自家発電についてですが。。。

質問

こんにちは。　はじめまして。　以前誰かが投稿され回答されたのを見て質問に踏み切ったのですが。。。　　　自転車についてる発電機と永久磁石である程度の発電が可能と書かれていたと思うのですが素人でも分かるのであれば説明、必要な部品、ある程度の費用など教えて頂ければあいがたいです。

回答No.6

yucco_chan

結局は、独立系太陽光発電設備の設計指南になってしまうのか。。。

１．負荷の計算
　DC-ACインバータの効率を８０％と仮定すると、負荷は、
　２３５W/0.8=２９４W
　バッテリーの電流は、
　２９４W/12V＝２４．５A
　（Excelで計算しているので小数点以下が微妙に異なります）
２．バッテリーの検討
　40B19Lは、28Ah＠５H（5時間率）とGSユアサのページにありました。
　　ここで、お詫びです。40B19Lは、容量が小さいため、２３５Wの
　　負荷を30分駆動できませんでした。
　5時間率とは、28/5=5.6A　5.6Aの負荷電流で5時間使用できるという意味。
　5時間率の容量を2.5時間率に換算すると、28Ahx0.8=22.4Ahになります。＊
　要は、大電流を流すとバッテリー容量は減ると言うことです。
　これを踏まえて、２４．５Aの電流では何時間駆動できるか？
　28Ahｘ0.8＾（24.5A/5.6A）＝10.56Ah
　　この計算式については質問しないでください。
　　＊で示した説明そのもので更に詳しくするのは、困難です。
　10.56Ahが、40B19Lから24.5A流した時の容量になります。
　10.56Ah/24.5A＝０．４３H＝26分
　新品バッテリーでも26分使うと、バッテリーは空っぽになります。
　また、この計算は、理想的な条件での計算なので、実際は、もっと
　短くなることがあります。
　バッテリーの使用容量を３０％程度に抑えるためには、６０Ah以上の
　バッテリーを使う必要があります。
　自動車用であれば、95D31R(L)など。
　注意点は、毎日きちんと充電できるときの話です。
　太陽電池で充電する時は、曇天もありますので、毎日は使えません。
　毎日使いたいのなら、120Ah以上が必要になります。
３．太陽電池の検討
　太陽電池の選択は、W数ではなくIpmで計算します。
　先に紹介した下記URLでは、最大出力時動作電流：4.83 [ A ]と
　記載されています。
　http://www.northpower.co.jp/photovoltaic/nt84.html
　太陽電池が理想的な条件（角度、方位など）で設置できた時は、
　一日平均2.8H/Dayｘ4.83A＝13.5Ah/Dayの発電量（充電量）が期待できます。
　2.8H/Dayは、日本全国の日射量の統計データです。
　経験的には、各条件の悪化を考慮して、2.2H/Day位で見積もります。
　すると、2.2H/Dayｘ4.83A＝10.6Ah/Dayとなります。
　24.5A/１回放電するのだから、24.5A/10.6A＝2.3
　先のパネルが2.3枚設置（計算上なので小数点以下を許容する）すると
　毎日1回焙煎できる。
　（平均なので曇天時のために120Ah以上のバッテリーが必須）
　若しくは、2.3日に1回焙煎できる。
　　またまたお詫びです。きちんと計算したら、150Wでは足りませんでした。
　　申し訳ないです。（この計算も概算ではありますが。。）
　2.8H/Dayは、晴天時には、6H/Day以上になることもありますので、
　きちんとした太陽光発電設備では、1日に2回焙煎することも可能に
　なります。
　Vpm（先のURLでは、最大出力時動作電圧）は、12Vのバッテリーに
　充電するためには１７V程度必要です。
　太陽電池からバッテリーまでの配線での電圧降下、チャージコントローラの
　ロス、太陽電池の温度特性などからの理由です。
　夏場に太陽電池の電圧は、３V程度低下することがあります。
４．その他
　この計算は、他にも考慮すべき事があり、概算レベルとお考えください。
　なので、先のURLの太陽電池が3枚必要とすれば良いと思います。
　太陽電池からチャージコントローラ、バッテリーへの配線は、
　最低でも２スケ（2sq＝線材の断面積が2mm2）以上を使ってください。
　バッテリーからインバータへの配線は、5.5スケ、出来れば8スケ以上
　のケーブルで１ｍ以下になるように配線してください。

