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2011年5月

2011年5月28日 (土)

2011年5月28日の弘前公園の状況

00000001 今日は、弘前市民会館を会場に弘前城築城400年祭記念式典が挙行されます。その後は、市民広場を会場として、市民交流会を開催することになっております。交流会の内容は、B級グルメ・弘前スイーツ・各種ドリンクの提供(有料・チケット制)と各種アトラクションを予定とのことでした。

Dscf1148 その状況を見ることを兼ねて弘前公園を一回りしてきました。西濠の西側の散策道を歩いて春陽橋まで行き、その後は四の丸を通ってレクリエーション広場でやっていた熱気球の搭乗体験の様子を見学して来ました。また、公園全体は新緑に囲まれて、綺麗な空気を心行くまで吸うことができました。ところどころでチューリップやツツジが咲いている花壇を見ることができました。

00000002 熱気球の搭乗体験の会場も土曜日の午前中のせいか、人出が少なかったのですが昼頃には子供づれの親子で賑わうと思います。この後、二の丸、西の郭、西濠と回って帰宅しました。西濠のボート乗り場では海洋少年団のメンバーでしょうか、カヤックの漕艇訓練をしておりました。

00000003 昨夜からの雨が止んで曇り空の天気のためでしょうか、それとも土曜日の午前中でまだ人が集まっていないのでしょうか、公園内はいつもより人出が少なく閑散としておりました.。

関連URL:佐藤研究室「5月28日の弘前公園の状況」
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/2011528.htm

2011年5月25日 (水)

5月25日のソーラーパネルの発電状況です。

Dsc02244 今日は外気温が15度程度で晴れた曇ったりの不安定な天気ですが、太陽が雲間から間から顔をだしますと、約1.1A程度の充電電流を流します。それを使って、デジカメのニッケル水素電池を充電しております。放電電流は0.5Aです。今回は、使用中の鉛蓄電池について説明させていただきたいと思います。

Dsc02249 太陽は地球上の「生くとし生けるもの(全ての生物)」へ差別なく公平に照らしてくれます。この無尽蔵な太陽光線を利用しない手はありません。再生可能なエネルギーの中でも一番利用し易いエネルギーでしょう。この光のエネルギーを利用して発電した電気エネルギーを化学変化を利用して鉛蓄電池に蓄電させることで、自前の発電装置を持つことができます。

鉛蓄電池を充電する前は、陽極(+)も陰極(-)も硫酸鉛(PbSO4)ですが、充電が始まると、陽極が硫酸鉛から過酸化鉛(PbO2)に変わり、陰極は、硫酸鉛から鉛(Pb)に変化することで電気エネルギーを科学的エネルギーに変えて蓄えるのです。ですから、化学変化で水が蒸発するために時々、蓄電池の液面の水位を確認し、減っていれば蒸留水を補水しなければなりません。ただし、メンテンスフリー型やシール型の蓄電池は補水の必要はありません。

Dsc02250 いずれにしても、ソーラーパネルは15年程度で発電能力が低下して来ますし、蓄電池も3年程度で性能が低下します。いずれは交換しなければなりませんが、それまでの恩恵を考えるとメリットの方が大きいと思います。

【専門用語解説】
・充電(Charge):電源より電力量を蓄電池に供給して極板に化学変化を生じさせる操作のことを言います。
・放電(Discharge):化学的エネルギーが電力量にもどる過程を言います。

鉛蓄電池の充放電の化学方程式は、

 (陽極)     (陰極)
 PbO2+2H2SO4+Pb=PbSO4+2H2O+PbSO4
(過酸化鉛)(硫酸)(鉛)(硫酸鉛) (水)(硫酸鉛)

この式が左から右へ変化して行く状態を「放電」と呼び、逆に、右から左へ変化することを「充電」と呼んでおります。充電すると陽極側には水素ガス(H2)が発生し、陰極側では酸素ガス(O2)が発生しますが、ほとんどは結合して水となり、一部が外部に放出されます。

ですから、充放電を繰り返すと次第に水(H2O)が減って、蓄電池の電解液の水位が基準線より低くなっている場合があります。その場合は蒸留水を補水して基準線を保持してっください。電解液(希硫酸)の比重は1.2~1.3ですから、比重計で計ると分かります。

また、通常の車用の鉛蓄電池を充電する場合には換気に注意しなければガス爆発の危険がありますから、風通しの良い場所で充電してください。ただし、シール型鉛蓄電池は防爆対策がなされておりますから、その心配はありません。一般家庭の室内で使用する場合は、シール(密閉、密封)型の鉛蓄電池がおすすめです。

【鉛蓄電池の規格】
JIS規格では、 「55B19L」だとすれば、

55  B  19  L
1     2   3   4

1は、バッテリーの容量を表し、「55」は5時間率で11アンペアの電流を5時間連続して流せる性能があることを示しています。「60」であれば、12アンペアの電流を5時間連続して流せることになります。
2は、バッテリーの幅と高さを表し、A~Hサイズまであります。「Bサイズ}の場合は129mm(幅)×203mm(高さ)のことです。
3は、バッテリーの長さで単位はセンチメートルです。「19」の場合は長さが19cm、「24」の場合は24cmです。
4は、ブラスとマイナスの極性位置を表し、右(R)か左(L)かを示しております。  (+)・・・(-)が「R」で、  (-)・・・(+)が「L」です。

画像上:ソーラーパネルは今日も元気で1A以上の電流を吐き出しております。
画像中:ニッケル水素電池(1.2V 1500mAh)を充電中です。
画像下:鉛蓄電池からの放電電流です。1A充電で0.5A放電ですから・・・(^^;

関連URL:佐藤研究室 「ソーラーパネルを使用した非常用自家発電を使って見た」
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/solardoit.htm

2011年5月24日 (火)

