太陽電池の耐久性 故障から考察

太陽電池が壊れました。

合計2台の故障について、少し考えてみましょう。

 

最初の故障は突然やってきました。

窓際で使っていたものが、急に壊れたような感じです。

何時壊れたのか、その辺は定かではありません。

気が付いたら出力が落ちていました。太陽電池の出力は日当たりなどでブレるので、深く気にせずにいましたが、ある時に異常に気付きました。

 

ただ偶然で故障したかも知れない。

まだ古くはないが、折り畳み式だから壊れやすい。

一定期間の吊り下げが良くなかった可能性あり。

初期不良でもないけど外れ？

 

そんな風に感じておりました。

さて、この問題はもう1つの太陽電池でも発生しました。

 

同じ場所に設置した別メーカーのモデルが故障。

2系統の出力の内、１つが駄目になった。そして、数日後にはもう1つの出力もダウン。

結果的に、こちらも１年持たずに故障です。

 

連続して発生するのだから、何かありそうだと思う次第。

吊り下げ、窓際、折り畳み式。

 

今思うところによると、加熱も考えられます。

窓の近くで太陽光に当たると、どんどん温度が上がる。

そもそも、太陽電池は温度が上がると出力は低下する。同時に、故障の原因にもなるのかも知れません。

特に折り畳みタイプは、ボディが柔らかく配線の不安もあります。

 

原因は特定出来ていないものの、今後は熱に注意して運用しようと考えています。

窓際に置く場合は、サーキュレーターで風を送るとか、窓を開けるなどの対策が有効なのかも知れません。

 

２台目のポータブルバッテリー

防災用品の一環が続きます。

電源確保は重要なので、リーズナブルになって来たポータブルバッテリーを追加しました。

 

前回は容量300Wh の小型モデルでした。

2台目はより大きく、基本移動しない前提の2000Wh としています。

 

容量が大きいのは良いことですが、必然的に大きく重くなります。

入手した装置の重量は20kg 程あります。持てなくはないものの、頻繁に移動するのは現実的ではないでしょう。置く場所を決めての運用にします。

 

容量の大きさは分かりやすいですが、運用上のメリットもありました。

まず、充電用のAC 接続は繋ぎっぱなしで大丈夫。

生のバッテリー的にはNG なのですが、制御装置で上手く遣り繰り出来るようです。

簡易的なUPS 機能もありますし、コンセントは4口もあるため高機能で巨大なテーブルタップだと思えば宜しいでしょう。

防災用の意味合いから、当然太陽電池での充電も出来ます。

本体を移動せずとも充電出来るように、長いケーブルを手に入れておく予定です。

 

容量が大きいだけではなく、出力も上がっています。

1500W 対応なので、要するにほとんどの家電製品が繋げられる。

エアコンも動きます。

 

 

 

小型保冷庫 ペルチェ素子による簡易モデル

防災用品の拡充の一環として、保冷庫を入手しました。

本来であれば、それなりのサイズの冷蔵庫に近いものを考えます。

しかし、今回は当たりを付ける意味合いで、より簡易的なものに手を出しました。

容量は一桁リットルの保冷庫です。

ペルチェ素子で冷却する簡易的なもの。ありがちな保温も出来る冷温庫？です。

私の目的としては保冷だけで十分です。

当面は冷却モードにして、水を冷やすなどの試験をしつつ運用体制を取ります。

1回目は、初期不良確認を含めての短時間運転を行いました。

結果特に問題はなく、ペットボトルの水はある程度冷たくなっています。

能力が低いため、短時間では冷えません。

連続運転して温度を下げて、時間を掛けて内容物を冷やすようにしましょう。

電源はAC100V とDC12V の2系統使えます。

ポータブルバッテリーなら、どちらも出力できますが無駄を減らすなら後者かな。

その後、冷蔵庫の中身を一時保管するために使ってみました。

流石に内容量が小さいので、入れられるものは限られます。

それでも、細かい物を入れて数時間保持しました。

当然ですが何も問題は出ていません。冷却能力は低いけど、事前に冷やしておけば問題は無いでしょう。

ペルチェ素子の耐久性は気になるので、ある程度の長持ちを期待しつつ。

 

