配線とワイヤレス: 改修プロジェクト向けの太陽光発電-リチウムイオン管状モーター-の ROI

最も「高価な」モーターが実際には最も安価な選択肢である理由

昨年、北ロンドンのディーラーから、冗談のようで冗談ではなかった問題で私に電話がありました。彼は、1930 年代の半戸建て住宅の電動ブラインドの窓 1 枚あたり 420 ポンドをクライアントに見積もっていました。-モーター自体の価格は 32 ポンドでした。その他はすべて配線でした。

この家にはもともとラスと漆喰の壁がありました。--導管を切り取るたびに、壁全体の漆喰に亀裂が入る危険がありました。消費者ユニットは、ブラインドが設置されている主寝室から 3 階下の地下室にありました。電気技師が 2 日かかると見積もった-のは、配線が複雑だったからではなく、築 90 年の家で地下から 3 階までケーブルを配線するのに、壁を開け、1930 年代の瓦礫が詰まった根太を移動し、既存の仕上げに合わせてすべてをパッチし直す必要があるためです。

クライアントが注文をキャンセルしました。ディーラーは配線の問題で 2,100 ポンドの販売を失いました。

この電話がきっかけで、私はモーターの単体コストを考えるのをやめ、設置コストを考えるようになりました。改造プロジェクトでは、モーターが仕事の中で最も高価な部分になることはほとんどありません。

「ワイヤーを追加するだけ」の隠れたコスト

新築工事は簡単です。乾式壁が上がる前にケーブルを引っ張ります。オープンスタッドベイを通る電線管ルート。電気技師は 1 つの窓につき 20 分を費やします。配線コストは無視できます。

レトロフィットはまったく別の分野です。

戦前のロンドンのテラスでは、-壁は頑丈なレンガかラス-と-漆喰-で、間柱の上の乾式壁ではありませんでした。導管の溝を切るということは、アングルグラインダーでレンガを掘り込むことを意味し、室内は細かいシリカの粉で満たされます。パリのオスマン建築では、構造エンジニアの承認がなければ切り込みを入れることができない、築 150 年のオーク材の梁にぶつかる可能性があります。--バースまたはエディンバラの指定建造物では、壁に一切触れることができません。保存規制により、元の生地に手を加えることは禁止されています。

ベルリンにある 1980 年代の比較的近代的な集合住宅でも、そのように設計されていない窓に電源を取り付けるには、天井を横切る表面取り付けのトランクを設置したり、鉄筋コンクリートの床に穴を開けたりする必要があります。{1}どちらの選択肢を選んでもクライアントは満足しません。

そして修理です。電気技師が壁を追い、ケーブルを引っ張り、拍車を接続したら、他の誰かがそれがなかったかのように見せなければなりません。左官、サンディング、塗装 - は、既存の壁の色と質感に理想的に一致します。古い物件では、数十年前に適用され、部屋ごとに色あせが異なる可能性があります。 1 つの壁のペイントを一致させると、多くの場合、部屋全体を塗り直すことになります。壁紙を一致させるということは、2017 年に製造中止されたバッチからロールを見つけることを意味します。

この-の追跡、埃、構造上の驚き、外観の修復-のすべてが、新築では40ポンドかかる配線工事が改修では300ポンドかかる理由です。ワイヤーが高価になることはありませんでした。建物はそうでした。

難しい計算: 有線と太陽光発電、設置コスト

これは、ノースロンドンのディーラーが顧客に示すべきだった比較です。これらの数字は、2025 年時点の英国および北欧市場における実際のプロジェクト費用に基づいています。

オプション A: 有線 AC チューブラーモーター

電気技師のコストが主要な変数です。ロンドンと南東部では、認定電気技術者は 1 時間あたり 90 ～ 120 ポンドの料金を請求し (Checkatrade、2025 年)、単一の後付けブラインドの配線 - (追跡、ケーブルの配線、消費者ユニットでの終端、テスト、認証を含む) - には通常 2 ～ 3 時間かかります。消費者ユニットに新しい RCBO が必要な場合は、材料費と 30 分の作業時間としてさらに 45 ～ 70 ポンドが追加されます。既存の回路がすでに容量に近づいており、部分的な再配線が必要な場合、コストは上記の高い見積もりを超える可能性があります。

