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katuragi2ndのブログ

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ソーラー発電

2022.01.10
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カテゴリ:ソーラー発電

2021年12月のソーラー発電実績です

この時期ブロック塀の上に垂直に設置したソーラーパネルは効率アップしますが、日照時間が短くなり発電量は期待通りに増えませんね

この時期もう少し発電量が欲しいのですが4Kwhを超えたのは8日間だけでした

12月の累計発電量は92.6Kwhでした

日々の日照量と発電量


冬至は12月22日でしたこの時期太陽の高度は最低で垂直のパネルは日当たり良好ですが・・・


日照量は地元の電力会社の資料から引用・・・・単位は?

上のグラフ3年間の記録をアレンジして月ごとに比べてみました

2020年8月は雨がなく垂直に設置したソーラーパネルですが毎日晴れ発電量アップでした。







Last updated  2022.01.10 14:32:16
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2021.12.04
カテゴリ:ソーラー発電
2021年11月のソーラー発電の実績です

パネルは250W、8枚2KWですインバーターが1kw出力なので発電出力を700Wに抑えてあります

垂直に設置した8枚のソーラーパネルは秋分の日を過ぎて冬至まで発電量が増加する時期ですが予想通りにはいきません

今月の発電量は88.9Kwhでした、午前中のお天気が重要です



発電記録ロガーデーターですピークは700Wに制御されています

記録が赤い日は晴れているが雲が多い、白い枠線だけの日は雲一つない快晴です


電力会社の日照データーと発電量



2018年9月から3年と2カ月の記録です

累計発電量は2665kwhになりました。






Last updated  2021.12.04 08:28:27
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2021.11.04
カテゴリ:ソーラー発電
何かと問題のあったソーラー発電所の監視装置ですが本体は元気そうです

発電量は別のところで記録していますので日々の発電量は残っていました、ブログの何処かに書いてあるのですが・・・、ありました2019/11/15 節電アドバイザー[EMS100]その後・・・、これを見ながら毎日手作業で記録しています

2021年10月の発電量は90.3Kwhでした

後半雲の多い日が続きましたが雨の記録がないですね・・・


日々の日照と発電量

今年は台風が少ないです 台風14号は9月17日のことでしたあれから来ません


昨年10月の記録は日照195:発電量97.9kwh 今年194:90.2kwhちょっと少なめです



太陽高度は下がり 8:30 には発電量は定格700Wに達します

日の出6:30お隣さんの建物の陰になっています、時間とともに階段状に発電量が増えます

トータル2KWのパネルは1KWのインバーターに接続されています、インバーター定格の70%を超えないようにarduinoの制御が効いています

ちょっとだけ東に向いた垂直設置のソーラーパネルはこの時期太陽は11:10ころ真正面です、この日はこの後たくさんの雲が出て発電低下しました、天気が良ければ発電量は14:00過ぎまで徐々に下がり15:00前には太陽は西側の山陰に隠れてしまい急激に発電量は低下します。






Last updated  2021.11.04 09:15:18
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2021.11.01
カテゴリ:ソーラー発電
ソーラー発電所の監視装置、不具合がもう一つみつかりました

発電所から送って来る発電量と気圧データーを0~5Vに変換しロガーに記録していますが、これが少なめに記録されるようになったのです

原因はaruduino の電源電圧不足でした、使用していた受信側のUSB電源アダプタ5Vが4.75Vと規定値より低いのが原因5Vに対して5%足りない分がアナログ出力にもろに影響していました

電源端子から9VのACアダプタで電源を供給することで誤差がなくなり解決できました

まともな接続図を描いたことがないので書いてみました

左側のarduinoが発電所のインバータボックス内にあります

アナログ入力A0に発電量を電流変換器で検出した0~5V(0~1000W)が入力されますこの電圧をもとに出力端子D7~D8に出力される信号でソリッドステートリレーでソーラーパネルを切り離し発電量が定格の70%を超えないように50m/秒のパルスで制御しています

BMP180は温度と気圧センサーですA4・A5に接続、LM35は温度センサーでインバータの温度A1にアナログ電圧0~5Vで入力、DHT11温度・湿度センサーD8に入力されデーターはパケットアドレスの通りarduinoで処理されます(気圧は実測値から950を差し引いて0-100で伝送します)

BMP180とDHT11のデーター取り込みは、専用のライブラリーで実施されるので気にするところではありません

6個のデーターは5秒間隔でaruduinoに接続された無線ユニットnRF4L01で送信されます、電波はガラス窓越しに10mの場所で同じnRF4L01で受信するとやや不調・・・でした

右の監視側arduinoには外部アンテナの付いたnRF24L01+を使用し受信を安定させてあります、送られて来るデーターはA4・A5に接続されたLCD表示器にインバータ温度・ボックス内温度・ボックス内湿度・発電量・外気温度・気圧の順に表示しています(気圧は950をプラスして実測値に戻します)