バッテリー内蔵のサーキュレーター ミスト付き

防災用品や停電対策などで、少し装備を整えています。

今回は夏場に向けて、サーキュレーターを用意しました。

普通のサーキュレーターは複数台持っています。

古いものでも、時々は出番がありますし、案外重宝する代物です。

夏なら扇風機が妥当ですが、暑い時に風を送っても気持ち悪いだけだったりします。そこで、ミスト付きなら多少は良いかなと思う訳です。

ミスト付きのサーキュレーターは、あまり一般的ではありません。

探せばあるものの、凡そアマゾンなどで海外製品をチョイスすることになるでしょう。

シャーク製もその内の一つですが、掃除機などを日本国内で展開しているブランドです。一定の安心感はありますから、手を出したのは其れが大きいですね。

比較的小型のサーキュレーターで、バッテリー内蔵です。

電源の無い場所にも移動して、気軽に運用できます。

取りあえずは、洗濯の室内干しなどで使っています。

 

ミストについては未検証ですが、徐々に気温も上がって来ましたので効果のほどを確認してみたいと思います。

 

 

ちなみに、私は昔からミスト噴射のアイテムを使っていました。

暑い時に使うための、持ち歩き用のガジェット？です。電動ではありません。

昔購入したモデルは継続されていないのか、長らくの運用で壊れてしまいました。

その後、別の製品を買っていますが、本体が大きく使い勝手も今一つ。

あくまでもミスト噴射だけですから、持ち歩く場合を考えた機材です。

 

 

サーキュレーターの場合はサイズも大きく、持ち歩き用にはなりません。

その点は割り切って考えています。

あくまでも、家で暑い時の補助装置です。

エアコンが使えない事も想定すると、多少の清涼感でも意味はあるかと思います。

カセットガス式のストーブ

前から気になっていたストーブを入手しました。

物はイワタニ製のガスストーブです。

ラインアップは1種類ではないことから、一定の需要はあるのでしょう。

小型のガスストーブですが、肝はカートリッジガスが使える点にあります。

都市ガスやプロパンガスではなく、カートリッジのため持ち運びやストックも可能。

普通に使うには不便というか、割高になってしまいますがね。

これを使う理由は２つあります。

１つは防災目線。何かあった時に、ガスが使えないと暖房に困るでしょう。

エアコンも駄目だとすれば、逃げ手は打ちにくい。

敢えて言うなら石油ストーブですが、、、。少々問題があります。

2つ目はカートリッジガスを消費するためです。

変な話ですが、防災用を含めたカセットコンロが手元にあります。

それ用にガスも用意しているものの、あまり活用する機会がありません。ガスが古くなっても使えるでしょうが、ボンベの耐圧なども気になって来ます。

そんな時に、適当にストーブで使ってしまおうという訳ですね。

太陽電池の比較 USB 出力の手軽なタイプ

手軽に使える太陽電池を幾つか比較してみます。

実際に入手して、運用してみた様子などを纏めています。

一部推測などもあるので念のため。

 

２０Wクラス

恐らく、普通に売られていて入手しやすいモデルです。国内メーカーのもの。

出力は２０Wとあり、実際には５V×２Aが二口付いています。

USB のタイプAコネクターが2個です。

そこからケーブルで、それぞれ最大２Aの出力が取り出せます。

一番地味なスペックですが、スマートフォンなどを普通に充電するには問題ありません。注意点としてはケーブルの方でしょう。

太陽電池の出力が生かせるかどうかは、ケーブルにも依存してきます。 

適当なケーブルで繋ぐと、１Aしか出ないかも知れない。

手元のケーブルを色々テストしましたが、１Aのタイプもありました。 

 

 

３０Wクラス

上に書いた２０Wと似たようなものです。

タイプAコネクターが1つあり、５V×2.4A の出力。

もう1つはタイプCコネクターで、５V×３A の出力が得られます。

 

Aコネクターに繋ぐケーブルは、AからマイクロBか、AからCのどちらかが普通です。

一方、Cコネクターに繋ぐケーブルはCからCになる。

その点を考えて、ケーブルを用意しましょう。

 

