自然エネルギー

自然エネルギー

12V系ソーラーシステム

 電気はどこからやってくるのか?多くは枯渇性の化石燃料やウラン等の地下資源にたより、巨額な資本がそれにからみ、地中深くを掘りまくり、大型タンカーで運搬し、巨大なプラントで燃料が生産され、発電所で電気がつくられ、それらを利用することによって私たちは生きています。社会インフラを維持するうえで、そのような大規模な電力が必要なことは否定するつもりはありませんが、それが持続可能なシステムなのだろうか?と問われれば疑問を払拭することはできません。

 

 それに対して、自然エネルギーと聞くとなんとも心地よい感じがします。それは、太陽光、風、水の流れなど人間環境に近い、手が届く範囲から電気をまかなおうというものだからです。しかし、それらだけで生きてゆくことはできません。衣食住すべてをまかなうには電力以外に必要なものもたくさんあるからです。例えば、プラスチックは化石燃料が原料ですし、生活の隅々まで複雑に入り込んでいるのです。

 

 かつて人類は、再生可能エネルギーのみで文明を築いてきた時代もありました。しかし、その文明もエネルギーによって崩壊してきた歴史があります。多くの人々が現代に警鐘を鳴らしています。持続可能な社会を築くために必要なことは、私たちは「消費者」から「市民」へと意識変革を起こすしか方法はないようです。自然哲学の五行思想、万物は木・火・土・金・水の5種類の元素からなり、それらが影響しあい循環することで成り立っているというもの、私たちはそれらを消費することではなく、うまく順応してゆくことが求められているのです。電気もそんな視点でみてみれば私たちができることはたくさんあるはずです。

 

 

我が家は、日当りが限られているのですが、窓際にソーラーパネルを設置しています。

12V系ソーラーシステム

右の図を見てほしいのですが。DIYでよく使用されるソーラーシステムはだいたいDC12Vあたりを中心にして成り立っています。身近なところでは、自動車の電気システムもそれらで出来てそれらの装置を流用することも可能ですし。電池で動かせるようなものはもちろんのこと、私がよく使う音楽系機材も9V〜24Vぐらいで動いているので上手くコントロールできれば小電力のままスマートなシステムができるはずです。

大手電気メーカーでも過去に家庭用に研究開発されていたとの噂もありましたが、未だに世にはでていないようです。そであれば、メイカー根性をもった人たちの活動場所があるのです。電力会社から送られてくる強力な電気でなくても、そこそこの機器を動かすには事足りるのではというわけです。

 

 

室内でもスマートにみえるようにソーラーシステムをパッケージしてみました。

脱AC100V電源

家庭内で邪魔な存在のACアダプター。サイズもデザインもまちまち、目立たないように隠しても邪魔くさい存在です。ソーラーシステムでは、一度インバーターでAC100Vに変換して更にACアダプターでDC電流に変換するというエネルギーのムダづかいをしなければなりません。黒い大きなACアダプターを触ると熱をもっています、それはエネルギーが熱に逃げているということだそうです。そういうわけでなるべく使用しない方向で考えています。

 

すぐグチャグチャになるACアダプター。

ルックス命DCDCコンバータをつくってみました。

モジュラーシンセ

モジュラーとは、各モジュールを組み合わせてひとつの機器として完成させる考えです。モジュラーシンセには、いくつかの規格があり、その規格内では電力、大きさ、ジャックなどが統一されているので自分が望むスタイルをつくることが出来ます。ソーラーシステム全体ももっとモジュラー化できれば、小電力のシステムは素人でも簡単につくれるはずなのです。

第一世代のモジュラーシンセ

第二世代のモジュラーシンセ

音響システム

大きな音を出すためには、大きなアンプと大きなスピーカを用意する必要がありました。そのためにこの部分はAC電源を使用するしかないと考えていました。しかし、最近では省電力のデジタルアンプも開発されてきていてDC電源でも大音量を確保できる可能性があります。スピーカは、振動スピーカを使用して機動性と軽量化をはかりました。

デジタルアンプとトランデューサの組み合わせによる軽量化。

第三世代システム

システムの解説

超軽量化をはかるためのシステム。

手軽にアウトドアに持ち出せノイズミュージックを楽しむためのシステム構築を考える。

 

基本、かばん1つに全てを詰め込み、どこにでも行けるようなシステムを考えてみた。

 

 持ち運ぶ

トートバッグ

丈夫な6号帆布生地でトートバッグをつくった。肌触りが心地よいのだ。

 

 軽量化

 持ち運ぶ

フレームドラムスピーカ

ラックケース

秋葉原で売られていた中古のアルミケース。中にはスポンジが貼られていたものを無理矢理はがし、ソーラーパネルをフタにネジどめした。

 

振動スピーカとフレームドラムを組み合わせることで、重たくゴツイスピーカから解放された。爆音とまではいかないがソコソコの音量と音質はえられるのだ。

 