5月24日の我が家のソーラーパネルの発電状況です。

Dsc02241 今朝は、気温15度で晴れておりますから、ソーラーパネルは元気に発電しております。現在の充電電流は800mA(0.8A)であります。昨晩、2Aで連続放電しましたから、今日は一日中充電を続けると思います。

太陽は地球上の「生くとし生けるもの(全ての生物)」へ差別なく公平に照らしてくれます。この無尽蔵な太陽光線を利用しない手はありません。再生可能なエネルギーの中でも一番利用し易いエネルギーでしょう。この光のエネルギーを利用して発電した電気エネルギーを化学変化を利用して鉛蓄電池に蓄電させることで、自前の発電装置を持つことができます。

Dsc02240 鉛蓄電池を充電する前は、陽極(+)も陰極(-)も硫酸鉛(PbSO4)ですが、充電が始まると、陽極が硫酸鉛から過酸化鉛(PbO2)に変わり、陰極は、硫酸鉛から鉛(Pb)に変化することで電気エネルギーを科学的エネルギーに変えて蓄えるのです。ですから、化学変化で水が蒸発するために時々、蓄電池の液面の水位を確認し、減っていれば蒸留水を補水しなければなりません。ただし、メンテンスフリー型やシール型の蓄電池は補水の必要はありません。

いずれにしても、ソーラーパネルは15年程度で発電能力が低下して来ますし、蓄電池も3年程度で性能が低下します。いずれは交換しなければなりませんが、それまでの恩恵を考えるとメリットの方が大きいと思います。

Dsc02242 昨晩は、この蓄電池の化学的エネルギーを電力量に変換(放電)させて室内の照明と換気に使いました。室内の商用電源による照明を消して、心行くまで自前の発電による電気エネルギーの消費を楽しみました。

自分の部屋で直流の12Vを交流の100Vに変換して利用することや直流の12Vをそのまま利用できると言う便利さがあります。非常の場合にアマチュアの無線機を12Vで動作させることもできるし、交流の100Vで動かすこともできます。現在、2個の鉛蓄電池を交互に使って実験を楽しんでやっております。

画像上:本日は800mA(0.8A)の充電電流を得ております。お天道様ありがとう
画像中:発電装置の後方に灰色の鉛蓄電池が2個見えます
画像下:昨晩活躍した13Wのネオボール電球はお休みです

2011年5月23日 (月)

ソーラーパネルを使用した非常用自家発電を使って見た

Dsc02236 今日は間違いなく平成23年5月23日の月曜日であります。サンデー毎日の年金生活をしている私にとっては月曜日だからと言っても、どうって事はありません。起床してから自分で決めた趣味とボランティアのスケジュールをこなせば良いだけですからね。誰に言われることもないし、遅刻や残業も関係ありません。意識して自分で自分をコントロールしなければなりませので、それが認知症防止に役立っているのだと思っています。

Dsc02235 さて、お天道様(太陽光)のご利益を得て、鉛蓄電池に溜め込んだ「再生可能なエネルギー」を実際に使ってみることにしました。太陽からいただいたエネルギーを電気に変えて貯め込んでばかりでいては申し訳ありませんので節電に協力する意味も有って放電して見る事にしました。

Dsc02237 私の無線室(アマチュア無線局:JA7BAL)と書斎を兼ねる6畳一間の照明は、13Wの蛍光灯型の電球、室内からの空気の排気と吸気(換気扇代わり)は13Wの機器組込用の空冷ファンを使用することで一晩過ごして見ることにしました。昼間にソーラーパネルで蓄電した電気を使用して晩酌をしましたが、静かでなにか心まで温かくなる感じがしました。やはり、自然のエネルギーはたとえようもないのですが、優しいものであることを体験することができました。

Dsc02230 今晩、午後11時まで放電した分は、明日の充電で補充できると思っております。こうして、日中充電した蓄電池からのエネルギーを利用して停電でもないのに、室内の照明と換気していることは大変気分が良いものです。商用電源とは関係なくスタンドアロンで交流電源を利用できるのですからね。

Dsc02233 照明をLED電球にすれば電球型の蛍光灯よりも消費電流をより少なく出来ると思います。扇風機も微風とか涼風の位置で動作させれば消費電流が更に削減できます。このページを13Wの電球の照明で書いておりますが、室内が十分な明るさを保っておりますので全く不便を感じません。

Dsc02232 この蓄電池が放電して使えなくなっても予備がありますから問題はありません。予備を使用中に使用済み蓄電池をソーラーパネルで充電すれば間に合うからです。

関連ホームページ:
佐藤研究室「ソーラーパネルを使用した非常用自家発電を使って見た」
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/solardoit.htm

2011年5月22日 (日)

おもちゃの修理会場から帰ってきました。

今日は、犬の縫いぐるみ(ダックスフント)、バックホー、カピバラ、バッテリーカーの四件を担当しました。

Sh360091 ダックスフントは、電池を入れても動かないというものでした。早速、単三2本が入っている電池ケースを点検しました。乾電池は買ったばかりだということで問題ありませんでした。しかし、例によって古い乾電池の液漏れがあり、電極が腐食してしまっておりました。

そこで、ワイヤーブラシとヤスリを使用して電極の錆びを落とし、研磨して綺麗に清掃しました。その後に乾電池を入れなおし、スイッチをオンにしたところ、問題なく首を振り振り歩き始めました。少し歩くと止まって左右を見るしぐさをします。

Sh360093 次は、バックホーですが先端についているバケットを動かすアームのピンが折れてしまい、上下に動かなくなってしまったと言うものです。接着剤で折れたピンを付けても強度の問題ですぐに駄目になるだろうと判断し、アームの先端にドリルで穴を開けて2ミリのボルトナットを取り付けることで修理しました。

アームの先端をバケットの根元に取り付け、操縦席の脇にあるレバーを前後に操作すると、アームの動きに応じてバケットも上下に動作しておりました。各部を点検調整して修理完了です。

