自作独立型太陽光発電のページ
独立電源(オフグリッド)〜売電まで 脱原発!エネルギーの自給を目指して。
※ 太陽光発電の自作には、感電事故や火災、パネルの落下等の危険が伴います。自作される方は細心の注意を払い
すべてに於いて自己責任にて行って下さい。また30Vを超える電気工作物を扱うには電気工事士の資格が必要です。
2014年10月 自作太陽光発電のページを見て下さった東京にお住いのM様から 中古の太陽光パネルを譲って頂き、自作フェンス型太陽光発電を設置しました。 |
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自作太陽光発電(自作ソーラー発電)の独立電源システム。 フェンス型太陽光発電をバッテリーに蓄電。 最大電圧11.1V 最大電流6.08A 最大出力68Wの三菱製太陽光パネルを 東向きに12枚、西向きに6枚設置。 東向きは6枚直列2並列で66.6V、12.16A 西向きは6枚直列で66.6V、6.08A 合計 1200W超。 頂いたパネル19枚の内18枚を使用、 1枚は予備とした。 |
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自作オフグリッドソーラー(独立型太陽光発電)の設置、 フェンス型太陽光発電の正面からの写真 |
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裏側の西向き太陽光パネル6枚。 昼すぎから夕方まで日が当たる。 |
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太陽光パネル設置前の写真 足場単管パイプに自作木製柵を 取り付けていた。 |
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水道用塩ビ管VP50を80p埋めてあり、 それに足場単管パイプを挿して いたので太陽光への移行が 容易に出来た。 |
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木製柵を撤去し、 足場単管パイプを抜いた後の写真 |
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ちはら台のスーパービバホームで 6m足場単管パイプとC型鋼を購入。 写真には無いが、電設資材の ダクターチャンネルも購入。 |
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高速切断機にて寸法にカット。 |
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C型鋼は東西両面設置の 枠として使用し、 配線を通す為の穴をホルソーで空け、 ジンクスプレーで塗装。 |
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電設資材のダクターチャンネルは 東向き片面設置の枠として使用。 切断面はジンクスプレーで塗装。 |
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足場単管パイプとパイプジョイント、 作製した枠を設置。 単管ジョイントはここで購入。 |
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太陽光パネル設置の拡大写真 | ||
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太陽光パネル設置の拡大写真2 左側がC型鋼で太陽光パネル両面を固定、 右側がダクターチャンネルで一面のみ固定。 |
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太陽光パネルのバタつきを抑える為に、 水道用ホースをサイズに切って ダクターチャンネルの隙間に入れた。 |
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撤去した木製柵を再利用し フェンスを延長。 |
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頂いた三菱製多結晶太陽光パネル。 最近のパネルは電圧が18V、36V前後の物が多く、 18Vであれば12Vバッテリー蓄電用として、 36Vであれば24Vバッテリー蓄電用として 使われるが、このパネルは11Vだったので 48Vに蓄電する場合、6枚直列に使うか 7枚直列に使うか悩んだ。 特殊な形状のアルミ枠が付いていた。 |
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枠は二重になっていて設置方法を 色々と考えた結果、外枠を外し 自作の枠で太陽光パネルを 挟み込む事にした。 |
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外枠を外した太陽光パネル19枚。 | ||
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外した外枠。 アース線は内枠に移設。 |
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ケーブルを通す為、 アスファルトをはつる。 ディスクグラインダーに ダイヤモンドカッターを取り付け アスファルトを切り込む。 |
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電動ハンマーでアスファルトをはつる。 |
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電設資材のPF管に VVFケーブルを通し埋設。 |
