太陽光パネル用、赤道儀式手動追尾装置を手作り

先日購入した激安太陽光パネルに効率的に発電させるために、追尾装置を作成しました。

手動で意味があるのかと思われるかもしれませんが、板を回転するだけで、日の出から日没まで常にパネルに対して垂直に太陽光を当てることができることは大きなメリットがあります。

追尾装置概略図

この装置は望遠鏡用の天体追尾装置である赤道儀を簡略化したものです。

以下にこの装置の仕組みと作成手順を説明させていただきます。

追尾装置本体部分

基本部分です。
下の板は常に固定し、上の板を回転させます。
上の板は、回転時に地面に当たらないよう角を取りました。

赤道儀の仕組みを簡単に言うと、地球と回転軸を合わせ、地球と反対側に回転させることにより、見かけ上の天体の動きを止めるものです。
動きを止めると言うのは、例えばカメラをセットした場合、常にファインダーの中心に太陽があるということです。

赤道儀はミニチュア化された地球であるという考え方もできます。

ネジには極軸の機能を持たせているので、地球の回転軸と並行に合わせます。
回転軸の角度は東京の緯度と同じく、地面に対して35度なので、ネジを回して調整します。(目分量ですが・・)

これに角度調整機能を持つ架台を組み合わせます。

追尾装置架台部分

架台部分の仕組みは下図のようになっています。

追尾装置架台部分の説明図

角度調整用ネジを回してパネルの角度を太陽高度の角度に合わせます。
自宅の緯度だと、南中時の太陽高度が最も低い冬至で約31度、最も高い夏至で74度となりますが、角度調整用のネジによりその時期の太陽高度に合わせられるようになっています。
太陽高度の数値は、CASIOの計算サイトで算出しました。

完成し、さっそく室外機の上に設置しました。

赤道儀型手動太陽追尾装置

架台と本体の間には冬至日の太陽高度に対応するために三角の板を差し入れてあります。
三角の板の角度は下記の計算になります。

90ー35ー31=24度

実際はそこまでは追求せず、回転板の角を取った時の端材を流用しました。

バランスウェイト(重り)はまだ取り付けていません。
無くても大丈夫みたいですが、朝と夕方は倒れる危険があるので、そのうちに取り付ける予定です。

角度確認のためのネジ

このネジは、パネルが太陽光と垂直になっているかを簡易的に確認するためのものです。
ネジの影がネジと同心円になっていればいいわけです。

赤道儀式太陽追尾装置(14:50時点)

上記写真は14:50時点です。
11月の太陽はかなり西に傾いていますが、パネルは太陽光線に対して垂直を保っています。(手動ですが。)

希望通りのものを作ることができて満足です。
作ってみて、地球と天体の関係について勉強になりました。
小中学生が天体の勉強をする場合のキットとしても面白いと思います。

これを使わなければならないような災害が来ないことを願います。

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