Sh360098 その次は、カピバラの縫いぐるみですが、コントロールBOXのスイッチが壊れたと言うものでした。BOXを開けてみると押しボタンスイッチの端子から出ている配線が切れているのが見えました。そこで、切れた配線を半田付けしなおして完成しました。左側の押しボタンで歩き始め、右側のボタンで泣き声を上げるようになって修理完了です。

Sh360095 最後は、6ボルトのオートバイ用の蓄電池を電源としてモーターで走行する子供用電動カーの修理です。故障の状況は、アクセルを踏んでも動かないというものでした。座席の下にある蓄電池を取り出して端子電圧を測定しましたが電圧が0.5V程度しかありません。

充電器のACアダプターは無負荷でDC10Vを出力しておりましたので、電動カーの充電プラグに接続してしばらく充電をしてみました。しかし、蓄電池の電圧は上がろうとしませんでした。つまり、バッテリーの寿命が尽きていたわけです。

充電器を差し込んだまま、電源キーをオンにしてアクセルを踏むとモーターは回転して後輪のタイヤも回転しておりました。充電器を取り外すとモーターは回転しません。従って、蓄電池を新しい物に交換すれば動くことが分かりましたので、その旨を依頼者にお伝えして引き取っていただきました。

Sh360096 この蓄電池はYUASA製のバッテリーで6V/8Ahのものでしたが、買うと結構な値段となりますので、少し追い金をして新しい電動カーを買ったほうが良いのではないかということもお伝えてしておきました。

午後4時半に修理会場を後にして帰宅しました。その後は、日曜日でもあることから、生活習慣病の元凶と言われている晩酌に取り掛かったことは言うまでもありません。酒の肴は、2歳~3歳児の屈託の無い「おじさん、ありがとう」と言う5名の「天使の笑顔」であります。

今日は弘前おもちゃ病院の定期開院日です。

今日は、第29回目の弘前おもちゃ病院の開院日です。会場が先月から、城東方面の弘前市総合学習センターから、城北方面の宮園にある弘前市社会福祉センターへと変更になりましたので、間違わないように出かけたいと思っております。昨日も今日も雨が降っておりますので修理依頼者の数がどうなるか心配であります。

Dsc02218 現在曇っておりますが、我が家のソーラーパネルは昨日に引き続き、100mA程度の充電電流を蓄電池に流しております。もう、充電が完了しておりますが、時々、実験のために負荷(電球や半田ごて)をかけて放電させますので浮動充電をさせております。

Dsc02219 4個あるバッテリー全部充電完了ですが、12V/17AHのバッテリー1個だけは常に浮動充電をさせてデータを取得しているところです。夏に向けて、ソーラーパネルで充電したバッテリー(蓄電池)でDC-ACインバータを動かし、扇風機と照明用の電球に電源を供給して節電に協力したいと思っております。

それ以外は、南側の直射日光が当たる窓に、緑のカーテンを作ることや葦簀(よしず)を立て掛けようかと思っているところです。

午後から、弘前おもちゃ病院の修理ドクターとして出かけなければいけませんので、おもちゃの修理道具や部品箱を点検し、軽い昼食を取ってから定期開院の会場へ時間までに到着するように出かけます。

関連URL: 弘前おもちゃ病院
http://homepage3.nifty.com/warashi/hirosaki-toy-hospital/

2011年5月21日 (土)

5月21日のソーラーパネルの充電状況と無線通信

Dsc02217_2 本日の朝は昨晩からの雨が降り続いており、太陽の顔を拝むことが出来ません。夕方のように暗い朝となっております。外気温は私のディジタル温度計で摂氏16.6度です。こう暗いとさすがのソーラーパネルの発電能力もガタ落ちですが、それでも頑張って15mA程度の充電電流を得ておりました。(午前7時55分現在)

Dsc02209 午前10時ごろになってから、少し明るさが増したために90mAの充電電流になりましたが、今日はこの調子で100から200mAの範囲で充電できると思います。このように曇り空で暗い時は、ソーラーパネル(出力30W)1枚では力不足ですが、2枚になると経費もかさむし、メンテナンスも難しくなってきますから、当分は1枚のパネルで実験を続けたいと思っております。

Dsc02211 最近は、通信の手段として有線系にこだわる傾向にあります。しかし、災害が発生すれば災害地の有線(有線電話、LANやインターネットなど)での通信回線が切断されることで使用不能となってしまいます。無線系も携帯電話や衛星電話を使って通信連絡を取ることができますが、携帯電話の中継塔が倒壊したり、中継装置が水没したりすれば使用できません。

Dsc02213 また、衛星による通信も衛星携帯電話を除き、建物の屋上に設置したパラボラアンテナが地震などで倒壊したり、傾斜した場合は通信衛星との方位がずれて使用でなくなります。そのときに通信連絡を確保できるのが無線装置であります。車の蓄電池などの電源があればいつでも簡易なアンテナを設置するだけで通信が出来るようになるからです。

Dsc02214 アマチュア無線局は非常時には非常通信ができるようになっておりますから、災害時の情報収集や通信連絡に活用できる趣味なのです。もちろん、業務用の無線も使用できますが、それはそれで自分の所の通信で余裕がありませんから、アマチュア無線局に協力を依頼すれば良いのです。

つまり、非常時に備えて「無線系」と「有線系」、「衛星系」の通信回線を複数設けることで、どこかの「系」が使用できなくなっても他の手段で通信を確保できるようにしておくべきなのです。しかし、何所の分野もいつ起こるか分からない災害に備えて無駄な経費を掛けて安全性を向上させるようなことはしておりません。

その結果が、東日本大震災で避難所との通信連絡が長時間できなかったことに繋がってしまいました。昔から「安全と空気と水」はただなのだという、典型的な平和ボケ、危機管理の無さが今回の災害で悪いほうにボロボロと出てしまいました。効果効率だけを重視し、安全を軽視してきた結果が原発の事故につながり、想像を絶する被害をもたらした津波災害の復興にも支障をきたしているのではないかと思うところです。