電気工事にマイスタープフリヒト（名匠要件）が適用されるドイツでは、認定エレクトリカーの顧客向け時給は 1 時間あたりおよそ 55～75 ユーロです。{0} 2- 時間の配線作業の費用は、資材を除く人件費だけで 110 ユーロから 150 ユーロになります。パリでは、現在の料金は 1 時間あたり 90 ～ 110 ユーロに近づいています。ある住宅所有者からの最近の報告では、2025 年の電気工事の料金は 1 時間あたり 100 ユーロであると報告されています。

壁の修理は過小評価されがちです。固体レンガの溝を掘った場合、ケーブルを差し込んで導管に蓋をした後、石膏の接着、スキムコート、乾燥時間、サンディング、およびペイントの 2 回の塗布が必要です。壁が塗装ではなく壁紙で覆われている場合は、目に見える斑点があるか、壁全体の壁紙が張り替えられているかのどちらかが表示されます。-ここでのコストの変動は非常に大きく、作業開始前に正確に見積もることは困難です-。まさにこれが、配線の改修に請負業者を不安にさせる理由です。

 

自動ウィンドウシェードモーター

 

バッテリーチューブラーモーター CA35

 

35mm ローラー ブラインド モーター

 

35MM バッテリーチューブラーモーター

 

オプション B: 太陽光発電-リチウムイオン-チューブラーモーター

労働力の差がすべてだ。ソーラー モーターは、ローラー ブラインドと同じブラケットを使用して既存の窓のくぼみに取り付けられます -。電気資格は必要ありません。設置者はブラケットを固定し、モーターにクリップを留め、ソーラー パネル (通常は窓ガラスの内側に貼り付けられるか、フレームに取り付けられる薄いフィルム ストリップ) を配置し、次の窓に移動します。-有能な一般設置業者であれば、1 日に 8 ～ 12 個の窓を完了できますが、有線の場合は 2 ～ 3 個です。

追いかけることはありません。粉塵はありません。電気技師はいません。左官屋はいない。絵描きもいない。英国では Part P 認証がなく、ドイツでは VDE 準拠の書類手続きが必要ありません。クライアントは、1 回の取引、1 回の訪問、1 回の請求書に対して支払います。

太陽光発電オプションを使用すると、最低でも窓 1 枚あたり約 180 ポンド節約できます。最高級の - ロンドンの人件費、難しい壁の建設、消費者向けユニットのアップグレード - では、窓あたり 350 ポンドを超える節約になります。窓が 5 つあるリビングルームでは、900 ポンドから 1,750 ポンドのコスト削減になります。{6}}モーターユニットの価格は3倍です。導入コストは半額です。

ソーラーモーターのコストが高くても、依然として安価な選択肢である理由

「有線モーターなら 35 ポンドで買えるのに、なぜモーターに 110 ポンドも払う必要がある?」という反論は当然です。

答えは、モーター単体にお金を払う人はいないということです。彼らは機能する電動ブラインドの代金を支払います。既存の建物で有線モーターをその状態にするコストの大部分は、モーターではなくワイヤー - によって決まります。 35 ポンドのモーターに 250 ポンドの作業と修理がかかる場合は、285 ポンドのモーターとなります。 30 ポンドの労働力を伴う 110 ポンドのモーターは 140 ポンドのモーターとなります。単価からは、顧客が実際に小切手に何を書くのかについてはほとんど何もわかりません。

これはニッチな観察ではありません。これはあらゆる改修プロジェクトの中心となる数学であり、地理に関係なく当てはまります。ワイヤーを取り除くと、労働力と資材の比率が劇的に変化します。古い建物では、ワイヤーが設備の中で最も高価なコンポーネントです。