某中国の有名メーカー製です。

生憎、不具合が出ていて、現在は出力が半分程度しか出ない模様。

長時間の吊り下げと太陽熱で劣化したのかも知れない。

７０Wクラス

中国の新興メーカー製と思われます。詳細は未確認。

出力は4個あります。

・２０Vの直接出力　ポータブルバッテリーなどへ直結用

・タイプAコネクター　５V×2.4A

・タイプAコネクター　５V×３A or ９V×2.5A or 12V×2A のいずれか

・タイプCコネクター　５～15V×3A or 20V×2.25A のいずれか

それなりにイレギュラーな仕様に思えます。

 

測定器を繋ぐと、タイプCの出力は測定出来ません。

故障かと思って疑ったのですが、スマートフォンなどを直結すると充電は可能です。

しかし、何度かコネクターを指し直さないと駄目な事もありました。

接続すると、いずれも高速充電の表示が出ています。恐らく、電圧をネゴしたり調整する仕様を無視しているのではないかなと推測。

端末によっては問題が出るかも知れません。要注意ですね。

 

天気の良い日にタイプCコネクター経由で、ポータブルバッテリーを充電してみました。

バッテリー側のモニターによると、３５W位で充電していた様子。

恐らく２０V×2.25A の設定か、１５V×３Aの設定になったのだろうと推測します。

１００W

中国の有名メーカー製です。３０Wタイプと同じメーカー品。

出力にUSB はなく、ポータブルバッテリー直結を目的に作られています。

２０V×５Aという感じでしょうか。 

少し大きいことと、設置場所の問題で屋内に置いて運用中です。窓際で日に当てる形で使っています。

条件が良いと４０W程度の出力が出ています。

窓がある事などを勘案すると、上出来だろうと判断します。

 

２０Vの出力はXT4というコネクターで接続します。

このコネクターは太陽電池ではよく使われるらしいですが、ポータブルバッテリーに直結は出来ないはずです。当製品には、変換ケーブルが付属していました。 

 

USB 出力がないと不便な事もあるので、出力ケーブルを分岐させてUSB で取り出せる様に市販のパーツを組み込みました。

最大５Ｖ×２Ａ程度しか出ないらしいですが、割り切れば問題ないでしょう。

所見など

USB の仕様を考えると、Aコネクターは５V×2.4Aが普通だと思います。

当方、その手のスペックに詳しくはありませんが、従来の知識からの判断です。

うっかりしていましたが、ケーブルも非常に重要です。

というのも、適当なケーブルだと電圧や電流に制限が付いているから。

手持ちの適当なケーブルを確認したところ、１Aしか出ないものがチラホラ。

CコネクターからCコネクターであれば、２０V 対応もありますがスペック次第です。

良く調べて買わないと、太陽電池の性能が生かせない事もあります。 

 

２０Vはポータブルバッテリーで見かける入力電圧です。太陽電池のネイティブなのかな？

コネクターについては、複数の種類があります。

太陽電池に付属しているケーブルやコネクターを見ても、６種類くらいありました。

自分が使う組み合わせで接続できない事もありそうです。変換ケーブルやら何らかの手を打つ必要が出てくるかと思います。 

 

７０Wクラスの手元品は、少し怪しい出力ですね。

普通のケーブルでは対応できないと思うので、それなりの特殊品が必要になりそうです。

また、Cコネクターの挙動も怪しく、気を付けないと事故になる可能性もあります。

出力が高く自由度があるのはありがたいですが、それを踏まえて使ってみましょう。

 

ここには書きだしていませんが、世の中にはもっと小さい太陽電池もあります。

それらは、当然出力も小さいため実行的に役立つかどうかは疑問です。

例えばモバイルバッテリーに太陽電池が合体した製品などは、魅力的に見えるものの充電を終わらせるために何十時間も必要になる筈です。

余裕のない緊迫した事態では意味はあるものの、そこまでではないと使う意義もなさそうに思えます。

ポータブルバッテリー その後の運用

バッテリー本体を入手し、充電用に太陽電池も確保しました。

 

太陽電池は大きいサイズ（１００W）のタイプにしたので、置き場所は考えないとなりません。今回は当初から窓際設置の予定でした。

実際に窓際に置いて、充電テストをしてみたら思ったより良好です。

 

