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電気エンジンは、腕時計から水ポンプまで、さまざまな種類のデバイスを駆動します。太陽光発電の家のコンセントから、または専用のソーラーパネルによって生成された電力からエンジンを実行できます。ただし、すべての太陽光発電構成がすべてのエンジンに電力を供給できるわけではありません。太陽光発電で電気エンジンに動力を供給するためには、太陽光発電システムの容量をエンジンの要件に合わせる必要があります。
太陽電池の接続
太陽電池が提供する電力は、電池の数と接続方法によって異なります。一般的なセルは、約0.5〜0.6ボルトの電気を供給します。複数のセルを直列に接続すると、電圧が追加されます。太陽電池を並列に接続すると、モジュールはより高い電流を供給します。所望の電圧および電流出力を達成するために、直列回路と並列回路の組み合わせでセルを接続できます。
太陽電池
太陽電池アレイは、太陽光が接触した場合にのみ電力を生成します。ソーラーアレイがエンジンに直接接続されている場合、エンジンは暗闇の中で電力を受け取りません。ソーラーパネルとエンジンの間に接続されたバッテリーは、必要になるまでソーラーパネルによって生成された電力を保存します。さらに、ソーラーアレイによって生成される電力量は、場所、気象条件、および時期によって異なります。雲のない赤道地域は、曇った極地地域よりもはるかに大きな太陽のポテンシャルを受け取ります。太陽エネルギーが変動すると、それに応じてエンジンの性能が変動する場合があります。バッテリーは、即時および長期のアプリケーションの両方でエンジンに電力安定性を提供するのに役立ちます。さらに、エンジンは通常、始動するために電流の初期サージが必要です。バッテリーのないソーラーパネルでは、このサージ電流を供給できない場合があります。したがって、日光のみで使用する場合でも、電気エンジン用のバッテリーを用意することが重要です。
力
電力は電圧と電流の積であり、ワットで測定されます。米国の一般的な電源コンセントは、15アンペアで120ボルトを供給します。したがって、このコンセントは1,800ワットの電力を供給します。エンジンは、電力を機械的動力に変換します。機械的動力は、トルクと角速度の積です。使用目的に応じて、異なるエンジンは異なる量の機械的動力を生成します。天井ファンのモーターは、わずか65ワットしか必要としません。一方、食器洗い機のモーターには通常、少なくとも1,200ワットが必要です。
エンジンの要件と効率
エンジンのほとんどのネームプレートには、出力のみが記載されています。ただし、さまざまなレベルの効率で必要な電力を計算することにより、入力電力要件を見積もることができます。エンジン効率は、入力電力と出力電力の比です。たとえば、75パーセントの効率で機能する100ワットのエンジンは、75ワットの入力電力を使用します。電気エンジンは通常、最低50％の効率で実行されます。エンジンに必要な入力パワーがない場合、効率が低下した状態で機能するか、まったく機能しません。さらに、ソーラーパネルとバッテリーは直流電力を生成します。エンジンに交流が必要な場合は、パワーインバーターで直流を交流に変換する必要があります。