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砂利とレミファルトでアスファルト修復。 |
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VVFケーブルを 倉庫内まで埋設。 |
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VVFケーブルは, 東向きパネル12A用にVVF2.0を、 西向きパネル6A用にVVF1.6を使用。 VVFケーブルの許容電流は VVF2.0が23A VVF1.6が18A 配線の長さによる電圧低下を考慮し 余裕をもたせた。 |
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右側のアウトレットボックスが 今回引き込んだ蓄電用ケーブル。 左側のアウトレットボックスは 倉庫屋根の太陽光パネルからのケーブル、 自作太陽光発電(余剰売電のページ)で使用。 |
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配電盤、枠は番重を使用しOSBボードを サイズに切って製作した。 チャージコントローラーはMorningStar社製 TRISTAR TS-60。 MPPT制御では無くPWM制御の安いタイプ。 (MPPT制御の方はMPPTのロゴが本体に入っていて 本体の厚みもある、形状が似ているので注意) 国内正規品は電菱が扱っている。 |
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カバーナイフスイッチ20Aと15A。 東向き太陽光パネル12枚が右側20A。 西向き太陽光パネル6枚が左側15A。 中に20A、15Aのヒューズが入っており 過電流になると溶断。 ナイフスイッチの一次側に それぞれの開放電圧が測れるように 電圧計を接続。 |
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東向き西向きの太陽光パネルでは 電圧に違いが出るので、 逆流防止用にダイオードを接続。 逆流防止ダイオードは日本インター製 電力用ダイオードモジュールPC308。 パナソニックの売電用接続箱を参考に マイナス側に設置。 |
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パナソニックの売電用接続箱の配線図。 | ||
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チャージコントローラーの説明書は英語の為 理解するのに時間が掛かった。 バッテリー(ACデルコボイジャー)の 充電電圧を考え、RS-232ケーブルで パソコンと接続し、充電電圧を カスタム設定で主に15.5Vとしいる。 USBとの変換ケーブルは 1000円位の安物を使ってみたが使えず、 ラトックシステム USB-Serial Converter REX-USB60Fを購入し設定。 RS-232ケーブルとパソコンをつなぎ ソフトウェアをここからダウンロードして設定。 参考にさせて頂いたサイト。設定も英語で…。 現在、充電電圧は15.0Vに設定している。 |
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東西それぞれの太陽光パネルの電流計、 バッテリーの電圧計、 太陽光パネルの電圧計、 東西それぞれの太陽光パネルの電圧計は ナイフスイッチを切ると開放電圧が測れる。 |
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東向きパネルの開放電圧80V 西向きパネルの開放電圧70V (写真は10月末、午前9時頃) 夏至6月22日午前9時頃の開放電圧は 東向きパネル75V 西向きパネル65V (秋よりは太陽が高い分開放電圧も低く、発電は落ちたが 日照時間が長い分一日の発電量は多く感じる。) |
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この太陽光パネルの開放電圧は13.9V 6枚直列なので83.4V |
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正弦波インバーター PowerTite(未来舎) FI-S1503A(48V)連続1500Wの出力、 家庭用コンセントと同じ許容電力の物を選択。 最初は中国製正弦波インバータを購入したが 2週間で壊れ、国内メーカーの製品にした。 このインバーターは台湾COTEK社製の様だが、 最近の台湾製は日本の物づくりと変わり無いので 安心できる。 |
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ケーブルは自動車用の100Aブースターケーブルを使用。 バッテリー、インバーター間の+側に日本インター製 PD1008(100A)を2個直列で取り付け。(仮設置状態) これは上記のコントローラーの設定を15.5V (48Vシステムなので62V)の設定だと電圧が高すぎて インバーターが過電圧遮断してしまい使えない。 このダイオード2個で約2.7V〜3V電圧降下させ インバーターへの入力電圧を下げている。 尚、入力電圧が蓄電電圧より2.7V〜3V低い為 低電圧遮断も早くなってしまう。現在対策検討中。 モモハラ電気部品にて購入。参考にさせて頂いたサイト ボイジャーでは無く、サイクルバッテリーEBシリーズなら この様なめんどくさい事に成らない様なので 素直にそちらの購入をおすすめする。 |
