定年後・田舎作って・コメ野菜

房総半島大多喜町に山と耕作可能地が揃った素材を購入し、2009年初めから畑と田んぼを作り、半田舎暮らしとほとんど経験がなかった農業を始めた。2010年には農業従事者として認められ、農地も自己所有となる。更にご近所の畑を借り、規模を拡大して農家の仕事にあたっている。コメも野菜もやっており、週末農業の限界も感じていたが、2011年末に40年続けたサラリーマンを辞め、専業農家に脱皮した。穫れた作物は横浜の家の玄関先で販売、最近では配達もやってお客様に喜ばれている。

ソーラーシステム

ソーラーの小改良

 今日は右足親指の爪の脇が腫れ、仕方なく仕事を休みにした。どうやら朝のうち傾斜地で作業をしたので悪化したらしい。午後は休んだので一応回復し、ソーラー関連で気になっていたところを直すことにした。それはモーターのコントローラーが高温になることだ。さわれないほどではないが、おそらく50度を上回っている。これまで何度かコントローラーも不調になっているが、これが原因である可能性は高い。

0729冷却ファン追加.jpg

 アマゾンでアルミ板を注文し、24∨の小さなファンとヒートシンクは手持ちのものを使い、写真のように組んでみた。その結果、温度は少し下がって40℃内外となっている。コントローラーの函体は放熱板の取り付けをまったく考えておらず、熱伝導両面テープは使ったけれど放熱は不十分のようだ。一応これで様子を見て、次回交換する際は両面にヒートシンクとファンを取り付けてみることにした。これで問題が起きそうなところはほぼ潰したことになると思う


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ソーラーポンプの現状

 最前段にDC-DCコンバータを入れて24∨での運用を開始したのは3週間ほど前だった(ようやくソーラーが安定)。それからはまあまあという状態が続いていた。ちょっと歯切れが悪いが、問題がないわけではなかったのである。それは、朝の起動が不安定なこと、どうやら天気が悪いときなど、ソーラーからの電力の立ち上がりが遅い時にポンプが回らないという事態が発生するようだ。うまく稼働することもあり、回らない時は手でスイッチを入れるというようにしてきたが、どうも面白くない。
 そこで、アマゾンで買っておいたタイマーをつけることにした。一応7時にスイッチが入り19時に停まるという設定で一晩やってみたが、電池の電気随分残しているようなので、先ほど6時スタートで20時停止に変更したところだ。これでほぼ安定状態になると期待している。

0728タイマー取り付け.jpg

しかし、相次ぐ手直しでプラボックスの中はどれも相当混乱している。秋以降に全部やり直しする必要があるだろう。


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ようやくソーラーが安定

 初夏の頃から続いていた不安定な状態がなんとか改善した。その大きな要素はDC-DCコンバーターを前段に入れて最大24∨としたことだ。また、コンバーターの発熱がかなり多めで、すでに2台壊しているが、直付けしたFANで冷やすようにした結果、問題はないようだ。ヒートシンクに触っても少し暖かい程度にとどまっている。
 動作については、再稼働翌日の朝にポンプが稼働しないという状況が発生したが、その後は明るくなると自動起動している。一応タイマーは購入済みで、いざとなればそれを組み込むかもしれない。

0705冷却装置.jpg


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ソーラーシステム、一応復活

0629ソーラー復活.jpg

 この関係では、必ず「一応」をつけておくようにしよう。しかし、今日の復旧作業は割りとうまく行った。昼過ぎにアリババで買ったコンバーターが届き、月曜に(昔の)エジソンプラザで買ったファンを取り付けて、秋月で買ったコンバーターと交換した。ファンは、回路にかぶせるように取り付けたのだが、小さい割に風量は多く、再稼働後ヒートシンクに触れても生ぬるいくらいの温度である。

0629コンバーター0.jpg

 一応出力設定は24∨としてある。夕方の遮断電圧は21.3∨程度、明日の朝のソーラーパネルからの入力で電圧が上がって自動的に再稼働すればオーケーである。あと2個位はコンバーターが届くので、秋月での再購入の必要はなくなったと思いたい。


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ソーラーシステム再稼働は先送り

0625コントロールボックス.jpg

 昨夜組み立てた回路をさっそく取り付けた。ただ、ポンプのスイッチを廃止したり、ボックス内のレイアウトも変更したりで、午前中いっぱいはかかった。それで、運転開始したが問題が発生、出力電圧が3.7∨から変化しないのだ。バッテリーからの入力電圧は27∨である。2種類のヴォリュームが入っていたので、一旦外してもう一つの方に取り替えてみたが、やはり電圧は変わらない。実は作業中にドライバーがどこかに触れ、ポツッというような音がしたことがあったのだが、どうやらICがいかれた可能性がある。ソーラーパネルの出力やバッテリーとの接続は切っていたはずなんだが。一応、ACアダプターからの24∨を繋げられるようにはしてあるので、来週初めに秋月に行ってもう1セット(以上?)買ってくることにした。
 しかし、TIとかサンケン電気などのサイトにも行ってみたりするうち、スイッチングレギュレーターの考え方などがおぼろげながらわかってきた。どうやらそういう基礎をある程度は身につけないと問題発生時にどうにもならないと痛感した。 


