ポールの上のセンサーに必要なのは五ボルトです。そこは簡単なほうです。難しいのは、その五ボルトを一年間保ち続けることです。野外で、誰も電池を替えに車で出向かない一月を越えて。
五ボルト、三つの道。
接続機器はほぼすべて — ゲートウェイ、気象センサー、ゲート制御、カメラ、土壌プローブ — 内部の電子回路を五ボルトで動かしています。端子に五ボルトが来ていることはまれです。実際にはもっと高い電圧 — 九〜十二ボルト — を受け取り、内部で降圧します。だからこそ同じ筐体を、小さなバッテリーからでも、ACアダプターからでも、風車からでも給電でき、機器はその違いに気づきません。
とはいえ、この三つは同等ではありません。系統は最も簡単です — 掘削の見積もりを取るまでは。小さな電池は最も安価です — 現地へ何度通うかを数えるまでは。風は、機器が「できれば歩いて行きたくない場所」にあるときでも働き続ける唯一の選択肢です。
負荷はごくわずかです。問題はワット数だったことなど一度もありません — 問題は現地に通うことです。
九ボルトという道を、正直に。
九ボルトの電池は、機器を動かし始める最も速い方法です。掘削も、アダプターも、誰かの許可も要りません — はめ込めば機器は生きます。これらの設置のほとんどは、作業台の上でそうやって生まれます。そして驚くほど多くが、そのままの姿で残ります。
それで何がどれだけ持つかは、動作サイクル次第です。使い捨ての九ボルト電池が蓄えているのは、およそ五ワット時。起きっぱなしで〇・五ワットを引く機器なら十時間ほどで空になり、これでは誰の役にも立ちません。起きて、値を測り、送って、また眠る機器なら平均は一ミリワット程度 — 同じ電池で何か月も動きます。
つまり使い捨て電池は、立ち上げのとき、短期間の測定、そして人生の大半を眠って過ごすセンサーには正しい答えです。決して眠らないカメラやゲートウェイには誤った答えです。パネルの表示が伝えているのはまさにそこです。このソケットは充電式バッテリー向けに定められています。実際の設置では、バッテリーをポールまで運んで交換することは想定されていないからです。充電され続けることが想定されています。
残るのは役に立つ部分です。何がそれを充電し続けるかは別の判断であり、最終的な判断でもありません。機器は作業台の上で電池から始まり、最後には風車が充電するバッテリーパックにつながっていても構いません。機器そのものは何ひとつ変わらずに。
決めるのは敷地であって、データシートではない。
これらの設置が実際にどこへ落ち着くかを見てください。離れの建物の端に立つポール、その背後の谷、三方の木立。尾根の上ではありませんし、これからもそうはなりません。センサーは、測る対象が住んでいる場所に住まなければならないからです。
こうした敷地は「風が乏しい」と言われます。たいていはそうではありません。風が遅いのです。それは別の問題であり、別の答えがあります。
遅い空気では、面積がすべてに勝る。
風から取り出せる出力は速度の三乗で増え、ロータが掃く面積には比例するだけです。風の弱い敷地には悪い知らせに聞こえますし、実際そうです — 風速が半分になれば出力は八分の一になります。しかし同時に、どのレバーを引いてよいかも正確に教えてくれます。
敷地の風速は変えられません。受風面積は変えられます。ロータを二倍にすれば面積は四倍になり、まったく同じそよ風から四倍の出力が得られます。さらに大きなブレードは起動トルクも大きいので、週に二度しか来ない突風を待って止まっているのではなく、もっと軽い風でロータが回り始めます。
風の弱い敷地に小さく目立たないものを付けたくなる本能が、たいてい逆である理由はここにあります。風の強い尾根なら小さなロータで結構です。風の弱い敷地こそ、余分なブレード面積が毎日その値段を取り戻してくれる唯一の場所です。
私たちがまず確かめること。
ピークではなく、一日あたりの数字から始めてください。平均〇・五ワットを引く機器に必要なのは一日およそ十二ワット時 — ごくわずかなエネルギーで、平凡な敷地でも控えめなロータで十分にまかなえます。そのうえでバッテリーは、平均的な日ではなく無風の日に合わせて選んでください。穏やかな一週間のあとに機器がまだオンラインかどうかを決めるのは、風車ではなくバッテリーだからです。
そのあとは、設置高さ、卓越風側の開けた気流、そして電圧降下が努力を台無しにしない程度に短いケーブル経路です。どれも難しくはありません。ただ、ポールを地面に立てる前に決めておく必要があります。翌年の冬に気づくのではなく。
機器のところで五ボルト。
その後ろに風、バッテリー、あるいは系統。
風の遅い敷地では、必ずブレード面積を大きく。
このページの写真は、内陸の風の弱い敷地にある実際の設置です。上の数字は、サイジングの判断がどう行われるかを示すための平易な計算です。ご自身の敷地の数字は、ご自身の風とご自身の負荷によって決まります。