Dsc02215 害時の情報収集には何と言ってラジオが便利ですよね。テレビは放送が行われていても、停電で屋内のブースターの電源が切れたりしますし、ワンセグも中継鉄塔や中継器の被害で見れないことがあります。

そんな時に頼りになるのがAM放送やFM放送が聞ける乾電池で動作するラジオです。画像のように懐中電灯とラジオが一緒になっているものが便利です。私が持っているラジオは単二乾電池4個で動作しますが外部電源端子がついておりますので、乾電池が無くなっても6ボルトのACアダプターで動作させることができます。

最近の非常用携帯ラジオには、手回し発電機や照明機能およびサイレン等が組み込まれており、量販店やDIYショップで購入できます。もちろん、災害グッズや非常持出し袋なども用意して災害に備えてくださいね。「備えあれば憂いなし」です。

しかし、東日本大震災が起きた3月11日以降は乾電池もラジオも食料品も棚から姿を消してしまいました。とたんに、ガソリンは並ばないと買えない限定販売となってしまいましたし、停電が長時間に及びました。商店の棚からは、ローソク、カップ麺、ペットボトルの飲料水、パン類、カセットボンベ、納豆、豆腐などが消え、量販店からは乾電池、懐中電灯、携帯ラジオ、エンジン発電機などが消えてしまいました。

病院のクスリも30日分ではなく、2週間分しか貰えなくなってしまいましたし、インターネット通販でもソーラーパネル、発電機、乾電池、電源BOX、DC-ACインバータなどが軒並み在庫なし、入荷予定なしの状態となっておりました。このような時に、もう自分しかたよれないのだなとしみじみ実感した次第です。そこで、作ったのが「家庭用のソーラーパネルを使った非常用自家発電装置」だったのです。

結局、災害が発生した場合、有線よりも無線(電波)を使ったAM放送やFM放送、コミュニティFM局やアマチュア無線、警察無線や自衛隊や業務用無線、携帯衛星電話、船舶無線などが有効な通信手段として利用できることになります。もちろん、エンジン発電機や蓄電池による電源を確保できるという条件はあります。

関連ホームページ:佐藤研究室
★「5月21日のソーラーパネルの充電状況と無線通信」
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/solar521.htm

●大震災と情報通信について ・ 非常時の通信の確保(1995年)
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/jishin.htm

2011年5月19日 (木)

5月19日の充電状況です。

Dsc02196 今日は曇りですが、我が家の「家庭用、ソーラーパネルを使用した非常用自家発電装置」は200mA~400mAの充電電流が流れております。しかし、17日の夜に1.5Aで6時間放電させましたから、18日は一日中充電しましたので今日の朝は1時間程度で過充電保護回路が動作して現在は、充電は停止されております。

Dsc02197 以前に5mAの直流電流計に分流器(シャント抵抗)を入れて5Aの電流計に改造しましたが、これは120Wのインバータ用でしたので、本日は、10mAの直流電流計を同じ手法で10Aを測定できるように目盛りを拡大し、500WのDC-ACインバータ用の電流計に改造しました。

Dsc02199 今のところ、携帯電話の充電、デジカメのリチウムイオン電池の充電、ニッケル水素電池の充電、扇風機の利用、半田ごての電源、照明用のネオボールの点灯に利用しました。少しでも節電になればと思ってやっております。

Dsc02202 画像上:ソーラーパネルの充電制御器は過充電保護が点灯
画像中:曇り空ですが保護回路が動作する前は、200mAちょっとの充電電流が流れておりました
画像下1:10mAを10Aの直流電流計に改造、電流計と並列に入れる分流器は太目のビニール単線を使用し、カットアンドトライで調整しました
画像下2:シャントの様子、1000倍ですから、こんなものでしょう

関連URL:佐藤研究室 5月19日の状況へ
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/solar519.htm

2011年5月17日 (火)

5月17日(火)、「ソーラーパネル(太陽電池)の発電状況」

5月17日(火)、「ソーラーパネル(太陽電池)の発電状況」

Dsc02182 今日は、朝から太陽がキラキラと輝いた晴れの朝で、気温が18度で風はおだやかです。ソーラーパネルは、太陽が顔を出す前の午前6時半で、200mAの充電電流が流れており、午前7時53分では1.0Aの電流で充電しておりました。

Dsc02181 昨夜は、午後5時から午後11時まの6時間、13Wのネオボールを点灯させて節電に協力しました。太陽エネルギーで充電した蓄電池の電気を取り出して省エネをしましたが、静かで大変結構な明るさをいただきました。通常のフェラメン電球(白熱電球)の40Wに相当する電球型蛍光灯)

普段は、30W×2(60W)の蛍光灯で室内(6畳間)の照明をしておりましたが、100V/13Wの電球型蛍光灯でも明るさは十分で不便をかんじませんでした。商用電源が止まった時でも十分に使用できることがわかり、午後11半頃に安心して就寝しました。

Dsc02178 停電の時はこの17Ahのシール型鉛蓄電池2個をネオボールと扇風機用に、また、バイク用の蓄電池(FT4L-BS型12V/3Ah)2個を高輝度白色LED(消費電流:100mA)の電源にしたいと思っております。これら4個の蓄電池をソーラーパネルで補充電することで停電に備えたいと考えているところです。

500Wのインバータ用の蓄電池は55Ah程度の容量のものを別途用意することにしております。鉛蓄電池の寿命が来たときの廃棄手数などのデメリットを考えても、この方法はメリットの方が大きいのではないかと思っております。

Dsc02180 蓄電池が放電して電圧降下を起こしても自然エネルギーの太陽光を使って、いつでも充電できる手段を得たことは私にとって大きな喜びであります。室内照明用以外に携帯の充電にも利用しており、これからも利用範囲を拡大して行きたいと考えております。
まだ、始めたばかりですから、今後ともデータを取りながらソーラーパネルを使用した「家庭用の非常用自家発電装置」の実験を続けて行きたいと思います。

