いのですが、完全密封式で、倒しても安心だし、ガスの発生もないという事で、電気柵用のオフグリッドソーラーにピッタリだと思います。

次回は、オフグリッドソーラー装置の中心。チャージコントローラを選んでいきます。

お楽しみに!

~続きの記事~

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※免責事項:ソーラー発電に限らず、電気を扱う機械の製作は、常に危険をはらんでします。万が一、事故が起きた場合、著者は責任を負えません。このブログは、電気柵用オフグリッドソーラーの作り方について出来るだ詳しく説明していく予定ですが、このブログだけを参考にして、一人でオフグリッドソーラーを組み立てよう!と考えるのは危険です。出来れば電気の扱いに慣れた方と作業をしていただきたいと思います。



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