大学校及び設置科 近畿職業能力開発大学校制御技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 安全衛生、電気回路、シーケンス制御(PLC)、センサ、オペアンプ回路
課題に取り組む推奨段階 電気工学概論、電子工学、シーケンス制御実習?、センサ工学終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、主に電気・制御回路設計、組立技術の実践力と環境・エネルギー問題に関する知識を身につける。

製作の目的と概要

 本課題では、新エネルギーに関する技術調査から、最も身近な太陽光発電システムについて、仕様を設定し、それを満たす設計を行った後、製作、動作確認を行いました。本システムの設計仕様を以下に示します。
・照明設備としてLED照明器具(8W)を使用。
・LED動作時間は365日、日没後2.5時間点灯(看板照明を想定)。
・鉛蓄電池の放電深度は容量の50%とする。
・不日照補償3日、有効日照時間4時間とする。
・太陽方位追尾(絶対方位式)を行う。

成果

 設計仕様に基づき選定した主要部材は以下のようになりました。
・太陽電池パネル:出力30W 12V
・鉛蓄電池 :容量12Ah 12V
 以上を用いて組み立てた後、動作確認を行いました。
 動作確認は、3時間で太陽光により蓄電池に充電された電力を4Ωの抵抗負荷に約3Aで放電し、放電終止電圧10.2Vに至るまでの時間と電流積算値(Ah)を測定することにより行ないました。その結果、約65分、2.85Ahとなり、4時間に換算すると、3.8Ahとなります。さらに3Aでの放電容量率約70%から5.4Ah相当となり、選定した蓄電池容量12Ahの50%である6Ahに近い値となりました。また、満充電に近いと思われる蓄電池購入直後の時間と比べても半分程度の放電時間となっており、ほぼ当初計画通りの発電量が得られたと思われます。
 なお、正確な評価は次年度、電流値のリアルタイム計測システムを構築後に行う予定です。
太陽光発電システムの設計・製作(H19)の画像1
太陽光発電システムの設計・製作(H19)の画像2