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バッテリーはACデルコのボイジャー (AC Delco Voyager) M31MF 12V 115Ah 4個直列で48V 115Ah = 5520Wh このディープサイクルバッテリーは 充電電圧が16V必要なのでお勧めできない。 高価だがサイクルバッテリーEBシリーズの方が良いらしい。 コンデンサによる蓄電がもっと身近になるのは いつ頃になるのか。こんなのとか→ウルトラキャパシタ |
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インバーターのコンセントから 倉庫内の電力をまかなっているので、 漏電ブレーカーを設置。 (特殊なタイプだが、ヤフオクにて入手) |
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自作オフグリットの蓄電部。 鉛蓄電池について勉強になるサイト。 要は重たい鉛蓄電池の方が長寿命。 |
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2014年11月追記 このバッテリーも運用開始から2年を超え サルフェーション除去の為にPUMA製PRA-P060を接続。 対応電圧は6V〜96Vで充電機能は無い、充電は常に 太陽光で行うわけであるからパルス波出力のみでよい。 PUMAの担当者に尋ねたところ、常時接続しておいても 大丈夫との回答を得て常設運用を開始。 太陽光発電中はパルス波によりサルフェーションの除去、 付着防止のパルス充電になりバッテリー長寿命化を目指す。 正弦波インバーターやチャージコントローラーへの パルス波による不具合を心配したが、今のところ不具合の 報告は無いようだ。今後何かあれば追記していく。 |
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2014年11月追記その2 PUMA製PRA-P060は100Vの電源が必要。 正弦波インバーターにつないで電源を供給しているが、 夜間は無駄な電力消費になるので、タイマーを取り付け 太陽の出ている時間のみ動作するようにした。 |
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このアウトレットボックスは、 インバーターからの屋内への 非常用コンセントの配線が通っている。 |
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インバーターから屋内非常用 コンセントへの配線の引き込みは このエアコンダクトの中を通し 屋内(二階)へと引き込み。 |
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上のコンセントが非常用コンセント。 光センサー付きのLED常夜灯0.5Wを コンセントに差してあるので夜中の 停電時でも真っ暗にはならない。 |
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この冷凍庫の計画停電対策で始めたのが自作太陽光発電。 当初はオフグリッドソーラーで常時まかなう予定であったが、 24時間電力を消費する機器は蓄電池の容量が相当量無いと 太陽光発電は天候に大きく左右される為厳しい。 よって現在は冷凍庫を除く倉庫内すべての電力をまかい、 停電時には冷凍庫へ電力を供給する事にした。 倉庫内は、LED蛍光灯40Wタイプ3本、センサーライト3箇所、 その他、900Wのコンプレッサー、グラインダー、 卓上ボール盤、ドリル、インパクトレンチ等も使用出来る。 2年間使ってきたが今のところ不自由はない。 |
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これが噂の2週間で壊れた中国製 正弦波インバーター48V用 |
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壊れた回路の拡大 | ||
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無負荷状態の時に突然壊れたが 内部ではヒューズが壊れるほどの 過電流が流れた模様。 このインバーターは当初から負荷を 掛け無い状態で出力側コンセント 交流100Vの電圧が102V、テスターの +と−を入れ替えると120〜140V と言う状態だった、 これが問題だったのではないかと。 家庭のコンセントは101〜102Vで テスターの+と−を入れ替えても 同じ101〜102V。 15000円のお勉強になりました。 |
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パネル出力11.1V×6枚=66.6Vで 蓄電バッテリーは48Vシステムなので、 30Vを超える電気工作物である為 電気工事士の資格が必要。 以前うちの元アルバイト君と一緒に 第二種電気工事士の試験を受け 自分は大工仕事に活用し、 彼は資格を活かした職に就きました。 |
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今回使用した三菱製の中古パネルは バイオマスエネルギーなど再生可能 エネルギー関連のお仕事をされている、 都内にお住いのM様から譲って頂きました。 当自作太陽光発電のページをご覧に なって下さり、有効活用して頂きたいとの ありがたいお話を頂きました。 M様この度は誠にありがとうございました。 |
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自作太陽光発電(余剰売電のページ)にある既存の太陽光パネルは全て売電用にし、 今回頂いた太陽光パネルを全て独立電源(オフグリット)用に活用させて頂きました。 自作太陽光発電(余剰売電のページ)もご覧下さい。 |
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