独立系太陽光発電 or 独立型太陽光発電、設計 などのキーワードで
検索してみてください。
設計事例が、見つかると思います。
が、日射量と日照時間を取り違えていて、2.8H/Dayを大きくしている
事例や、大電流を流すとバッテリー容量は減ることの考慮が出来ていない
事例が多いので、ご注意ください。

お礼

いつもながら分かりやすい説明ありがとうございます。
いろいろ調べてもらったりで感謝しております。。。
結局のところバッテリーはなるべく大きく(できればディープサイクル)しパネルも数枚いると言う事ですね。。。??　　　金銭面でなるべく負担を少なくしたいのでなかなか難しそうですが。。。
http://item.rakuten.co.jp/technical-netshop/solar02/←このパネル５枚？に
http://www.mystic.ne.jp/tuhan.htm←この１１５Aのバッテリーの組み合わせで金銭面も抑えながらそこそこは使えそうですかねぇ??　　効率など信頼性などは知識不足でなんとも言えませんが。。。　　あとはコントロラー１５Aくらい?でいけそうですか??　　　またまたよろしければアドバイスお願いいたします。

回答No.5

yucco_chan

自動車用バッテリー
極論すると、エンジン始動（セルモーターを回す）のみに使われ、エンジン始動後は、
オルタネータ（発電機）から全ての電力が賄われる。
（極論であり、例外はある）
エンジン始動時は、１００～２００Aもの電流が流れるが、通常長くても数秒しか使わない。
このように、大電流を極短時間使う用途に特化して設計されており、３０分もの長時間
電流を流し続けるような用途を想定していない。
１００Ahの容量のバッテリーでも３０％（３０Ah）程度の放電に留めるのが無難。
DC-ACインバーターの低電圧保護（10.5Vでアラームなど）が働くまで使ってしまうと
数回～十数回の放電で、バッテリーはご臨終。

ディープサイクルバッテリー
分かりやすいのは、電気自動車用のバッテリーと思ってください。
一度充電して、しばらく放電させる。これを繰り返す用途向けに設計されたバッテリー。
一般に、充電式のバッテリーとして期待する性能を持っているのは、こちら。
こちらの場合でも、１００Ahの容量のバッテリーの場合５０～７０％程度の放電に
留めるのが無難。
　ちなみにハイブリッドカーのプリウスのバッテリー（ニッケル水素）は、
　５０％放電に留めていると聞きました。

価格は、以下で調べてください。
http://www.northpower.co.jp/index_battery.htm

提案です。
バッテリーは、後からでも交換できるので、とりあえず自動車用のバッテリーを使って、
太陽電池で充電するシステムを構築されてはいかがですか？
太陽電池は、以下がお勧め。
http://www.northpower.co.jp/photovoltaic/nt84.html
チャージコントローラは、将来の太陽電池の増設も視野に入れた容量のものを選んでください。
http://www.northpower.co.jp/index_chargecontroller.htm

お礼

分かりやすい説明ありがとうございます。　　実験的に４０のバッテリーでやったのですが１時間してもできず。。(１００ｖですと２５分くらいでできるのですが。。)　　自動車用充電器６，５Aのをつなぎながらやると１時間程でした。。　　これを１００ｗのパネルでしたら１００ｖの用に２５分くらいでできるんでしょうか??　　　　後、ネットでパネルが中国製のですが２００ｗとコントローラー付きで５万円程でしたが怪しいですか??＾＾；　　　どっかのPBのも５０ｗ１万円でありましたがどういった違いなんですかねぇ??　　　またよろしければアドバイス頂ければ助かります。。

補足

すみません。。　　パネルのｗ数に対する発電量？充電量？や使用時間の関係など素人でも分かりそうであればご説明お願い致します。。。

回答No.4

yucco_chan

４０B１９Lでは、一日に1回くらいしか使えません。
（それでも使いすぎなので１年は持たないでしょう）
雲ひとつ無い晴天の日限定で、午前11時位に１回と、夕方4時くらいに１回位使えます。
太陽電池は、１５０W程度が必要です。（７５W2枚、５０W3枚など）