 音を出す

 エネルギーを集める

 音響装置

GANKスピーカ

ソーラーパネル 10W

オールインワン

ドイツ製のセルモジュールを採用した高品質!小さいシステムを動かすのには十分のサイズ。

 

ソーラーシステム・モジュラーシンセ・アンプをひとつのケースにまとめた。

 

振動スピーカをGANK内部に取り付け、シンセからの音を共振できるようにし、さらに演奏しやすいように台を自作しました。

ソフフェジオ音階を使ってるのでとても気持ちがよい周波数で共振します。

もちろん、普通に叩けます。

 

 ソーラーシステム②

 音を増幅する

 音をつくる

 音をつくる

 センサー

 音をつくる

 ソーラーシステム①

DCDCコンバータ

デジタルアンプ・ミキサ

チャージコントローラ

バッテリー

アルドゥイーノ

ブレッドボード

ウインドセンサー・光センサー

ガジェットシンセ

ステップダウンコンバータ(中国製)

入力13V→出力12V

入力13V→出力9V

入力13V→出力5V

各機材のDCボルトに合わせて変換

デジタルアンプは、超コンパクトで音量をかせげるし、発熱も少ないすぐれもの。

3chのパッシブミキサーから2chのスピーカにつなげるようにした。

PWM チャージコントローラ

(中国製)12V。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー 12V3.3A容量。

少々高価だが、鉛バッテリーと比べると軽くて高性能。持ち運び用にはピッタリ!

 

Arduinoで音響合成するためにMozziを使用。

 

微妙な風の動きや、光の強さで音を変えることができる。「ゆらぎ」を取り込むことができるのだ。

 

ガジェット系のシンセはハッキングしやすい。ブレッドボードにつなげれば最強のマイシンセに改造できるのだ。

 

IC555や抵抗やコンデンサをさせば

究極のモジュラーシンセになるのだ。

 

第四世代システム

システムの解説

スピーカ

トランスデューサーと呼ばれる振動スピーカを使う。

それを置いた所がスピーカーのように鳴る。

 

ソーラーパネル 20W

昔のモノと比べるとひとまわりサイズが小さくなった!

何かの時のために取り外せるように金具をつけて

ふたの裏に固定してあります。

 

モジュラーシンセのケースとジャストサイズ。
ドイツ製のセルモジュールを採用した高品質!

モジュラーシンセ・アルドゥイーノなど

ユーロラックモジュラーシンセは、+12V-12V+5Vの

電流で構成されている。

このシステムは2A×2までDCDCコンバータの

アンペアの容量内でないとまずいことになる。

 

モジュラーシンセはパッチケーブルで

つなげて音がでる。

ジャックから電気を取り出す感覚だ。

ハンダ付けなしで電気を通す感覚だ。

さらに、ブレッドボードと連結できるように。

変換ジャックを自作してみた。モジュラシンセが一気に

お安く拡張できるのです。

DCDCコンバータ

ステップアップコンバーター(中国製)

入力12V→出力15V(ユーロラック規格)にして

モジュラーシンセに電力を流している。

 

ステップアップコンバータの種類は少ない。

必要アンペアに合わせて2機装着している。

チャージコントローラ・バッテリー

10A容量のPWM チャージコントローラ

(中国製)12V。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー 12V20A容量。

少々高価だが、鉛バッテリーと比べると

軽くて高性能。持ち運び用にはピッタリ!

一応ヒューズもつけてみた。

アンプへは直接バッテリーから電源をとっている。

コンバータを通すより音質は良くなるハズ。

スイッチモジュール。(自家製)

バッテリーの残量が分かるようにデジタル電圧計をつけた。

ボタンを押すとバッテリーの残量が表示されます。

デジタルアンプ

デジタルアンプは8V〜24Vぐらいで動くものが多い。

しかし、いくら省エネルギーとはいえ4〜6Aぐらい

必要なのだ。

というわけでバッテリーから直接電源をとっている。

様々な種類のデジタルアンプ20W〜50W(4Ω)

ぐらいのものを試してみた。

音をだす条件によってかなりの差がある。

持ち運ぶ

エネルギーを集める

エネルギーをためる

エネルギーを供給する

エネルギーを音に変換する

音を増幅する

音を出す

ラックケース

とにかく軽量化をはかるため、海外から最安のラックを

取り寄せました。軽い=安いのです。

高価なものは、ケースの板が厚いのであります。

これは、ペラペラのベニヤ板でできているために軽い!

セッテイング用の内箱はシナベニヤ(5mm)で自作。

それで強度はでているはず。

スピーカ以外の全てをラックに組み込んだ。

 

ユーロラックモジュラーシンセ規格

縦9U 横84hpのケース。

 

オンド・マルノトと呼ばれる初期型のシンセで

使われているメタリックと呼ばれるスピーカを模倣して

みた。独特の響きがある。

フレームドラムにもつけてみた。

かなり楽器っぽい音ががでるし、よく鳴る!

なにより、軽くて持ち運びにもぴったりなのだ。

Modular Synthesizer. Ambient Noise by the solar system in a small garden.

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