画像上:船舶無線局用クオーツ時計
画像中:ソーラーパネルの出窓での設置状況(東南方向)
画像下1:充電電圧と充電電流計の指示状況
画像下2:上の120Wのインバータで13Wのネオボールを点灯中
関連URL: 5月17日の発電状況へ(佐藤研究室)

2011年5月15日 (日)

本日の我が家のソーラーパネルの発電状況

Dsc02177 今日は晴れで太陽がサンサンと照っております。お陰さまで昨日設置したソーラーパネルは元気に発電して鉛蓄電池をジャンジャン充電しております。バッテリーの端子電圧は13Vで充電電流は最高で1.4Aになっておりました。

Dsc02166 2時間程度で充電制御器の過充電保護回路が作動して、充電を停止しております。大体のデータを取得したので、メンテナンスフリーの蓄電池を購入することにしました。容量が60Ah程度を予定しております。ディープサイクルバッテリーは高価ですから、カーバッテリーのクラスの高いのを狙っているところです。

Dsc02172 本日より、我が家のソーラーパネルを使用した非常用自家発電装置は元気に動作を開始しております。蓄電用のバッテリーが満充電になると意識的に放電をして色々な実験を続けております。まぁ、5万程度で実用的な非常用発電装置ができるのですから、これからはもっと研究して安くて良い装置を考えたいと思います。

Dsc02170

画像上:出窓の内側に設置した太陽電池パネル
画像中:充電電流(1.2A)と電圧(13V)
画像下1:放電実験中の非常用自家発電装置
画像下2:DC-ACインバータ、上が100V/120W、下が100V/500W/50Hzのもの

参考URL: http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/solar.htm

ソーラーパネル(太陽電池)を使用した非常用自家発電装置の一考察

Img277 ここで述べる非常用自家発電装置は、屋根に広範囲にソーラーパネルを貼り付けて発電することで、売電ができるような250万円から300万円もする本格的な太陽光発電システムではなく、ソーラーパネルで充電した鉛蓄電池と交流変換器(インバータ)による停電に備えた小規模な非常用自家発電について考察している。

東日本大震災では度々停電を体験したが、青森県の弘前地方は幸いにもガスと水道は通常通り使用できた。しかし、停電が長引いて困ったことがあった。照明はローソクでも灯油ランプ、懐中電灯や蓄電池(バッテリー)のランプで代用できたが、それ以外の電子レンジ、冷蔵庫、灯油を燃料とする給湯器、FF暖房機などは使用できなかった。

その上、エンジン発電機(ガソリンやカセットボンベを燃料とする)は被害地が優先で、私達のように被災地以外では当分入手困難であることが分かった。(インターネット通販やDIYショップなどの情報による)
半年以上も発電機が来るのを待つわけには行かない。被災地を優先することは理解できるが、被災地以外でも発電機を必要しているのだから、メーカーとしては少しでも被災地以外の地域にも商品を供給する様にするのが企業の社会的責任であろう。それができないのであれば企業の存在価値がないと言わざるを得ない。

そんなことから、太陽光発電で蓄電池を充電し、DC-ACインバータで交流を得る非常用発電装置を考えたのである。私としては今後とも化石燃料を使うエンジン発電機を買う事は無い。今年になってから、DIYショップの棚には発電機が大量に陳列されるようになったが売れ行きはイマイチである。必要なときに使えなかった恨みもあり、長期間供給が無かったことへの反発もあって意識的に買わないのだと思っている。

Dscf1140 政府はこの夏に向けて家庭においても15%の節電をしなさいと言っていることから、照明程度であっても再生可能なエネルギーである太陽光を利用することで自家発電すればエコに協力することが出来、節電にも協力することが出来るし、停電対策にもなるために一石二鳥である。

Dscf1143 そこで、500Wから1kW程度まで使用できるソーラーパネルを使用した非常用発電装置の実験をしてみた。準備した物は、ソーラーパネル(30W/10000円)、充電制御器(1000円/中古品)、鉛蓄電池(12V/17Ah:5000円)、直流電流計・電圧計(1000円/中古品)、DC-ACインバータ(3500円と17800円)である。蓄電池(バッテリー)の容量が不足しているが、実験が成功すれば大容量のバッテリーに変更する予定でいる。総合計38300円となるが、手持ちの部品と配線などがあるために安価となっている。

市販のソーラーパネルを使用した非常用発電装置は安くても24万円以上と高価であるが、自作すれば5万円程度で製作できるシステムである。ただし、ある程度の専門知識を必要とすることは否定できない。ソーラーパネルも品不足で入手困難であったが最近では何とか買える様になってきた。

ソーラーパネルは屋外に出すと汚れ(煤煙、黄砂など)や積雪などでメンテナンスが大変なため、屋内の出窓の南側に設置することで実験することにした。

曇り空であったが装置を組み立てて室内の窓際で実験してみると無負荷で20V前後の発電があり、負荷を接続すると12.5Vで40mA程度の充電電流を確認することができた。これだと補充電には十分間に合う値である。雲間から太陽が顔を出すとソーラーパネルによって12.6Vで800mA前後の充電電流を得ることができた。

今後も実験を続けるが、晴れの日で太陽光線を100%当てることができれば、これ以上の成果を期待できるものと思われる。(その後の実験では、快晴時に充電電流が13V/1.7Aという良好な結果を得ることができた)
そのため、この夏の電力不足による停電対策にもなることであるから、この装置を自作することで照明装置と扇風機を動作させてエコに協力したいと思っている所である。

エンジン発電機は化石燃料を必要とし、夜は騒音で住宅地では使用できないという不便がある。それに比較してソーラーパネルによる充電で動作する蓄電池であれば騒音も無くクリーンエネルギーによる発電であるから、夜でも気兼ねなく使用できる利点がある。

