工作と競馬2

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水田の水位をリモートで監視するシステムを作る(10) ソーラー発電対応(1)

概要

リモート水位センサシステムをソーラー発電対応させるため、ソーラーモジュールの調達と防水加工を行った。



背景と目的

一昨年にから稼働しているリモート水位センサシステムの電源は、今まで電池を使用してきたのだが、いつかソーラー発電を導入したいと考えていた。今年は3シーズン目で、いよいよソーラー発電を導入するための作業時間が確保できたので、取り組むことにした。



詳細

1. 構想と設計

まず、屋外使用可能で、価格、発電容量の条件に見合うソーラーパネルを探したのだが、なかなか見つからなかった。結局、以下のソーラーモジュールを選定し、自前で防水加工をすることにした。

akizukidenshi.com

具体的には、以下のように、ソーラーモジュールの周りに防水用スポンジ(エプトシーラー)を配して、アクリル板で両面から挟み込む構造にした。耐候性に優れ、透明性も高い素材としてアクリルやポリカーボネートがあるが、今回は、たまたま入手しやすかったのでアクリルにした。 周囲の8個のネジで締め上げてエプトシーラーが圧縮されるようにする。配線は、ソーラーモジュールの背面の電極から、横に出す形。なので、あまり厚みが出ないように注意深くはんだ付けが必要。

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2. 材料調達

  • アクリル板

一部をカットして使う。

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  • エプトシーラー

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3. 組み立て

2.1 配線

ソーラーモジュールの裏面は、こんな感じ。

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はんだ付けして、テープで押さえる。

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2.2 アクリル板切り出し

所定の寸法にカットし、周囲に穴あけ。

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2.3 ソーラーモジュール挟み込み

ソーラーモジュールを挟みこんで、ネジで締め上げる。といってもあまりに締めすぎるのは負担がかかるのでほどほどに。

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これで、外観は完成。


3. テスト

2.3に先立って、ソーラーモジュールを挟む前に、エプトシーラーで囲まれた領域に水が入らないか、テストした。ネジの締め付けは、ソーラーモジュール厚み程度にエプトシーラーが圧縮される強さにした。 方法は、約5cm程度の深さの水に、パネルを沈め、1時間ほど放置。

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結果、水の侵入がないことを確認できた。したがって、設計した構造で防水は問題なさそう。(日光による劣化の評価は時間がかかるのでまたあとで)



まとめと今後の課題

ソーラーモジュールの防水加工ができた。次回は、システムに組み込む。