山猫おソーラーの備えるブログ防災ブログ。災害や停電などのリスクに備える情報を発信しています。オフグリッドソーラー(独立型太陽光発電)の自作(DIY)の詳細記事も充実。2019.06.28(この記事の最終更新日は、2019年6月28日です。今日は少しマニアックな話題を。電気柵用のバッテリーユニットにつけるソーラーパネルの取り付け角度についての話題です。電気柵用オフグリッドソーラーの、ソーラーパネルは、バッテリーボックスの蓋に角度0(パネルが真上を向く方向)に固定しようと考えていました。(経緯はこの記事を参照)発電効率で言えば、パネルの角度がなくても、それなりに発電するはずなので良いのではと思っていました。取り付け予定のソーラーパネルをまじまじと見て、問題がある事が分かりました。雨水が溜まる・・・想像すれば分かりそうなものですが、改めてパネルを見るとフレームのアルミ部分がパネル部分よりも盛り上がっていることが分かります。(当たり前ですが、予想よりも段差が大きかった)パネルが真上を向くと、降った雨がパネル部分に溜まってしまいます。これだけ溜まると、日光での乾燥の時間が結構かかりそうです。雨水が長時間滞留する事で、パネルの防水も心配です。雨粒がパネルの上にとどまることで、レンズ効果によるパネルの損傷(雨粒が凸レンズの役目をはたして日光を一点に集めてしまう現象)も気になります。汚れも溜まりそうですしね。気になったので、パネルに角度をつける事にしました。雨が溜まるのを防ぐという目的なので、取り付け角度はなるべく小さな角度にしようと考えています。ソーラーパネルに角度をつける事の問題点ソーラーパネルに角度を持たせることが必要と言うことが分かりました。ソーラーパネルに角度をつける事によって新たな問題点が!そう。ソーラーパネルは大きな板のようなものなので、風の力で押されてしまうのですね。このソーラーパネルが風から受ける力は、ソーラーパネルの角度を大きくすればするほど(つまり地面の垂直方向に近くすると)大きくなっていきます。ソーラーパネルは、バッテリーボックスの上に固定されるので、パネルが風で押されるとバッテリーボックスごとひっくり返ってしまいます。これは、まずいですね。いくらパネルが水平でも強い風が吹けばバッテリーボックスはひっくり返ってしまうため、何らかの形で地面に固定したほうがよりよいのですが、地面に固定しない状態でも、できるだけ風に強くしたい!と考えました。ソーラーパネルの取り付け角度を出来るだけ小さくする・・・元々雨を流すことを目的としているので、角度はそれほど大きくしない方針です。(多分10°くらい)(2)ソーラパネルを支えている支柱は出来るだけ短い方がよさそうです。支柱が長ければ長いほど、回転軸(今回の場合は、バッテリーボックスの底)との距離が長くなって、バッテリーボックスはひっくり返りやすくなるはずです。モーメント]でググってみてください。ソーラーパネルの取り付け向きを考える。ソーラーパネルに向かってどちらから風が吹くと、より強い力がかかるか考えています。角度のついたソーラーパネルの表側に向かって風が吹いた場合は、横向きにパネルを押す力と、下向きにパネルを押す力が生まれます。下向きの力は、バッテリーボックス全体を地面に向かって押す力となりますので、ひっくり返る可能性は低いですね。この下向きの力を正圧と言います。ソーラーパネルの裏側に向かって風が吹いた場合は、横向きにパネルを押す力と、上向きにパネルを持ち上げる力が生まれます。浮き上がる力と横向きの力が加わるとバッテリーボックスが転がりそうな感じがします。この上向きの力を負圧と言います。