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2009年8月11日 (火)

ハイブリッドジェネレーターの構想

2009年9月号のヨット総合雑誌「KAZI」に4ページ特集で我が艇が掲載されました。(よろしければ是非一冊お買い求めを。KAZI舵カジKAZI誌で御座います~。宣伝。笑)

姉妹紙、BOAT CLUB誌にて10年間連載をされている「小川淳」さんのご協力の下、今回あーでもない、こーでもないと議論を重ねながら「バッテリ駆動のマリンエアコン」という題材で、26ftのヨットにエアコンを乗っけちゃおう!という企画を行うことになりました。

しかし当初、この企画はエアコンを積みたいのが第一目標ではありませんでした。では何の為に・・・???

それは、私はフネを始めてから所謂「マリーナ」に保管していたことが殆どありませんでした。10年以上前の大らかな時代は一時違法係留を決め込んでいたことも。(正確に言うと、桟橋管理者に係留代金払っていたので、それが違法係留とは知らなかった・・)その当時に一番困ったのが「真水」。次に「電気」でした。真水に関しては雨水を上手く利用したり、川の水をくみ上げて洗浄用水としたりしていました。電気は小型の発電機を利用したりしてました。

その中の電気ですが、、、ヨットを始めるようになって、発電機の音が我慢ならなくなってきました。あんな音を聴くぐらいなら電気は無くても良い。そう思うようになってきました。

だが、私のフネ生活の中で大きくウエイトを占める部分として「ヨットはでっかいプラモデル」という点が挙げられます。いわゆるイジリ好き、、、イジリーなんですね。すると、どうしても電動工具が使いたくなりますので、この点が大きな問題でした。

当初、ソレイユルボンを貰ってきた時は電気の無いマリーナに保管する予定でした。そこで、DIY用の電気を何とか用意したく色々考えてきました。最初は桟橋に発電機を設置してしまおうかとかも考えましたが盗難や潮カブリが心配。かといって26ftのフネに発電機を設置するのはスペース的な問題と騒音問題で悩んでおりました。DIY用としてはどうしても3000wクラスの発電機が必要だったのです。3000wクラスだと「うるさい・重い・でかい」と三拍子揃っておりますので簡単にはいきません・・・・。

そこで考えたのが「ハイブリッドジェネレーター構想」です。

Hatuden1

極普通にフネで100vを用意しようとすると、上記の図の通りになります。船体塗装の為のコンプレッサーや、サンダー・電気ドリルなどをどうしても使いたかったのですが、これらは起動時に定格の3~10倍の電力を消費します。3~10倍というと余りにも幅がありすぎますので、手持ちの電動工具をデジタル電流計で測定したところ、起動時に3500Wは最低必要なことが判りました。3500wを許容する発電機というと、かなりの大物になりますので、とても26ft艇に常設は無理です。

そこで、無い頭を絞って色々考えてみて、辿り着いたのがハイブリッドジェネ構想でした。

Hatuden3

上が略図になります。

まず、100vを得る為に、インバーターを使います。インバーターとは12Vを100vに変換する装置です。こいつはガソリンなどは一切必要なく、配線さえすれば無音で100vを作り出してくれますのでヨットにはピッタリだと思います。 

インバーターの電源には12Vのバッテリを使用します。

基本的には、この2つがあれば、バッテリが空になるまでは100v機器は使用できます。

さて、何故にこのシステムが必要に迫られたか???それは、前述の通り、小型発電機では瞬間的な大出力に対応できないからなのです。

Hatuden2

上図の通り、コンプレッサなどを備える機器を使うと、スタートの時に3-10倍の電力が必要とされます。これに対応するには3000wクラスの発電機が必要と既に御説明したとおり。だが26ftの艇にはそんなスペースが無い。ではどうするか???

そこで考えたのが大容量インバーターでした。私が使っているのは米国通販で5万円程度で買える一番の安物ですが、連続2500w、5分連続3000w、瞬間ピーク4500wを保証してくれています。実際にはヤフオク使って25000円で購入したものですが、それでもこれだけの性能を保証してくれています。ですので、バッテリの容量さえあれば、工具やエアコンのスイッチを入れた瞬間に流れる突入電流の問題は回避できることになります。

しかし、バッテリは急速に無くなっていきます。そこで、充電器で充電しながら使うことを考えました。この場合の充電器は100v電源を使用し、12vバッテリを充電するものです。充電器は突入電流などの問題が無い為に、900w程度の小型発電機でも40A~60A程度の超大型充電器が使用することが出来ます。 

但し、欠点があります。例えば50A充電器で充電した場合・・・・。大よそですが、100v側では500wの連続使用に限られてしまいます。(この辺りの計算は次回以降に詳細にアップします)。500w以下ならば発電機のガソリンが尽きるまでは延々使用できますが、500wを上回ると少しづつバッテリ容量が減っていき何時かはインバータが止まってしまいます。

ですが、長時間大電流を消費するフネ用の100v機器ってあるでしょうか??私はエアコン以外には存在しないと思います。照明器具などはランタンなどでもカバー出来ますし、テレビやパソコンといったものならば、バッテリだけで長時間駆動できます。実際に長時間大電流を食うものはエアコン程度だと思います。そして、そのエアコンは、スイッチを入れた瞬間は2500w程度消費しますが、その後は意外に低燃費でして、実測500wを下回っています。

以上のことにより、このハイブリッドジェネを使うと次のことが可能です。

 900w程度の小型ハンディ発電機で長時間エアコンが使える

 電動工具や電子レンジなどの短時間利用なら発電機は不要である

 クルーズ先係留地で無音にて100vが使用できる(エアコンレベルでMAX3時間程度)

 大型のソーラーパネルを組み合わせると、発電機なしで週末2時間程度エアコンを使用可能。

と、こんな感じです。まさにヨットにはうってつけではないでしょうか??

そして、100vが無い係留地でも、今後100v問題に悩まされることがありません!
YBMのBバースとかには最高なのではないでしょうか。
(自宅近辺の正規係留場所で最安値はYBMのBなので、実はこれに合わせて色々考えました)

但し、このシステムを構築するに、機器選択に色々ポイントがありました。その辺を今後アップしていきたいと思います。

ところで蛇足。

エアコンエアコンと言っていますが・・・・正直なところ、基本的にはエアコンは要らないと思っています。自然の中に遊びに行くんですからね。特に航行中は全く不要だと思ってます。キャビンに居ないですからね。(マグロになるわい。) だが、午後2時前後はキャビンの中は50度近くになります。この時間帯にフネで昼寝しようと思うと必要かな?と思う程度です。

でも実際のところはエアコンは欲しい。(矛盾してますねー)。 そうですねぇ・・例えば、フネメーカーが新艇建造時にエアコン標準装備として売り出し、不要ならばレスオプションとして20万円値引きします。という話しだったら・・・・たぶん100%に近い人が装着するのではないかと。 DIYで色々やってみると、陸電前提でのエアコン装着だけならば20万円程度で装着できました。 

蛇足2

小川淳さんの名誉の為にも敢て記載致しますが、これと同じシステムがこの夏にヤマハ・日産ボートから発売発表されました。 実は、今回の原案がある程度出来上がったときにヤマハから発表があり、、、「あれぇ、、ソックリじゃん。なんか真似しちゃったような記事になっちゃうなぁ」と心配したりしました。KAZI9月号に載った記事ネタスタート時点ではまだ発表がなく、あくまでオリジナルのアイディアでした。(とは言っても、このシステムは多分誰もが一度は考えるであろうシステムだとは思いますが・・・。)一応念の為に記載しました。

2015/8追記

ハイブリジェネの最終テストしました

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