技術層: 北欧でソーラーモーターが機能する仕組み

この時点で、懐疑的なディーラーは明白な質問をします。「ソーラー パネルは実際に 1 月のロンドンで十分な電力を生成しますか?」

それは公平な質問です。英国の 12 月の日照時間は平均約 50～60 時間で、冬の典型的な南向きの窓に直射日光が当たるのは晴れた日でもわずか 2～3 時間です。{3}}ソーラー パネルの充電に十分な太陽光が必要な場合、システムは 1 年のうち 4 か月間故障します。

ここで、コンポーネントの選択が機能製品と紙の仕様を区別します。

窓に取り付けられた日よけとして機能するソーラー パネル技術は、標準的な結晶シリコンではありません。{0}}これはアモルファス シリコン (-Si) 薄膜 - であり、拡散光や低強度の光の下で結晶セルよりも優れた性能を発揮する異なる光起電力化学物質です。-。 ACS Applied Materials & Interfaces の 2020 年の研究では、透明な a-Si:H 太陽電池が、200 ～ 500 ルクス - の屋内照明条件下で使用可能な出力を達成できることが実証されました。窓付近の曇りの日の光レベルにほぼ相当します。

実際的に言えば、真北以外の方向を向いた窓に適切なサイズの Si パネルを設置すると、たとえ曇りの日であっても、日中はモーターの毎日の消費量を相殺するのに十分なエネルギーが得られます。パネルは直射日光を必要としません。それには光 - が必要であり、窓には定義上、それが備わっています。

式の後半はモーターの待機消費量です。チューブラーモーターは、その寿命の約 99.9% を動かずに過ごします。一般的なブラインドは 1 日に 2 回開閉し、1 サイクルあたり 15 ～ 20 秒かかります。これは、1 日の 86,400 秒のうち、およそ 60 秒がアクティブなモーター動作に相当します。
 

モーターの制御基板がスタンバイ時に 10 ミリアンペアを消費する場合 -、WiFi- に接続しているか、-常にラジオを聞いている - では珍しいことではありません。スタンバイ電力がエネルギー バジェットの大半を占めます。 3.7 V で 24 時間の 10 mA は、ラジオを維持するためだけで 1 日あたり約 0.9 ワット-時間に相当します。一方、実際のモーターの動作ではおそらく 0.05 ワット-}時間です。ソーラーパネルは、次の移動サイクルに備えてバッテリーを充電する前に、スタンバイ電力をカバーする必要があります。

ここで、BMS とファームウェアの設計によって、システムが実際に動作するかどうかが決まります。スタンバイ電流がマイクロアンペア範囲 - のモーターは、スケジュールされたウェイク ウィンドウ - の間にディープスリープする低電力 MCU- で実現可能です。-、ミリアンペアを継続的に消費するモーターのパネル面積の一部が必要です。スタンバイ時の消費電力の 5 マイクロアンペアと 5 ミリアンペアの差は 1,000 倍であり、この係数によって、ソーラー パネルが窓枠内に収まるか、ラップトップ サイズの外部パネルが必要かが決まります。

バッテリー寿命とメンテナンスに関する質問

B2B の購入者は、バッテリー駆動の製品に対して特別な恐怖を抱いています。つまり、3 年目にバッテリーが故障し、顧客から電話があり、ディーラーは元の販売利益を食いつぶす保証請求に追われることになるのではないかということです。{1}

バッテリー管理システムがアプリケーション向けに設計されていない場合、この懸念は正当なものです。-。

スマートフォンの充電状態が 100% から 0% の間で毎日サイクルされるリチウムイオン電池は、500～800 サイクル、つまり約 2 年後には元の容量の約 80% まで劣化します。{0}}それがほとんどの人が知っているサイクルライフです。

