自作独立型太陽光発電のページ　オフグリッドソーラー(独立電源)をDIY

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。
	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。
	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
	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。
	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。
	水道用塩ビ管VP50を80㎝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。
	木製柵を撤去し、足場単管パイプを抜いた後の写真
	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。
	高速切断機にて寸法にカット。
	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。
	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。
	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。
	太陽光パネル設置の拡大写真
	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。
	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。
	撤去した木製柵を再利用しフェンスを延長。
	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。
	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。
	外枠を外した太陽光パネル19枚。
	外した外枠。アース線は内枠に移設。
	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。
	電動ハンマーでアスファルトをはつる。
	電設資材のPF管に VVFケーブルを通し埋設。
	砂利とレミファルトでアスファルト修復。
	VVFケーブルを倉庫内まで埋設。
	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。
	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。
	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。
	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。
	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。
	パナソニックの売電用接続箱の配線図。
	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。
	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。
	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。）
	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
	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。
	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。
	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
	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)
	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。
	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。
	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。
	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。
	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。
	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。
	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。
	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
	壊れた回路の拡大
	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。
	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。
	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。
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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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。
	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。
	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
	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。
	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。
	水道用塩ビ管VP50を80㎝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。
	木製柵を撤去し、足場単管パイプを抜いた後の写真
	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。
	高速切断機にて寸法にカット。
	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。
	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。
	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。
	太陽光パネル設置の拡大写真
	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。
	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。
	撤去した木製柵を再利用しフェンスを延長。
	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。
	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。
	外枠を外した太陽光パネル19枚。
	外した外枠。アース線は内枠に移設。
	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。
	電動ハンマーでアスファルトをはつる。
	電設資材のPF管に VVFケーブルを通し埋設。
	砂利とレミファルトでアスファルト修復。
	VVFケーブルを倉庫内まで埋設。
	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。
	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。
	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。
	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。
	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。
	パナソニックの売電用接続箱の配線図。
	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。
	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。
	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。）
	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
	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。
	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。
	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
	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)
	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。
	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。
	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。
	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。
	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。
	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。
	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。
	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
	壊れた回路の拡大
	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。
	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。
	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。
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。