LCD表示は12CLCDの専用のライブラリーで動いていますので気にするところではありません

6個のデーターのうちボックス内の湿度・気圧・発電量はアナログデーターに変換して1分間隔で別途ロガーで記録しています

まとめ
今回の、ソーラー発電所の監視装置データーが途切れる不具合01~04で改良したのは室内にある監視用のaruduinoに付属した無線機を外部アンテナの付いたnRF24L01+に交換したことですべての不安が解決しました

また、屋外にあるarduinoは掃除して戻し、付属の無線機nRF24L01は水洗い乾燥してシリカゲルの入ったビニール袋の中で運用しています

温度0~60℃、湿度100%近くで数年運用しても壊れないaruduinoとnRF24L01はおもちゃじゃない!と、感心しております

アナログ出力の誤差は電源電圧不足これはしっかりした9VのACアダプタに交換することで解決しました、PWM方式のアナログ出力255bit?も電源電圧をしっかりすれば十分実用になることが分かりました

aruduino nano を使用した場合も同じように アナログ出力が不足することは分かっていましたが、こちらは結論が出ていません、電源電圧を10%くらい高くして変化を見たいと考えています。

追記:arduino nano にも外部電源端子(VIN)があることが分かり 、9Vの外部電源をつないで様子を見ますと5%もあった誤差が0.5%以内に収まりました、これはちょっとした!測定器レベルでしょう

発電所側の図面も不足分を書き込んでおきました









Last updated  2021.11.03 16:24:30
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2021.10.31
カテゴリ:ソーラー発電
何かと問題の多かったソーラー発電所の監視装置データーが届かないことがあった・・・、これで解決だと確信しました

外部アンテナの付いたnRF24L01+が届きました、先の写真の通り5個(セット)入りでした

本日、無線部を交換しようと・・・受信データーを確認しますと!また止まっていました、場所を変えると直ぐ受信しました・・・、交換します

無線部から7本の線を半田付け・・・ムカデのコネクターに接続し、既存のもと交換します

左nRF24L01です基盤にアンテナパターンがあります

             右 今回購入した外部アンテナ付きのnRF24L01プラスと交換します


無線部を交換しました、大きなアンテナが目立ちます

           右、赤い枠の部分がnRF24L01プラスです、ホットボンドで固定しました

無線部を交換して電源を入れると何の問題もなく起動、データーを受信しました場所を移動しても安定して受信しています「nRF24L01・・互換間違いなさそうです」

冗談でこんな小さなアンテナをつけてみたのです・・・1cm

2500Mhzですから波長は120mmとなります、しかし1cm、のこんな小さなアンテナでも安定して受信できました、5mmから10,20,30mmとアンテナの長さを変えてみたのですが受信できます

本体付属のアンテナを使えばどれくらいの距離、情報が到達するか試してみようと考えています。






Last updated  2021.11.01 23:43:56
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2021.10.29
カテゴリ:ソーラー発電
復旧したかと思ったのですがその後も、ソーラー発電所からのデーターが届かない日がありました

送信側の電源を切って入れると復旧するので、常時商用電源に接続していたarduinoの電源をソーラーパネルから取ると毎日リセットできると、考え安定化電源を作って変更してみました解決かと思えばまた翌日、データーが届きません

いろいろやってみましたが送信側は異常なしとして、すべての部品を元の状態に戻しました

受信側です、この箱の中を見ますと無線機は壁に近い方にあります

arduino uno +nRF2401 箱を壁から十分離すと受信するようです

送り側データ間隔は1分ですから変化が読み取れませんので、5秒間隔に変更しました

小屋裏で使ってた受信機 ardino nanoですこれはどこにおいても安定して受信します

arduino nano + nRF24L01 面倒ですがこれに受信ソフトを入れて交換しました(消費電流40mA弱)

受信機からソーラー発電量と屋外の気圧をデーターをアナログ信号(0~5V)でロガーに転送してますのでこちらも接続して完成か?と思いましたが、また!問題発生 arduino nano のアナログ出力は MAX=5Vのところ4.5V弱しか出力しないのです

例えば、気圧測定 950~1050hpa 中心2.5Vで1000hpaにしてあります、当日の気圧1017hpaの時1009hpaと随分足りないのです、1030hps 付近から頭打ちになるのです、以前からいくつもの nano 試してみますが皆同じです、一部だけの補正でしたらでしたら演算で解決しますが、これはダメです

元の箱に戻ります、壁から30cm離すと安定して受信します、箱を壊して本体を引っ張り出すと定位置でも安定しています、無線機がarduino本体に至近距離で張り付いているのも問題なのかもしれません

arduino uno +nRF24L01 オープンスタイルに組換えました

これでしたら無線機の向きを変えることで受信状態を改善できます(消費電流70mA弱)