シェーディング アプリケーションのチューブラー モーターは、バッテリーのサイクルを大きく異なります。 1 日に 2 回の動作で、それぞれの動作でバッテリー容量の約 5 ～ 10% が消費されます。 1サイクルあたりの放電深さは浅く、80〜100%ではなく- 10〜20%です。また、浅いサイクリングはサイクル寿命を劇的に延ばします。リン酸鉄リチウム (LiFePO4) セルは、放電深度 20% でサイクルすると、容量が 80% に達するまでに 5,000 サイクルを超えることがあります。 1 日あたり 2 回の浅いサイクルでは、6 年以上の稼働に相当します。

BMS は、セルが安全な動作ウィンドウ内にあるかどうかも判断します。リチウム電池を 4.2V を超えて過充電すると、アノードが劣化します。 2.5V 未満での深放電は銅の溶解を引き起こします。-空き地に 6 か月間使用されずに放置されていたモーターは、バッテリーが切れた状態で戻ってくるべきではありません - BMS は、セル電圧が損傷ゾーンに低下する前に負荷を切断し、パネルに光が戻ったときに MCU を起動するのに十分な電荷を保持する必要があります。

実際には、適切に管理された LiFePO4 または-高品質リチウム-ポリマー パックを、深いスリープ スタンバイと浅い毎日のサイクルを備えたシェーディング モーターに組み込んだ-場合、バッテリーの交換が必要になるまでに 5 ～ 8 年間使用できます。交換はモジュラー交換です - 古いパックのクリップを外し、新しいパックをクリップで留めるだけです。電気技師は必要ありません。これを有線モーターの隠れた故障モードと比較してください。つまり、壁の空洞内のケーブルを齧歯動物がかじった場合です。これには、元の設置箇所を見つけて交換するのと同じ追跡と修理のプロセスが必要です。{{10}{11}}

これを最も必要としているのは誰ですか

太陽光発電改修の提案はすべてのプロジェクトに当てはまるわけではありません。オープンスタッドベイと計画された電気のラフインを備えた新しい建設では、有線モーターの方がユニットあたりの価格が依然として安く、太陽光発電のプレミアムを正当化するのは困難です。-

しかし、3 つのシナリオでは、計算が決定的に逆転します。

文化遺産と指定建造物

英国では、グレード II 指定物件には、建物の特徴 - に影響を与えるあらゆる変更について指定建築物の同意が必要であり、元の漆喰壁に彫り込みを入れる場合は資格が得られます。たとえ同意が得られたとしても、その条件により保全認定を受けた請負業者が必要になることが多く、そのため人件費が高くなります。{2}}場合によっては、同意が単純に拒否され、モータリゼーションへの唯一の合法的なルートは、構造変更を一切必要としない解決策です。壁の布地に穴を開けずに既存の窓に取り付けるソーラー モーターは、ここでは安価なだけでなく、- これが唯一の準拠オプションです。

プレミアム住宅改修

ケンジントンまたは 16 区にある高級アパートメントが改装工事中で入居中です。{0}請負業者が壁を追い払って再塗装している間、クライアントは2週間立ち退かない。粉塵の封じ込め、騒音制限（多くの建物では午後 5 時以降および週末に電動工具を禁止しています）、および建設中に家具や床を保護するためのロジスティクスにより、有線設置にはコストとスケジュールの両方のリスクが追加されます。太陽光発電の改修工事は、ある朝設置業者 1 人で行い、ほこりも発生せず、部屋を発見されたときとまったく同じ状態にすることで、クライアントの会話を「この混乱はどれくらい続くのか」から「いつ始められるか」に変えます。

オフグリッドと庭の構造物-

ガゼボ、パーゴラ、戸建ガレージ、庭園事務所には主電源が引かれていることはほとんどありません。庭に装甲ケーブルを敷設するには、深さ 450 ～ 600 mm (英国の規定) の溝を掘り、機械的に保護し、両端を終端処理する資格のある電気技術者が必要です。溝掘りだけでもモーターよりも費用がかかる場合があります。パーゴラ上のソーラー モーターには、このようなものは必要ありません。-最初から内蔵されています。-

