山林生活

【オフグリッドを目指せ】ソーラー発電で強制換気機構を自作

【オフグリッドを目指せ】ソーラー発電で強制換気機構を自作

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小屋の中で調理をすると煙が出るんです。それ以外にも生木を使えば煙だらけとなります。
小屋は基本扉を開放したままです。夜は閉めますがそれでも窓は網戸にして開放してます。都内では猛暑となっていますが、案外房総は日影にいれば涼しいです。夜は風があれば心地よい。エアコンが無くても(エアコンはないですが)問題なく過ごせます。車中泊で寝ているときは定期的に冷房をつけてましたが小屋は何ら問題ないです。もちろん日が出ると暑くなるので朝は7時前に起こされますが、夜は快適に寝れています。

これ、夏場はよいんです。問題は冬場についてです。
小屋に寝泊まりするようになったのは春になってから。まだまだ夜は冷え込みました。どうにかして暖を取ろうと囲炉裏で炭を燃やしたのですが、一酸化炭素が発生するため窓を開けなきゃダメなんです。冬のテントで練炭を焚いて死んでしまいましたという事故が毎年あるように一酸化炭素中毒はマジでヤバイみたいです。

小屋暮らしの第一歩。山林小屋で寝泊まりしてみた
小屋暮らしの第一歩。山林小屋で寝泊まりしてみた

囲炉裏もできたしそこで調理もできました。結構囲炉裏って使い勝手が良いです。小屋の中なので風が吹かないのもよいし、

そんなわけで一酸化炭素警報機を購入しました。中国製なので不安はありましたがちゃんと機能しているようです。これで一安心ってわけですが、そもそも一酸化炭素が充満する建物の作りが問題なのでしょう。昔の人だって家の中で火を使っていたわけです。囲炉裏を使って調理をしていました。その人たちが住んでいた家とこの小屋とはそこまで差は無いと思うんですが、換気がうまくいっていないからか一酸化炭素が室内に留まるようです。
小屋の天井には換気窓がついています。一酸化炭素は空気より軽いです。つまり上昇するわけです。上昇した先に逃げ道があれば外に出ます。つまり火を焚けば自然と換気できるようになるはずなんです。でもそこから抜け出してくれないんです。

それであれば強制的に排気させてみよう。

ってことでこちらを用意しました。以前購入したパソコン用の冷却ファンです。このファンを天井の排気口のところに取り付けて動かせば換気できるってわけです。問題は電力をどうするかということ。

それはこちらで解決します。ソーラーパネルです。以前乗っていたサンバーに取り付けようと思ったもののサンバーを手放し、その後エブリイに取り付けようとしていましたがそのままの状態で放置されていたソーラーパネルです。これを利用すれば電力問題は解決します。しかも小屋にいなくてもソーラー発電によって稼働できるので常に換気扇を稼働させられるってわけです。特に小屋は湿気があります。窓を開けて換気をすれば風の流れで湿度は下がりますが、閉め切っていると停滞し、昼夜の温度差で結露が発生、結果的にカビが生えるのでしょう。でも強制的に排気されれば空気の流れができるわけです。そうすればカビも生えづらい部屋になるはずです。

ソーラーは18Vなので12Vに減圧しなければなりません。またパネルからファンにつないでも日が出ているときにしか稼働しません。そのためバッテリーに充電しつつファンも動かせるようにコントローラーを使用します。こちらもサンバーソーラー発電化しようとしたときに購入したやつ。

バッテリーはバイク用のヤツを新調しました。

電動ファンは12Vで0.25Aのが二台なので合わせて0.5A。
バッテリーは12Vで容積率が8A。
ソーラーパネルは100W 18V。

まず電動ファンは二台。12Vで0.5Aなので6wの消費電力となります。
24時間稼働した場合は6w×24h=144w。
バッテリーは12V×8Ah=96w
ソーラー発電は晴れていると一日3時間発電するようです。つまり300w発電します。