但し、これは、1年間の平均日射量から割り出した数値なので、
雲ひとつ無い晴天の日なら２回使えますが、曇天の日が続くと、３～４日は、１度も
使えないという事もあります。

毎日確実に１回は使いたい場合は、４０B１９Lを４つ以上並列に接続し、
太陽電池は、４５０W程度以上繋ぐ必要があります。
また、バッテリーの並列接続はあまり良くないので、１２０Aｈ以上の
ディープサイクルバッテリーを購入されることをお勧めします。

お礼

非常に分かりやすいお返事本当にありがとうございます。　　ディープサイクルバッテリーは率直に高いと思ってしまうのですが。。(バッテリーに知識がないため。。。)もし車のバッテリーでしたらどれ位の大きさのが必要でしょうか??　　寿命など効率から見てもディープサイクルの方が無難なのでしょうか??　　よろしければ値段なども含め簡単なメリットとデメリットをお教え頂ければ助かります。。

回答No.3

yucco_chan

自転車の発電機は概ね２～６Wの発電量なので２３５Wを10分駆動するためには、
１０～２０時間かけてバッテリー充電して、DC-ACインバーターを使えば
質問者さんの希望がかないます。

自動車用の発電機を自転車に組み込んだ発電機の実験では、大人の男性で
１００W程度の発電を1分位出来るようです。（1分以上は体力的に無理）

太陽電池を使うなら、以下のようなものを購入すればいいです。
http://www.northpower.co.jp/package/otepack.htm

何れの方法でも、バッテリーとDC-ACインバーターは必須になります。
価格的には、この2つで10万円を超えます。
（10万円以下でも購入できますが、安物買いの銭失いになります）

補足

お返事ありがとうございます。。　　２５３ｗを１日１回～３回(１回につき３０分)でしたら太陽光パネルは何ｗが何枚くらい必要でしょうか??　　　自転車発電はそれを少しでも補えるように５～１０個くらいつけて(つけれますか??ｗ)がんばろうとは思うのですが。。。　　　　バッテリーは今の所車の４０B１９Lとインバーターは３００ｗまでのは持っているのですが。。　　また何かアドバイスがあればお願いします。

回答No.2

terhi

自転車で、２５３ｗの発電は費用的にも体力的にも無理があると思います。
また、太陽光パネルでの発電も、２５３ｗと成ると、かなりの数のパネルが必要に成りますので、費用的に大変です。
素直にエンジン式の発電機を買う方が安上がりに成ると思います。

http://category.auctions.yahoo.co.jp/list/%e7%99%ba%e9%9b%bb%e6%a9%9f-%e3%82%ad%e3%83%a3%e3%83%b3%e3%83%97-%e3%82%a2%e3%82%a6%e3%83%88%e3%83%89%e3%82%a2%e7%94%a8%e5%93%81-%e3%82%b9%e3%83%9d%e3%83%bc%e3%83%84-%e3%83%ac%e3%82%b8%e3%83%a3%e3%83%bc/2084049596/?fr=auc-prop&tab_ex=commerce&p=%e7%99%ba%e9%9b%bb%e6%a9%9f

お礼

永久磁石の使い方も教えて頂けたらありがたいです。

補足

自転車発電(もし発電機がいくつかつけれて。。５つくらい？)と、なおかつ太陽光でしたら２５３ｗを１日１回３０分使うのであればパネル何ｗくらいのが何枚必要でしょうか??　　自然エネルギーで無理なのであればあきらめます。。。

回答No.1

terhi

どの程度の発電をされるのでしょうか。
本格的に家中の電化製品を賄うのか、特定の電化製品か。
または電球を点ける程度なのか。
電球程度ならば、モーター等で自作も出来ますが、多分買った方が安くて早いです。
大容量の発電は、余程詳しい人で無ければ無理ですので、こちらも買った方が良いです。

お礼

さっそくの返答ありがとうございます。。　　豆の自家焙煎を自家発電でしてみたく...その焙煎機は定格で２５３ｗです。　　もし自転車発電？だけで厳しいようであれば予算次第ではプラス太陽光も考えています。　　また何かいいアドバイスあればお手数ですがよろしくお願いします。。