不具合の原因は受信側にあったようです


受信状態改善と研究のためこれを購入します


今使っている無線機nRF24L01と互換、電波は1kmも届くらしいです、日本では利用不可でしょう、これを受信機として使ってみましょう。






Last updated  2021.11.01 23:45:33
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2021.10.18
カテゴリ:ソーラー発電
今年1月にリレーが焼けて停止したソーラー発電所です

数日前からソーラー発電所のデーターが届かないことがあります

最初インバーターが壊れたのかと思いましたが別の情報で記録されています発電に問題はなさそうです

10日3.1 11日0.5 12日1.1 13日0.8 14日3.4 15日4.1 16日3.9 17日3.7 18日3.6Kwh

発電出力・インバータ温度1・インバータ温度2・BOX内温度・BOX内湿度・気圧、6個のデーターすべてが更新されないのです、arduinoの制御回路のロックかな?

発電所からのロガーに記録しているのは発電出力、赤だけですそれが度々止まります

10月は10日までよく晴れた日が続いていました11・12・13日は雨でした、発電制御箱の湿度は90%を超えることは珍しくありませんので湿度の問題かなとも考えました

10/12 ACアダプタを交換、電源リセットで復旧しました、arduinoの制御回路としては正常に動いているようです

10/13 同じく電源リセットで復旧しました、データーを送る無線ユニットに錆び・変色がありますので掃除してみました

10/14 汚れていた無線ユニットの湿気対策としてシリカゲルの入った袋に密封しました

直りました・・・と思ったが!

10/16 また止まっています、arduinoを取り換えてみたい、プログラムをパソコンの中を探しますが見つかりません、このブログから探し当てた 2020/1/18 からコピー・・・、書き込むとよさそうです・・・直ったのかな

一見問題なさそうですが左のものネジを/見てください見事に錆びています

10/18 また止まっています、最後に替えていない無線ユニットを交換することにしました、現物を見ながら配線の色と接続先を記録してユニットを作成そして交換完了、データーはもれなく受信しています

前回と同様に左下、白いシリカゲルを入れたビニール袋が無線ユニットです

発電には問題なさそうだし、できることはすべてやったので変化を見逃さないように監視しましょう。






Last updated  2021.11.01 23:46:28
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2021.10.03
カテゴリ:ソーラー発電
2021年9月のソーラー発電実績です

ブロック塀の上に垂直に設置したソーラーパネル、これから発電量が期待される時期ですが相変わらずお天気の悪い日が続きました

発電量4Kwhを超えた日はたったの3日だけでした

天気が良くても一日中、雲ひとつない日なんてありません

9月の発電量は63.5kwhでした



発電量と日照のグラフ



過去の発電量の記録

今年は春から発電量が情けない状態が続いています


予告編・・・10月は 2日・3日とまったく雲の出ない日が続いています期待できそうです

我が家のソーラー発電所は日の出から14時までが勝負です。






Last updated  2021.10.03 21:26:15
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2021.09.04
カテゴリ:ソーラー発電
8月のソーラー発電実績

8月9日深夜小さな台風9号は西側を通過しました

ブロック塀の上に垂直に設置したソーラーパネル、今月は雨が多く、気温も低くまるで梅雨の状況でした、それでも月末には3KWhを超えてきました、秋近し・・・・

ソーラー発電実績は56.4KWhでした



日照少なくて野菜も値上がりか?・・・、小さなキューリ2本で148円!



雨の多い8月日照量は昨年の半分でした



あまりに少ない発電量、日々の記録を確認しました、青いグラフは外気温

赤いグラフが発電量ですピークで500W前後ですから装置は正常です。






Last updated  2021.09.04 06:42:19
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2021.08.04
カテゴリ:ソーラー発電
2021年7月のソーラー発電実績です、垂直に設置した8枚のソーラーパネルは、夏至を過ぎ太陽高度は目に見えて下がってきました、梅雨明けと相まって発電量も徐々に増加しています

史上2番目に早い梅雨入りは5月15日でした、梅雨入りが早かった分梅雨明けは例年より早く7月13日でした、我が家の屋外気温計は35℃を超えてきました

発電量晴れの日は2Kwhを超えてきました



天気がいいと昼間(9:00~15:00)冷房の電気代くらいにはなりそうです

日照量は地元の電力会社が日々の電力使用量と一緒に発表しているものですから発電量と大きく違うこともあります、西側に山があるこの発電所は15:00を過ぎると極端に日当たりが悪くなります

月別の発電量です、2019年集計は718Kwh・2020年は963Kwh

昨年8月の発電量が特別多いので気になり日記を調べてみました、雨が降ったのは台風8号の影響で8月26日夜から朝にかけて残り30日間すべて晴となっていました
8月の我が家の気象台記録も調べてみました、35℃を超えた日が20日もあり、なんと最高気温は8月29日15:05に39.8℃を記録していました、ちなみに8月最低気温は25.1℃!毎日が熱帯夜だったことになります、今年も暑いことでしょう。






Last updated  2021.08.04 17:47:56
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