ファン:6w=0.5A×12V
バッテリー:96w=8A×12V
ソーラー:300w=5.6A×3h×18V

ってことでオーケーですかね。

ファンを24時間稼働させるのに必要な電気量は6w×24h=144wです。つまりソーラー発電だけで十分です。
しかし発電は日中の3時間しかされないと仮定した場合、21時間はバッテリー依存となります。

ソーラーパネルが稼働している時間はパネルから電力供給出来るため6w×3h=18wとなります。144w-18w=126wをバッテリーから供給しなければなりません。
ソーラーは300w発電。そこからファン3時間稼働分を引きます。300w-18w=282wとなり、この282wがバッテリーに充電される部分。しかしバッテリーは96wまでしか充電されません。つまり282w-96w=186wは発電しても無駄になるってことです。

かつ日照時間外のファンの駆動はバッテリーから電力を供給しなければなりませんが必要な電力は126w。バッテリーは96wなので30w不足してしまいます。

つまりこのバッテリ容量では足りないってことです。そもそも日照時間っていうのは晴れているときのことで、当然雨が降ったり曇ったりする日もあります。この計算式では晴れないと動かないし晴れても3時間ほど動かない時間があるってことになります。そもそも抵抗とかそういったのは一切考えていないためもっと低い数値になりそうです。

まぁファンに必要な電力は6wと微弱です。陽が弱くても発電されて動くのでしょう。しかし雨や夜は充電されません。諸々からバッテリーの容量を増やした方がよさそうです。ソーラーの発電量を考えれば3倍の量が必要です。

ではわざわざ追加で買うかというとそういうことまではしたくない。まずは動くかどうかを確認してからとなります。

適当なケースに入れます。ちょうどよいじゃんかー。

と思ったのですが蓋がしまりませんでした(この後ターミナル取り付けにより更にしまらなくなります)。

配線をコントローラーにつなげます。とりあえずファンを動かしてみましたが問題なく動きました。ソーラーの稼働も確認済み。あとはこれを設置していきます。

バッテリーは傾いたりするとよくないので固定しなければなりません。色々考えた結果、素人DIYの見方!ガムテープ登場です。

その辺に落ちていたスタイロフォームを手でちぎって入れていきます。これで固定されたでしょう。

マイナス線だけ外しておきます。

ソーラーパネルを屋根に取り付け。ネオジム磁石と工具箱に落ちていたステーを流用。多分台風が来ても飛ばないと思う。飛ばないと思うがステーの部分が割れて大破する可能性は高そう。

換気扇はこの天窓に取り付けます。一度格子を外します。

換気扇を取り付けるだけだと吸引力が弱いので周りをプラダンで囲みます。目視&フリーハンドでカット。

まぁいい感じじゃないでしょうか。

ここに工具箱に落ちていたステーで換気扇を取り付けていきます。手ごろなステーが無く変な形になりました。でもガムテープとか使わずに作ってるのってすごくないですか??いつもであればガムテープ貼って終りなのにちゃんと作ろうとしています。
上の部分がちょっと隙間があるのでここを埋めたいと思います。

結局ガムテープ最強伝説!

隙間を埋めるといったのに隙間が空いているのは愛嬌のうち。

ここはこれで問題なさそう。

もうガムテープで良いだろってことで。
いろいろ検討した結果、このような状態になりました。

一応落下防止用にワイヤーは取り付けました。万が一台風がきた場合、窓格子ごと落下する感じになりました。

ファンに関してなんですが、スゲーうるさいんです。ずっとウィーンてなってるんです。ファンは小屋の中にあるので外はそこまでうるさくないんです。室内はかなりの騒音です。小さいファンだから仕方ないんですかね。普通の換気扇の方が静かです。

これじゃあ寝ることもできません。必要なのはバッテリー増設ではなくオンオフスイッチの設置でした。換気扇から出た配線を部屋の下まで伸ばしてそこにスイッチをつけて再度外に配線を持っていけばスイッチが取り付けられます。つまり次回はスイッチ作成ですね。

次回までソーラーパネルとバッテリーが生きていればの話ですが...。

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山林

千葉に山林を購入しました。
小屋暮らし、土地持ちホームレスを目指し開拓中⇒プロフィール

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