前回はソーラーパネル100W２枚をどう配置するかまで決定しました。
では今回はそのパネルの固定方法について考えてみます。
固定方法の選択肢はあまりない
ルーフキャリアを載せるわけではない場合、フレキシブルソーラーパネルを軽バンの屋根に固定する方法はだいたいこんなかんじのようです。
１．両面テープで直貼り
一番シンプルでよく見かけるパターンです。
ソーラーパネルの裏側に強力な両面テープを貼って、そのまま屋根にぺったりとくっつけてしまう、ただそれだけのシンプルなやりかたですね。
この方法の利点は、とにかく楽です。
両面テープだけあればいいので、価格も安いですし、ちゃんと対応した商品を選べば剥がれる心配もほとんどありません。
ただまあ、これやると剥がせないんですよね…。
車検などだと、手で取り外すことができる、っていうのが条件だったりすることが多いですし、あと故障や買い替えなんかを考えるとあまり取りたくない手段だったりします。
あと、屋根に直接べったりなので、熱の逃げ場も無いんですよね。
車体に逃げる熱と、車体から来る熱、どっちが多いかというと…。
まあそんなわけで、フレキシブルソーラーパネルだとかなり致命的なデメリットになるので、この方法はボツとなりました。
２．ボルト・ビス留め
はい、屋根に穴を開けて直接ボルトで固定する方法になります。
この方法の良いところは、ほぼ確実に落ちないことですね。
他の方法とは安全度が全く違います。
ただまあ、デメリットはそのまま車体に穴を開けないといけない、ということです…。
防水処理なども行う必要もあり、失敗してもやり直しもできません。
何より、今回の車の改修は「穴を開けない」を前提としているのでやっぱりこちらの方法もボツとなりました。
３．レインガーターフック＋ワイヤー
こちらはキャリアなどを取り付ける部分であるレインガーターに専用のフックをつけ、そこからワイヤーでパネルを固定するという方法です。
この方法もかなり信頼性がありそうですが、パネルの下に風が入り込んで揚力が発生。
凄い力で飛んで行ってしまう事もあるみたいです。そう、凧みたいに…。
サブとして他の固定方法にプラスして行うにはいいかもしれませんが、メインでコレ一つは流石に不安が大きいかなと思います。
４．マグネット固定
で、今回選んだのはこちらです。
え、磁石で固定ってそれ大丈夫なの？ って思うわけですが、これが結構丈夫みたい何ですよね。
「ネオジム磁石」というまあ、とにかく強力な磁石を使うわけですが、その中でも特に強力なものを選ぶことにします。
といっても、ネオジム磁石って結局磁石のグレードと大きさで力が決まるところがあるみたいなので、なるべくサイズが大きくてそのうえで値段もお手頃そうなものを選んでみました。
で、色々見比べて選んだのがこちら。
66mmというかなり大き目の磁石でして、ざっくり垂直方向に引っ張る力は２０ｋｇぐらいとなっています。
うん、つまりこれ1個を持ち上げるのに１０ｋｇの米袋を二つ同時に持ち上げるぐらいしないとダメってことですね。強すぎる。
なお、横方向、つまり水平への抵抗は５ｋｇぐらいということで、横滑りする可能性がちょっとあります。
まあゴムコーティングされているので限定的ですが、一応その部分も別の方法でサポートしていこうと思います。
そして次に、このマグネットを置く場所には、念のため透明フィルムで保護をしておきましょう。
ゴムコーティングされているので基本的には大丈夫なはずですが、もしゴムが割れてしまうとここから錆などが発生する可能性があります。
振動などの事も考えると、念のため貼っておいて損は無いかなと。
ただ、少しだけネオジム磁石と屋根の間に距離ができるので、垂直方向への力は２０ｋｇから１８ｋｇぐらいになるようでした。
まあ、それでも十分すぎますけどね。
で、ここまではいいんですが、これだとまだ吹っ飛ぶ可能性が高いです。
通常時は良いですが、高速道路を走ったり強い風が吹いた場合、パネルの下側（マグネットのゴム分の高さパネルが浮く）に空気が入り込みます。
で、一枚の板の上下に別々の空気の流れが発生した場合、「狭い方」が風速が早くなります。
そして早くなると圧力が下がる、という「ベンチュリ効果」というものがあり…。
つまるところ、上方向に引っ張られる揚力が発生するわけです。
まあ、飛行機の翼と同じ理屈ですね。
なので、パネルが飛びます。
じゃあどうするの？ っていうことなんですが、結局はパネルの下に入り込む空気が、上を通る空気と同じ量であるために加速・圧力低下が起こるわけです。
なので、上を通る空気よりも下側に入り込む空気を少なくしてあげれば、逆に上からの圧力が強くなるので屋根側に押し付けられる力が働くということですね。
で、こういう作用を持った板を「スポイラー」っていう商品で売っているのを確認しましたが、今回は更にもう一歩進めてみました。
そして選出した商品がこちら。
ドアモールです。
ドアの部分のクッション用、しかも大型トラック用に太いやつですね。
で、これをどうするかというと、ソーラーパネルの縁につけてやります。
このギザギザの部分をパネルに刺して、◎の部分を屋根に押し付けるようにしてあげます。
そして磁石で固定する部分を除き、前面と左右の3方向を塞いでいきます。
すると、屋根の上にある凸凹があるので少しだけ隙間ができ、風が少量通る道ができます。
中に入った空気は加速して後ろ方向に抜けるため、パネルの下の熱の逃げ道になるわけですね。
これ、ちょっと風切音がどうなるか不明なんですが、風量も少ないのでそこまで大きな音にはならないんじゃないかなと思っています。
で、もちろん停車時に後ろから強い風が吹く場合もありますが、前と左右が塞がれている為パネルの下の圧力が高まるため、パネルを飛ばすだけの風が入ってくることができません。
少しずつ隙間から抜けていきますし、あとネオジム磁石ごと飛ばそうと思ったら人間一人分を飛ばすぐらいの力がいります。
パネルの下の細い空間にそんな力が発生するだけの空気が入り込むのはまず無さそうなんですよね。
そして更に、これゴムモールなので、摩擦抵抗がかなりあります。
つまり、横方向の力に強いんですよね。
なのでネオジム磁石の弱点である水平方向へのフォローになっていたりも。
この組み合わせなら、そうそうズレることもないんじゃないでしょうか。
これで本当に大丈夫なのか？
で、だいたいのイメージ図をAIに作らせたらこんな感じでした。
まあ、うん。だいたい合ってる…？
色々と調べてこの形にしたわけですが、やっぱりちょっと不安はあったりします。
理論上はこれで問題ないはずなんですが…。
とりあえずやっぱり実際に走ってみないとわからないので、まずは載せてテスト走行をして確認していく予定です。
場合によっては候補３のレインガーターフックも併用すればほぼ間違いないですし、まずは磁石だけで試してみようと思います。
ということで、これでソーラーパネルの固定方法についてもOK！
次は走行充電について考えていくことにしましょう。
続きます。
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