原子力発電もあるが、福島第一原発事故を見れば分かるとおり、いったん事故を起こせば悲惨なことになる。また、最終的に原発から出る高レベルの放射能廃棄物の処分地が決まっていないことなどから、今後は再生可能なエネルギーも取り込んでいかなければならないと思っている所である。その足がかりとしてこの実験をしてみたが、十分に実用可能であることが分かった。

関係URL:ソーラーパネル(太陽電池パネル)を使用した非常用自家発電装置の一考察
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/solar.htm

画像上:ソーラーパネルによる発電装置の系統図
画像中:30Wのソーラーパネル
画像下:扇風機(45W)と電球(13W)を接続して動作試験中

2011年5月14日 (土)

弘前公園は八重桜が満開です。

Dscf1114_1 弘前さくら祭りは、5月8日に201万人の人出を持って盛会裏に終わりました。今日は午前10時頃から弘前公園の調査にでかけることにしました。天気は晴れ時々曇り、気温は摂氏19度で西風が少々強く吹いていました。公園までの途中、数台の車とすれちがったのですが「黄砂」のために車体の汚れが目立っておりました。

Dscf1117_1 園内は、観光客よりも地元の人達が多いようにでありました。西濠も二の丸も四の丸の地域でもソメイヨシノは葉桜となって、緑が濃くなっておりました。護国神社前の広場の八重桜(関山)が満開で綺麗で、北の郭の前の通りはソメイヨシノの葉桜と八重桜が対照的な様相を呈しておりました。

Dscf1120_1 現在は、弘前りんご公園のりんごの花が見ごろとなっております。このごろの弘前地方は天候が不順ではありますが、機会を見つけて是非観光にお出でくださいね。

●弘前(常盤坂)りんご公園
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/ringopark.htm

りんご公園のりんごの花は5月13日ころが見ごろだとの事でした。満開を過ぎても65種類以上のりんごの木がありますので結構遅くまで色々な種類の花を見ることができます。100円バスも利用できますし、無料駐車場も利用できます。

関連URL:2011年5月14日の弘前公園
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/2011514.htm

画像上:四の丸の広場に咲く八重桜
画像中:二の丸へ向う通りも右のソメイヨシノが葉桜、左の八重桜が満開
画像下:天守閣の左のソメイヨシノの葉も緑が濃い

2011年5月 9日 (月)

青森おもちゃ病院との合同出張修理に参加しました。

Sh360080 5月8日(日)は青森市にある「アピオあおもり」の「ごじゃらっとひろば」で、新設になった青森おもちゃ病院と弘前おもちゃ病院が合同で出張修理を午前10時半から午後3時まで実施いたしました。新聞に掲載されたこともあってか、101件の修理以来がありました。即日修理は半分ちょっとでしたが初日とは言え、ものすごい数の依頼がありました。

私が担当したのは、赤ちゃん用のメロディが出る「ディズニーキャラクターズやわらかガラガラメリーデラックス【smtb-m】」 http://item.rakuten.co.jp/akachanhonpo/880000300/?scid=af_ich_link_tbl
とゼンマイで動くゴリラの変形ブロック(円柱)状のおもちゃ、そして機関銃とパトカーおよび40MHzを使用したラジコンでした。

Sh360081 ガラガラメリーデラックスは、スイッチを入れても動作しないとの故障状況でした。点検の結果、電池ケースが乾電池の駅漏れによって電極が腐食していたのとプッシュボタンの接触不良が原因でした。電極の腐食を研磨して修整し、押しボタンの伝導ゴムを清掃して修理を完了させました。

見ると円柱形なのですが、実は変形させるとゴリラのロボットになってゼンマイを動力として動くブロック状のおもちゃですが、ゼンマイを巻いても動かないとの事でした。故障の原因は、右腕の付け根のギア割れでした。腕を支えているプラスチックのギアが割れ、腕と本体がくっついてしまい、腕が回転しないのが原因でした。

Sh360083 そのため、割れた腕のギアを接着剤で固定し、新たに3ミリのナットを付け加えて腕と身体の間に隙間を作るようにしたところ、腕が回転して動き回れるようになりました。これで修理完了となりました。

次に機関銃ですが、LEDや麦球が点滅しないということでした。原因はスイッチ兼引き金の破損とCPUの一部故障でした。引き金を接着剤と錫メッキ線で固定することで動作するようにし、CPUの一部故障は別の端子からの信号を取り出してLEDとランプを点滅させるようにして修理完了でした。

パトカーは赤ランプとヘッドライトのランプが点滅しないというものでした。分解して中を点検したところ、モーターの回転軸に付いているカム(長円形)が回転することで、スイッチを左右に切り替えることでライトを点滅させる構造になっておりました。しかし、そのプラスチック製のカムが割れて回転しなくなっておりました。

そこで、ブラスチックのカムを接着剤で固定し、カムの外周を0.8mmの錫メッキ線で締め付けることで補強しました。そのカムをモータの回転軸に差し込んで修理完了です。単一乾電池二個で動作するパトカーの赤ランプの点滅とヘッドライトの点滅が正常になり、サイレンの動作も異常なしとなりました。

最後は、ラジコンカーの修理ですが、左右はOKで前後が動作しないということでした。点検したところ、コントロールボックスの前後用のレバーの接触不良とアンテナの破損が原因でした。前後のスイッチに接点復活剤を吹きつけて回復させ、ロッドアンテナは新しい物に交換しました。これによって正常に動作するようになりました。

5台の修理を担当しましたが弘前おもちゃ病院から3名、青森おもちゃ病院が10名程度おりましたが、100件ともなれば処理の限界が見え、修理し切れなかったおもちゃは入院の手続きとなってしまいました。まさか、青森市でおもちゃ病院がこんなにも必要とされているとは思いもよりませんでした。