ディーラーのマージンストーリー

ここには、エンドクライアントだけでなくディーラーにも利益をもたらす第 2 の財務層があります。

ワイヤードモーターの設置には通常、ブラインド設置業者、電気技師、左官/塗装業者という 3 人の別々の請負業者が関与します。ディーラーは 3 つすべてを調整するか (無報酬のプロジェクト管理)、下請けを行って各取引をマークアップします (これにより、クライアントの見積もりが膨らみ、競争力が低下します)。いずれにせよ、電気技師が 1 週間遅れ、左官職人が 1 週間遅れ、塗装職人が 1 週間遅れ、顧客がディーラーに電話してブラインドが完成していない理由を尋ねた場合、ディーラーには調整リスクが伴います -。

太陽光発電の設置には、盲目の設置業者という 1 つの取引が伴います。訪問は 1 回。請求書は 1 枚。クライアントとの連絡窓口がひとつに。ディーラーはモーターと設置工賃の料金を請求し、両方のマージンを維持し、複数の取引スケジュールの管理に請求不能な時間を費やすことはありません。-

モーターの単価が高くなります。つまり、モーターあたりの絶対マージンが高くなります。- 110 ポンドのモーターでは 30 ～ 40 ポンドのマージンが得られるのに対し、35 ポンドのモーターでは 8 ～ 12 ポンドのマージンがかかります。そしてプロジェクトはより早く終了します。 1 日あたり 1 台または 2 台のワイヤード ブラインドを設置できるのに対し、設置業者 1 人あたり 1 日あたり 5 台のソーラー ブラインドを設置できるディーラーは、労働時間当たりの収益が高くなります。この違いは、繁忙期には設置業者のチーム全体でさらに大きくなります。

営業上のあらゆる会話で出てくる質問

「太陽のない冬はどうなるの？」

ソーラーパネルは発電するために直射日光を必要としません。アモルファス シリコン薄膜セルは、12 月の曇りの日に窓から入るような拡散日光 - の下で使用可能な電流を生成します。南-、東-、または西-向きの窓にパネルを正しく指定すると、北ヨーロッパの冬の間、追加充電なしでバッテリーを維持できます。

バッテリー容量はこれに合わせて設計されています。一般的な 2,600 mAh リチウム電池は、ブラインド重量とチューブの直径に応じて、フル充電で約 200 ～ 300 回の開閉サイクルを実行できます。たとえパネルが 2 か月間何も収穫しなかったとしても (これは、ひどく曇った日光でもある程度の充電は行われません)、バッテリーだけでその期間中の通常の日常使用をカバーできます。

隣接する建物の陰になる 1 階のアパートで窓が真北を向いている場合は、小さな補助パネルや USB-C 充電ポートを使用して、-年に 2 回-問題を完全に解消できます。しかし、ほとんどの設置では、パネルは維持されます。

「ソーラーパネルは外から見ても分かりますか？」

これはパネルによって異なります。窓枠の外側のブラケットに取り付けられたタブレットサイズの硬い結晶パネルは、技術的に思いついたもののように見えます。窓ガラスの内側に直接ラミネートされた薄膜フレキシブル パネルは、外側からはほとんど見えません -。ガラスの裏側のブラインド ファブリックと同じ平面に位置し、道路レベルからは窓アセンブリの一部として認識されます。

半透明の薄膜パネルもオプションです。{0}可視光の一部を通過させるため、視界を遮ることなくより広い表面積をカバーできます。 -トレードオフは電力密度です。-窓の上部 15 cm を覆う半透明のパネルは、不透明なストリップよりも平方センチメートルあたりの電力が少なくなりますが、見た目の統合はよりきれいです。-どのパネル タイプが適切かは、窓、ファサード、およびクライアントの優先順位によって異なります。重要なのは、見た目が重要ならパネルを消す技術が存在するということだ。