日が当たっている状態のチェックでは、最大４０W程度の充電が出来ています。

日差しが弱くなればパワーは落ちますが、直射が無くても空の明るさで出力があるものですね。３W程度出ることもあるので、ある程度は時間で稼げるかもしれない。

最初に書いた通り、スペック１００Ｗの太陽電池です。

窓の内側に置くことで日が弱まり、出力は低下しています。

もっとも、外においても１００Ｗは出ないのが普通らしいので、そこを勘案すると悪くない数字に思えます。

手持ちのバッテリー本体は容量が少ないタイプです。

４０Ｗで充電すると10時間位でしょうか。

窓際設置で放置する場合は、２～3日で満充電位が目安になりそうです。

 

 

その後、少し運用をしてみました。

結果的に晴れて日が強ければ、４０W程の発電が出来ています。

日が当たる時間が短い環境のため、0からのフル充電を勘案すると３～4日かかりそうです。

まあまあ、それなりに使える範囲と受け止めておきます。

 

本当に非常時となれば、太陽電池を移動させて充電時間はもう少し伸ばせます。

1日でフル充電は難しくても、2日あれば大丈夫でしょう。

 

充電したバッテリーは家庭内で、スマートフォンなどの充電用に適時使っています。

また、AC接続でサーキュレーターも回してみました。

残量が減ったら、またソーラー充電する繰り返しになります。

 

サーキュレータの運用を考えると、もっと容量が欲しいのが率直なところです。

欲張ればキリがありませんけどね。 

ポータブルバッテリー導入

昨今気になっていたバッテリーのお話。

停電等で電力が必要な場合、どうやって逃げ道を作るのが良いか。

東日本大震災では何も用意が無く、その後導入したバッテリーは既に処分していました。

昨今は太陽電池も手が出しやすい、そしてリチウムイオンの充電可能な製品も多い。

それらを組み合わせれば、ある程度の活用が出来るでしょう。

現状で太陽電池が2つ、モバイルバッテリーは2つ。

充電式の明かりが２つ。小型のサーキュレーター、後はスマートフォンが複数。

ここまで進めてみると、今度は容量の確保とACが出せるバッテリーも欲しくなります。

モバイルではなく、ポータブルな方のバッテリーです。

言うまでも無く、防災用の名目で色々なモデルが出ています。

リチウムイオンではなく、半固体の長期利用が出来るタイプも主流になりつつある。

 

そんな状況で色々考えつつ、1台使ってみることにしました。

ものは小型の半固体電池タイプ。10年位は使えるというのが売りでした。

もっと大型で、長時間使えたり出力W数が大きいタイプも出ています。しかし、それらは高価だったり、重かったりします。

ある程度フットワークが無いと、仕舞い込んで終わりになる可能性も高いでしょう。

それなりに使いつつ、様子を見ながら運用すべく先を考えるのが良いと判断した次第です。

入手したのは中でも小型軽量のモデルです。

出力は300W しかなく、容量も300Wh 程度。

入力用の端子はAC,DC12V(car),DC20V(solar),USB です。

少々勘違いがあり、USB は5V の充電は不可能。使えるのは9V 以上の場合のみです。

考えてみれば妥当な仕様ですね。思い込みで5V に疑念を持ちませんでした。

 

通常はUSB 充電は使わないでしょう。AC が妥当になります。

しかし、ソーラー経由だったら可能性はあるのです。

残念ながら手持ちの小型パネルは5V しか出せません。現状では無理ということが確定。 

防災用としてはNG なので、別途太陽電池を手配することにしましょう。

その後、太陽電池も入手しました。

出力がある程度欲しいこともあり、100W のものに決定。

当面は窓際でテストしつつ、運用を考えてみたいと思います。

なお、今の環境下では屋外に気楽に設置は難しい。

別枠で軽量且つ柔軟性のある太陽電池を買う事も考えています。
屋外に置いて運用するなら、そっち系統が楽に思えます。
半分遊びのようなところもありますけど、好奇心やら何やらで楽しめればよいかな。

日当たりの良い敷地などがあれば、そこに固定用のパネルを置くのが良いでしょう。

それが無理なら、出来る範囲での工夫が必要。

もっとも、こんな装置が真面目に役立つ災害は好ましくありません。

使うなら遊びで運用して終わりにしたいと思っています。