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DC-DCコンバーターの組み立て

0624一応完成.jpg


 秋月電子通商に頼んでいた回路が到着したので、晩ご飯のあとにさっそく組み立てた。実は、ハンダ付けはあまり得意ではない。特に細かいプリント基板での作業は心配だ。一応テスターで導通試験やショートしていないかのチェックはやったが、本当にちゃんと動くかどうかは明日の取り付け後のお楽しみだ。中華の回路をいくつか買ったが(どれも破壊済み)、今回のものはさすがに立派なヒートシンクが付いている。これなら大丈夫かも。

0624製作中.jpg

 前段にDC-DCコンバーターを入れて24∨に落とし、次に可放電防止回路を入れる。後者はスイッチとしての利用であり、リレーを使ったりしてもいいのかもしれないが、貧弱な回路知識ではちょっと無理であった。いい機会なので、コントローラーなどを入れてあるボックス内のレイアウトを見直しながら組み立てようと思う。(明日)
 
0624現状.jpg


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ソーラーシステムの改修計画

 これについては「問題あり」と書いたばかりだが、昨日ポンプが完全に動かなくなった。ポンプ自体には問題がないらしいので、24∨のACアダプターをつないで、商用電源で動かせるようにした。

0623コンバーター破壊.jpg

 ダメになったのはDC-DCコンバーターで、ICに貼ってあったヒートシンクをはがすと、セラミックが割れてしまっていた。異常発生時の入力電圧は29∨程度で、出力を22∨に抑えて定格の75W以下に収めようとしていたにも関わらず、オーバーしてしまったらしい。いずれにせよ、熱は発生するものらしいので、排熱対策をきちんとやることが重要だ。

href="http://livedoor.blogimg.jp/kaishofarm/imgs/4/0/4027882a.jpg" title="0623システム変更.jpg" target="_blank">0623システム変更.jpg

 交換部品については、過放電防止回路を注文し一両日中に配達される予定。DC-DCコンバーターは、100W規格のものをアリババで購入して到着待ちだが、まだ中国を出ていないのでまだ1週間位は最低かかる見込み。なので、昨晩秋月電子通商に製作キットを注文した。これは明日到着すると思われるので電子工作をやることになる。このDC-DCコンバーターについては、予備として100W規格のものをアリババで2個注文しておいた。
 ということで、今週中の復旧を目指して手配を進めている。ただ、秋月のキット同梱のヒートシンクが役不足の場合、追加で手配しているヒートシンクが届くまで待つかもしれない。

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ソーラーポンプの現状(少々問題あり)

 ときどきトラブル報告はしているが、いまはまあまあ安定状態。といっても大きな問題がある。朝起きたらスイッチを押してポンプを起動させる必要があるのだ。農場を離れている月火は、実はソーラーは発電していてもポンプは動いていないのだ。
 当初、ポンプの稼働と停止は東京デバイセズ 24V バッテリー過放電防止モジュール IW8990-C24という回路を利用していた。これはシステムのバッテリーに繋ぎ、概ね20∨を割ると接続が断たれ、25∨位になると再接続するというもので、ずっとこれが順調に動いていたのだった。しかし、春以降の陽射しのせいで電圧が上がったりして1枚は不調となり、もう一枚は誤接続で瞬断したのだった。同じものが2枚もダメになったため、その後はソーラーの基幹システムであるチャージコントローラーに制御を任せようとしていたのだが、色々やったけれど東京デバイセズの板のようには上手く動かない。ソーラーの発電が停止し、バッテリー電圧が24∨くらいに下がると遮断はするが、再接続をしてくれないのである。
 システムの電圧は結構高くなる。パネルからの入力は40∨近く、バッテリーの電圧も30∨弱まで上がるため、余裕のある回路を使う必要があるのだが、いま発注しているDC-DCコンバーターで24∨ほどに落としたあとに過放電防止モジュールをつなぐのがベストではないかと考えている。そろそろアリババから新しいコンバーターが届くと思うので、過放電防止モジュールも3枚目を注文しよう。