「夏の直射日光が当たる窓辺にリチウム電池を置いても大丈夫ですか？」

直射日光が当たる窓に取り付けられた電子機器は、表面温度が 60～70 度に達することがあります。これは、高品質のリン酸鉄リチウム電池（通常、連続定格は 60 度で、短期耐性はより高くなります）の動作範囲内ですが、標準的なリチウム-ポリマー電池の上限に近づきます。-リスクは即時故障ではありません - セルが高温に長時間放置されると、容量の劣化が加速します。

軽減策は多層化されています。- BMS 上の熱保護回路はセル温度を監視し、事前に設定されたしきい値 - (通常は 45 ～ 50 度) を超えると充電パスを切断し、セルの定格最大値まで放電を継続できます。セルが冷えた後に充電が再開されると、BMS は熱暴走状態を避けるために充電電流を減らします。物理的なエンクロージャの設計も重要です。バッテリ コンパートメントと外側ハウジングの間に空隙のあるモータ チューブが熱バッファとして機能し、通気スロット (存在する場合) により対流冷却が可能になります。

これらは特別な保護ではありません。これらは、屋外または自動車での使用のために設計されたリチウム バッテリー パックの標準です。しかし、それらは改造するのではなく設計する必要があり、価格だけで販売されているモーターはそれらをスキップしている可能性があります。商用プロジェクトのソーラーモーターを評価する場合、尋ねるべき質問は「BMS が付いているかどうか」-、すべてのリチウムパックには何らかの保護手段がある - ではなく、むしろ「充電カットオフと熱ディレーティングのしきい値は何か、テストデータは確認できるか」です。

「5 年後にバッテリーの交換が必要になったらどうしますか?」

チューブラーモーター内のモジュール式バッテリーパックは、現場交換用に設計されています。設置者はモーターをブラケットから取り外し、チューブ内のコネクタを介して古いパックを取り外し、交換用のパックをクリップで留めて、モーターを再度取り付けます。-現場滞在時間: 1 窓口あたり 10 ～ 15 分。電気技師はいません。壁の修理はありません。

これを、壁内のケーブルの障害が原因で故障した有線モーターと比較してください。診断プロセスだけで、ケーブルを追跡し、断線を特定し、障害がアクセス可能なジャンクション ボックスにあるのか、漆喰に埋められているのかを判断する - だけで、電気技師が修理作業を開始するまでに半日かかる場合があります。改装された建物で故障した有線モーターを修理するコストは、多くの場合、製品の耐用年数にわたってソーラーモーターのバッテリーを 2 回交換するコストよりも高くなります。

モーターは比較の単位ではありません

2,100 ポンドの販売で負けたノースロンドンのディーラーは 1 つのミスを犯しました。彼はモーターの価格 - GBP 32 - を引用し、会話の後半でクライアントに配線コストを発見させましたが、その時点でステッカーのショックにより取引は無効になりました。

彼は設置コストを主導するべきだった。有線モーターの設置費用が 285 ポンド、ソーラーモーターの設置費用が 140 ポンドとなると、話は変わります。もはや問題は、「なぜモーターの価格が 3 倍なのか」ということではありません。 「必要のない電線を設置するためになぜ倍のお金を払う人がいるのか」ということになります。

その見直しは販売戦略ではありません。それは実際の数学です。カタログで最も高価なモーターは、主電源に接続するために 250 ポンドの建設工事が必要なモーターです。ハードウェアの請求書明細ではソーラー モーターのコストが高くなりますが、重要な明細では、顧客が電動ブラインドを動作させるために支払う合計金額がはるかに低くなります。{4}}。

後付けでは、ワイヤーが製品になります。ワイヤーを排除すると、プロジェクトのコスト、スケジュールのリスク、複数貿易の調整、クライアントの混乱の大部分が排除されます。{1}}ソーラーパネルとリチウム電池を一体化することでこれらすべてを実現したモーターは、高価なモーターではありません。これは、クライアントが購入できる最も安価な完全なインストールです。