何にしても、「アピオあおもり」で開催した合同主張修理が大繁盛で成功裏に終わったことを心から感謝しております。修理ドクター達が入院で持ち帰った故障したおもちゃの数も半端なものではありませんでした。そして、弘前おもちゃ病院独自のエプロンの初披露の日でもありました。充実感と満足感を味わって午後6時頃に帰宅できました。

●アピオあおもり
http://www.apio.pref.aomori.jp/

★弘前おもちゃ病院
http://homepage3.nifty.com/warashi/hirosaki-toy-hospital/

2011年5月 7日 (土)

明日で弘前さくら祭りも終わりです。

Dsc02161 5月7日(土)でありますが、朝から西風が強く、気温は摂氏21度で曇り空でした。順路は、西堀、西の郭、蓮池、二の丸、杉の大橋であります。昨日までは何とか満開を維持しておりましたが、本日の園内は各所で散り始めの状態にあり、風が吹くたびに花吹雪の様相を呈していました。

Dsc02154 祭りの会期は明日までですが、6日までの累計で約186万人の人出があったと報道されております。東日本大震災の影響で200万人を割ったとは言え、この程度であればさくら祭りの開催は成功したといえましょう。

Dsc02137 明日でさくら祭りが終わりますので、私の本年の開花状況の報告も本日を持って終了させていただきます。長い間のご愛顧まことにありがとうございました。震災にもかかわらず多くの人達が弘前においでになったことに対しまして心から感謝を申し上げます。来年も弘前のさくら祭りへお出でくださいね。

関連URL: 2011年5月7日の弘前公園の開花状況(最終回)
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/20110507.htm

画像上:花吹雪の下乗橋
画像中:弘前城天守閣と散り始めた桜
画像下:西濠の西側の散策道に散ったさくらの花びら

2011年5月 6日 (金)

2011年5月5日、三回目の津軽三十三観音参り(結願編)

Dscf1088_2 5月5日(こどもの日)であり、あちらこちらで鯉のぼりがはためいている。そして、津軽地方は何所も桜が満開で天候は晴れであった。午前8時半に10名のメンバーが所定の場所に集合し、三台の車で22番札所(青森市の正覚寺)から33番札所(弘前の普門院)まで巡拝する事になった。今回は最終回で目出度く結願となる。

今シーズン残り13箇所の観音参りになる訳であるが、東日本大震災の復興、震災で亡くなられた方々の供養、福島原発事故の早期収拾、大地震が起きても被害が少ないように、世界と日本の平和、先祖供養などをお願いしながらの巡拝であるため、一箇所での納経に相当の時間を要することになるため、前回同様に日が暮れてしまうだろう。

Dscf1089_2 まずは、青森市の22番の正覚寺に向かい納経後、23番の浅虫の夢宅寺へ、そして、24番の入内観音堂についた時は丁度正午になっていた。そこで、入内のお堂をお借りして午後1時まで休憩と昼食を取る事にした。その後、25番の松倉、26番の法眼寺、27番の袋観音、28番の広船と順調に参拝することができた。

色々有って時間的には極めて遅くなってしまったが、33番札所で無事に「結願」を迎えることができた。前回も記載したが、今回の観音参りは、先達さんが観音様からのお告げによる日程となった訳であるが、吹雪にみまわれた第一回目の3月3日の参拝が終わった4日後の3月11日、午後2時46分に「東日本大震災」が発生し、二回目の4月7日は観音参りを終わって帰宅した数時間後の午後11時32分にM7.4の宮城県北部と宮城県中部で震度6強を観測した余震が発生している。

今回はどうなるのだろうか。5月8日ごろには地震があるのではないかというネットの情報を読んだのだが、これまでの観音参りの経緯を見れば否定する理由が見あたらないのである。発生しないことを祈るばかりである。もしも万が一に発生したとしても被害が軽微であることを祈ってやまない。

Dscf1091_2 今年の観音参りはこれで終了したが、9月には岩木山の朔日山(ついたちやま)がある。これには参加したいと思っている。来年も津軽三十三観音参りが出来るような平和な日本であり続けるようにとお願いする事にしたい。

余談になるが、大地震や余震の度に停電に悩まされたのだが、いまだにエンジン発電機が入手できないでいる。災害地優先だとのことだが、ぼちぼち災害地以外の地域にも供給して欲しいものである。しかし、私はもう買わないだろう。苦肉の策としてソーラーパネルを購入して鉛蓄電池に充電し、DC-ACインバータでAC100Vを得る装置を作ったからである。これだと騒音も出ず、再生可能なクリーンエネルギーとなってエコにも協力できる。

関連URL: 5月5日、第三回目の津軽三十三観音参り
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/33kan201155.htm

2011年5月 4日 (水)

2011年5月4日(みどりの日)の弘前公園の開花状況

Dsc02115 今日は「みどりの日」で祝日ですので、弘前公園の桜木の「みどりの葉」と「桜花のピンク」を見るために午前10時頃から出かけました。天候は曇りで時々小雨、気温摂氏10度で時々風が強く吹いておりました。紺屋町付近と西濠と北門(亀甲門)および四の丸、レクリエーション広場を見て来ました。

Dsc02121 外濠も西濠も園内も満開を維持しておりましたが、場所によっては散り始めているソメイヨシノを見かけました。その場所は、西濠の西側が若干散り始めておりました。5月5日以降は散り始めることになるでしょう。

Dsc02131 紺屋町付近の有料駐車場はどこも満杯でした。紺屋町と亀甲町を結ぶ亀紺橋(きこんばし)の上から西濠を写しましたが大変綺麗でした。そばにある紺屋町集会所(旧消防屯所)の脇の桜も満開でした。

Dsc02134 報道によると昨日は、42万人の人出があったと報道されておりました。本日も人出が昨日と変わらずで、園内を歩くには人の波が激しく、ぶつかりながら歩く事になりますので注意が必要です。