0621ソーラーコントローラー.jpg



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ソーラーシステムは不具合も多い

 春以降、ソーラーシステムには時々不具合が発生している。5月中旬には、バッテリー過放電防止回路を交換した途端、それが焼き切れた。原因は一部の配線が外れてバッテリーが直列になって、通常の倍程度の電圧がかかったからだった。

0607降圧回路破損.jpgコイルの左のICが割れている

 先週は組み込んであった降圧回路が焼けてしまった。この原因は出力側の配線が外れ、電気の逃げ場がなくなったことにより、素子が高温となり破壊されたらしい。配線については基本的に端子盤を使っているけれど、意外にトラブルが多い。
 直流24V3.6Aで付加回路などはこれを上回る諸元のものにしているが、日差しが強く日照時間も伸びて電圧や電流が規格を大きく上回ることもあるのかもしれない。どうも、そんなときに障害が発生するようだ。
 今朝、新しい降圧回路を取り付けたが、75Wのものでモーターの規格24∨3.6Aをカバーできないので、出力電圧を20∨くらいに抑えて様子を見ることにした。色々探して、アリババで100W規格のものを見つけたので注文した。到着後24∨での運用に戻すことにした。

0608降圧回路新旧比較.jpg上が新しいもの、今度はケーブルを接着固定

 ということで、冬の間の安定状態からはハズレ気味だが、一応解決方法も見えてきた感がある。ただ、電子回路の勉強を始めてみることにした。

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ソーラーポンプの非常事態

0519バッテリー電圧.jpg

 この前の日曜日、夕方には横浜に向けて出発という日だが、ソーラーポンプの部品{過放電防止回路}が届いたので旧部品との交換を行った。それと関係があるかどうか今でもわからないのだが、ポンという音がして交換したばかりの基板に載っているICが溶けて落ち始めた。それと、テスターで測ってみたらバッテリーの電圧がゼロになっており、一番肝心なチャージコントローラーが停止している。慌ててチェックしたらバッテリー回路のヒューズが溶けていた。テスターでバッテリー電圧を測ると、使用しているバッテリー別に、1(49.6∨)2(23.5∨)3(23.5∨)となっていた。このシステムは24∨で運用しているので、1系統は明らかに異常な数値だ。1系統のバッテリー自体の電圧は26∨前後なので、どうやら何らかの理由で直列接続になっていたように思えた。接続部分はすべて端子板を利用しており、ハズレとか接触はあるはずがないという認識だが、現実はそうじゃなかったようだ。ボックス内の配線は太い単線で行っており、それが原因で緩んだかもしれなかった。まあ、家を燃やすわけにも行かないので、ソーラーパネルとバッテリーの接続を切って対策は今週まで延期することにした。

0519ソーラーシステム概念図.jpg
 
 火曜日に戻ってくると、注文していたDC-DCコンバーターが届いていた。32∨までの直流を24∨以下に落とす回路だ。いつもテスターでポンプに繋がるバッテリー電圧を測るのだが、天気が良ければだいたい28~29∨になっており、過放電防止回路や24∨規格のポンプ本体には悪影響があるのではないかと懸念していたのだった。しかし、今はそれどころではない。日曜の出来事でどの程度のダメージがあったかの確認が先だ。最初に、バッテリー周りの配線をすべて組み直した。回路ごとにつけてあるS/Wを順次断続し慎重に電圧を測定して異常がないことを確認し、チャージコントローラーに通電した。意外にもチャージコントローラーも過放電防止回路も生きており、モーターの回転音がし始めた。ただ、それは一様ではなく止まったり動いたりを繰り返すだけだった。そこでDC-DCコンバーターを取り付ける。どうやらこれは効果的だったらしく、ポンプは順調に回り始めた。
 この作業は水曜日(昨日)行ったが、本日も順調に動いており、ようやく安定状態を取り戻したようである。最後は電圧を24∨に抑えることによって問題は解消したが、その他に何か原因があった可能性も否定出来ない。まあ、様子を見ていこう。
 
0519エコチェッカー.jpg
 
 ところで、今回こんなものを買った。AC100∨の機器の消費電力を測定するものだ。実は今回、2万円を超えるチャージコントローラーなどが壊れた可能性があったため、再投資するメリットが有るかどうかの判断用である。しかし、無事復旧したのでその必要は薄れてしまった。しかし、ソーラーではなく24∨のアダプターでACから給電した場合、どのくらいのコストかを確認したところ、2円/毎時ということがわかった。12時間/日稼働として750円/月、9000円/年位である。4~5年ほど動けば元が取れるかな。(パネルは別)ちなみに、横浜の家の冷蔵庫を測ったら3000円/月、それより10年ほど新しい会所の冷蔵庫は1800円/月程度だった。旧い冷蔵庫は結構電気を食うのである。

 
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