太陽熱温水器の作成(8)

温度等の記録装置兼コントローラーを作る
日射量と各部温度の変化からどの程度の効率で集熱できるのか計測するためと、集熱できるときに循環ポンプを回す制御を行うために、コントローラーを作ります。
基本的には、マイコンで、照度・温度等を測りつつSDメモリに保存、集熱板の温度と水温を比較して、集熱板の温度が高くなったときには、ポンプの電源を入れる制御をするのですが、マイコン部分は、前にやっていたプログラミングをずいぶん時間が経って忘れてしまいましたので、楽にプロトタイプが作れるかもしれないarduinoを使ってみようと思いました。
今日ボードを買ってきましたが、家づくりでビンボーなので、できるだけ安いものをと
キットを購入(2200円)。
SDメモリへ保存するためにマイクロSDシールドなんてのも購入(コネクターとICがついているだけなのに1500円近く。高けーよ!)。
何を買うのか調べるためにいろいろなArduino関連の物を眺めていたのですが、ふと思ったのは、ブレッドボードとか、ピンヘッダーにピンを差し込んで配線とか、簡単に動きそうな気がするのですが、これ使ってみんな最終的に何かするものを作っているのだろうか?という疑問。
他には、センサーのためのphotoダイオード、サーミスター、制御のためのリレーとトランジスタ、ダイオード、あれこれ取り付けるためのIC基板、センサーや配線を取り付けるための端子板、リアルタイムクロック等を秋月電子で購入しました。
容器はたぶん弁当箱を使うと思います。蓋に基板等を全部マウントして、本体をかぶせておしまいという感じ。アルミの弁当箱を使うのも面白いかもしれない。
今日はたぶん、Arduinoを組み立てておしまいかな。。。

太陽熱温水器の作成(7)

保温された蓄熱漕の製作
これまで循環された水はポリバケツの水を温めて終わりだったので、ポリバケツの水がどんどん冷えるためどれだけの熱を集熱板から回収できたか判断することが難しいです。
これでは、温度を測っても何を測っているのかよくわからず、あまり面白くないので、蓄熱漕とその前の配管を断熱することにしました。
蓄熱漕は、ホームセンターに売っていたRVコンテナ(もどき)1400円に3cm厚のスタイロフォームを内側にはめ込んで断熱漕を作ります。これで25リットル程度のタンクになります(小さいですね)。
IMGP1668.jpg
水を中に入れるので、0.06mm厚の120lポリ袋(ポリエステル)を2枚重ねで中にいれ、ポリ袋の中に水を入れてタンクとします(水の重みで自然にタンクの形になるはず)。
蓋にはホース2本と温度計を差し込む穴をあけ、蓋にもちゃんとスタイロフォームを挟んで、スタイロフォームと水槽の間にはポリ袋を挟んでRVコンテナの蓋をしました。
ホースは、できるだけ温室箱の中を引き回し、外に出るところには、断熱材を巻いています。
IMGP1674.jpg
一応水の循環ができることを確認しました。
夜になってしまったのでテストはまた今度。
1/5の朝も寒く、例によって配管は凍っていました。
配管が凍って詰まっていましたが、日が当たったときに、ホースを壊したくないので、しょうがないのでポンプを動かして出かけました。
帰ってきたのは夜20時でしたが、循環は継続しており、温室箱の中は14℃程度、このとき蓄熱漕は20℃程度ありました。お湯が温室箱の中に循環することによって今度はラジエーターのような働きをして冷やされているということになります。
循環を停止してしばらく待って、21時過ぎに温度を見ると、温室箱の中は2℃(凍りかけ!)になっていました(露出したところの配管も凍ってそう)が、蓄熱漕の中はまだ20℃程度を保っており、保温性能はしっかりしてそうです。
1/6の朝もやはり凍っていました。この日は、あまり日差しはありませんでしたが、16時頃には帰ってきたので、蓄熱漕の温度を見たところ35℃をさしていました。温室箱はすでに日陰に入っていましたが集熱板の温度は26℃程度で、蓄熱漕と集熱板には循環させた場合10℃程度の温度勾配ができるようです。