参考URL:5月4日の弘前公園の開花状況
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/20110504.htm

2011年5月 3日 (火)

5月3日(憲法記念日)の弘前公園の開花状況

Dsc02071 今日は「憲法記念日」で祝日です。朝6時半に弘前公園の開花状況を調査してきました。天気は晴れ、気温は摂氏9度でした。連休の中日で3連休になっていることから、早朝にもかかわらず大勢の観光客が桜花を見たり、デジカメで桜を写しておりました。撮影会でもあるのでしょうか、やたらとカメラを持った人達が目立っておりました。

Dsc02073 さて、2日に満開宣言が出されましたので、弘前公園の桜は園内を含めて全て満開となっております。外濠も西濠の桜のトンネルも間違いなく満開でした。昨日は暴風警報が発令されて、弘前市内も強風が吹き荒れましたが、公園周辺の桜は全然散っておりませんでした。このぶんだと5日ごろまで花が持つのではないかと思いますが5日以降は花吹雪となることでしょう。

Dsc02087 5月1日は13万人の人出があったそうです。昨日は強風で平日でしたから13万人を下回ったのではないかと思います。本日の様子からすれば、5月8日までは相当の人出があると予想されます。東日本大震災をの復興に寄与しますので、是非、弘前の観桜会にお出でくださいね。

話は変わりますが、今日は「憲法記念日」ですから、日本国憲法について考えて見ることにしましょう。

Dsc02093 日本国憲法は、基本的人権の面から見ても、国民主権を中心とする統治機構の面から見ても、世界に誇ることができる憲法なのです。
(引用開始)
【日本国憲法 前文】
日本国民は、正当に選挙された国会における代表者を通じて行動し、われらとわれらの子孫のために、諸国民との協和による成果と、わが国全土にわたつて自由のもたらす恵沢を確保し、政府の行為によつて再び戦争の惨禍が起ることのないやうにすることを決意し、ここに主権が国民に存することを宣言し、この憲法を確定する。

Dsc02089 そもそも国政は、国民の厳粛な信託によるものてあつて、その権威は国民に由来し、その権力は国民の代表者がこれを行使し、その福利は国民がこれを享受する。これは人類普遍の原理であり、この憲法は、かかる原理に基くものである。われらは、これに反する一切の憲法、法令及び詔勅を排除する。

日本国民は、恒久の平和を念願し、人間相互の関係を支配する崇高な理想を深く自覚するのであつて、平和を愛する諸国民の公正と信義に信頼して、われらの安全と生存を保持しようと決意した。われらは、平和を維持し、専制と隷従、圧迫と偏狭を地上から永遠に除去しようと努めてゐる国際社会において、名誉ある地位を占めたいと思ふ。われらは、全世界の国民が、ひとしく恐怖と欠乏から免かれ、平和のうちに生存する権利を有することを確認する。

Dsc02107 われらは、いづれの国家も、自国のことのみに専念して他国を無視してはならないのであつて、政治道徳の法則は、普遍的なものであり、この法則に従ふことは、自国の主権を維持し、他国と対等関係に立たうとする各国の責務であると信ずる。日本国民は、国家の名誉にかけ、全力をあげてこの崇高な理想と目的を達成することを誓ふ。
(引用終了)
以上が前文ですが、いつ読んでも名文だと思います。憲法をろくに守りもしないで、アメリカが押し付けた憲法だから新しい憲法を作ろうなんて言う改憲派の議員さんや団体が多いようですが、守ってみて都合が悪ければ直せばよいのであって、頭から否定することは止めましょうね。

憲法に前文があるのは日本の他に、アメリカ合衆国、ドイツ連邦共和国、フランス、ポーランド、中華人民共和国などがあります。しかし、前文で世界の恒久平和を求め、戦争放棄、軍隊否認の宣言をしているのは日本国憲法だけでなのです。

Dsc02112 そんな訳で、これを保持するために、憲法第12条は、「この憲法が国民に保障する自由及び権利は、国民の不断の努力によって保持しなければならない」と規定しています。
従って、国民がこの憲法の保障を受け続けるためには常に政治の動向を監視していなければならないのであります。特に選挙の投票を棄権することがあれば、それが最大の危険となるのです。憲法記念日ですから、改めて日本国憲法を読み直してみましょうね。

【関連URL】
★2011年5月3日の弘前公園の開花状況
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/20110503.htm

2011年5月 1日 (日)

2011年5月1日の弘前公園のソメイヨシノの状況

Dsc02023 本日、午前6時半に小雨降る中、弘前公園の開花状況を調査してきました。

早朝のためでしょうか、人通りも車も少なく、閑散としておりました。西濠、二の丸、下乗橋、杉の大橋、追手門、追手門通り、市民会館入口の順に見てきました。

Dsc02039 若い人が執拗に桜花を接写し、同じ場所に数十分いるのも不思議に思って見て来ました。場所を変えて写して見ると良いのにと思うのですが、人それぞれですよね。

Dsc02032 小雨が降っておりましたが、桜木の下に入ると雨に当たらないので楽に写すことができました。100円ショップで買った透明なビニール傘を持っていきましたが、無理して差さなくても大丈夫でした。

Dsc02052 昨日は、初孫が生まれてから50日目となり、5月1日に札幌へ帰るということで、お別れと50日を祝う会を娘の嫁ぎ先の家で開催しました。昼からの酒盛りとなり、ビール、日本酒、焼酎と三種混合をしましたので今日は二日酔い状態です。

Dsc02058 そのため、汗をかいてアルコールを抜こうと言うことで、午前6時半から7時半まで弘前公園内をうろついてデジカメによる情報収集をし、一石二鳥を狙ったのでした。アルバム集を参考にしてくださいね。

Dsc02055 画像集は、下記のURLです。
http://www.jomon.ne.jp/~ja7bal/20110501.htm

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