10Wのソーラーパネルを使った小型ソーラー発電システムをつくり、畑に設置しています。
消費電流値が「100mA」程度のIoTデバイスを常時稼働させるのに使っています。
さて、このシステムをつくったときの材料費は「15318円」でした（記事は こちら）。
今回、畑に同等のシステムをもう1台設置する必要が生じたので、より低価格に実現できないか検討してみることにしました。
方針としては、信頼性がそれなりに高そうな部材を使った上で、総材料費を10000円程度に抑えたいと思います。
主な材料は以下のとおりです。
- ソーラーパネル
- 鉛バッテリー
- チャージコントローラ
- 架台
- 収納ボックス
ソーラーパネルなどの電材については、
- 「秋月電子」で適当なものが販売されていれば、それなりに信頼できるだろうと考え、秋月電子で購入する。
- 販売されていないものは、「Amazon」で比較的信頼できそうなショップを選択して購入する。
こととしました。
秋月電子では、12Wソーラーパネルと7.2Ah鉛バッテリーが比較的安価だったため、それらを購入しました。
一方、チャージコントローラについては秋月電子には適当なものがありませんでした。Amazonで検索すると、1000円ぐらいからさまざまな製品が販売されていますが、信頼性を考慮して「ALLPOWERS」が販売しているものを選択しました。
収納ボックス、架台については、前回つくったものがコストパフォーマンス的にも良かったため、今回も同じ構成としました。
材料リストはこちらです。
| 名称 | 単価(税込) | 個数 | 金額(税込) | 購入先 |
|---|---|---|---|---|
| 太陽電池モジュール 12W SY-M12W-12 | 2500 | 1 | 2500 | 秋月電子 |
| 完全密封型鉛蓄電池 12V7.2Ah LONG製WP7.2-12 | 1800 | 1 | 1800 | 秋月電子 |
| ファストン端子(#187メス) STO-41T-187N-8(10個入) | 50 | 0.2(2個) | 10 | 秋月電子 |
| ソーラーチャージャーコントローラー ALLPOWERS 20A | 2099 | 1 | 2099 | アマゾン |
| スピーカーコード1.25mm2(5m) | 386 | 0.08(40cm) | 31 | コーナン |
| NEXT30 アングル300 | 217 | 4 | 868 | コーナン |
| NEXT30 フラットバー300 | 217 | 2 | 434 | コーナン |
| NEXT30 フラットバー450 | 272 | 2 | 544 | コーナン |
| NEXT30 L型ジョイント(2個入り) | 217 | 2 | 434 | コーナン |
| NEXT30 ボルト(20個入り) | 272 | 0.8(16個) | 218 | コーナン |
| 工具ボックス | 1078 | 1 | 1078 | コーナン |
| RM型Mネジ ケーブルグランド(M20) | 120 | 1 | 120 | モノタロウ |
| RM型Mネジ ケーブルグランド(M10) | 90 | 1 | 90 | モノタロウ |
| 合計 | 10226 |
目標金額の10000円を、わずかに超えてしまいました。
内訳は、ソーラーパネルなどの電材が6440円、架台が2498円、収納ボックスが1288円となっています。
ただし、たとえば電材に関して、Amazonでは10Wソーラーパネルとチャージコントーラのセットが3220円で販売されていましたので、それを使えば上記より1379円安価にできます。
信頼性との兼ね合いで選択することになりますが、このような部材を採用することで、材料費10000円以下が実現できます。
また、架台の材料代に2498円かかっています。
今回は実施しませんでしたが、たとえば木材（ベニヤ板など）で架台をつくるなど、仕様を変更することで、さらなる低価格化も見込めます。
それでは、組み立てていきます。
購入した電材です。
架台の材料です。
収納ボックスの材料です。
まずは、ソーラーパネルのケーブルに付いていたクリップを切り離し、被覆をむいてハンダでメッキします。
鉛バッテリーとチャージコントローラをつなぐために用意したスピーカーコードの一方の端も同様に処理しておきます。
スピーカーコードのもう一方の端には、圧着ペンチでファストン端子を取り付けます。
これらを使って、ソーラーパネル−チャージコントローラ間、鉛バッテリー−チャージコントローラ間をつなぎます。
架台はL字アングルなどを使って、写真のように組み立てます。
収納ボックスには、ステップドリルやリーマーを使って、ケーブルグランドを取り付けるための穴を開けます。
小さい方はソーラーパネルのケーブルをとおすため、大きい方はIoTデバイス用のケーブル（USBケーブル）をとおすためのものです。
ケーブルグランドを取り付けます。
収納ボックスに鉛バッテリーとチャージコントローラを入れて完成です。
チャージコントローラのUSB端子から電源を取ることで、IoTデバイスを常時稼働できるようになります。