３万円以下で自作するソーラー発電所
ソーラーパネル自作のポイント マンションやアパート住まい、戸建て住まいによらず、必ずソーラーパネルに加え、 電気を貯める蓄電池を併用することをおすすめします。 太陽が出ている間は発電できますが、夜間は電気が作れません。 電力会社の電線と接続している場合は、夜間は電気を廻してもらえばよいのですが、独立系ではそうはいかないので昼間に発電して溜めておく必要があります。 ソーラーパネルの容量 どのくらい発電するのか、どんな家電を動かせるのか、計算のやり方を説明します。 ソーラーパネルには 公称電力の仕様があります。 自作用の製品を探すと、30Wや50W、100W、200Wなどと記載されています。 一方で家電には消費電力が表記されており、液晶テレビが150W、洗濯機が500W、ノートパソコンが50Wなどとなっています。 実際は、発電した電力を同時にまるまる家電で使うことはありません。 発電した電力が家電の消費電力より多ければ、蓄電池に充電しつつ家電を使えますし、夜間で発電していない時は蓄電池だけで家電を動かすことになります。 そこで、 ソーラーパネルの発電能力と蓄電池の容量が大事になります。 蓄電池の容量は、使いたい家電の消費電力から決まります。 家電の消費電力を決定し、蓄電池の容量を決定し、ソーラーパネルの容量を決定、という順番です。 150Wの液晶テレビを一日8時間動かすと想定して、計算の例を示します。 わかりやすさを考え、まずは大胆にシンプルな計算で示します。 150Wの消費電力は、100ボルトの実効電圧で1. 5アンペアの電流を常に流した状態です。 これを 8時間使うと、1. 蓄電池を毎日満タンにして使うとして12Ahの容量が必要です。 ソーラーパネルの要件は、蓄電池が持つ12Ahの容量を一日の発電で満タンにするだけの性能、と考えてみます。 太陽光発電は、晴れ・曇り・雨・雪と様々な日射環境で動作します。 一日単位でも見ても、日の出から日の入りまでずっと発電できるわけではありません。 日本の一年間の日照時間は平均で1,850時間 wikipediaより 、365日で割ると一日当たり約5時間となります。 日照時間が最も短い秋田県は1,500時間台のため、約4時間です。 朝日が昇ったばかりや夕方日が沈む前などは大して発電できませんので、前提条件は「一日3時間」にします。 8＝18. 75Ah、蓄電池は18. 75Aの容量が必要 8. 25アンペア、一時間に6. 6アンペア、ソーラーパネルは6. 6Aを出力する必要あり これをソーラーパネルの仕様にあてはめますと、100Wでやや足りないということになります。 ソーラーパネルの選び方 自作用のソーラーパネルには、主に単結晶シリコンタイプ、多結晶シリコンタイプがあります。 筐体はアルミフレームタイプでがっちりしたもの、フレキシブルシートタイプでやや柔軟かつ軽いものが選べます。 太陽光の変換効率の点では、今は単結晶、多結晶ともに際だった差はありません。 太陽光発電業者であれば、コスパを考えて価格と発電量をよく吟味するところですが、個人ユースでは差がないのでどちらを選んでも構わないです。 筐体の違いで、がっちりとアングル固定するならアルミフレームタイプ、可搬性を重視するならフレキシブルタイプなどを選ぶ手もあります。 ベランダやバルコニー設置の場合、強風でバタバタとはためくと配線の機械寿命が縮まるので、重いですが 自立できるフレームタイプが安全で良いです。 必要な部材 太陽光発電のDIYに必要な部材を説明します。 まず、 ソーラーパネルと チャージコントローラは必須のアイテムです。 発電した電気を貯めて雨の日や夜にも使いたい！と思う方は、 バッテリーが必要です。 発電した電気でちょっとした家電を動かそうと思う方は、電気の直流と交流を変換する インバータが必要です。 これらを個別に最安値のところから調達すれば良いですが、部材選びに不安をお持ちの方は、ソーラー発電キットを購入すると良いです。 配線やコントローラは含まれています。 蓄電池や、電気の直流と交流を変換するインバータは含まれていないことが多いため、別途調達してください。 我が家の調達部材です。 ソーラーパネル• 自動車用バッテリー• チャージコントローラー• DC-ACインバーター• 電線類 番号 部材 仕様 数量 価格 税込 1 ソーラーパネル 50W 単結晶シリコン 1 7,520 2 チャージコントローラー 12V-5A 1 3,000 3 VCTFコード丸型 0. ソーラー発電の完成 我が家のバルコニーに平置きで固定された、50Wソーラーパネルです。 固定用に、100均で手に入れた布製バンドを使っています。 パネルの定格が17V－3A、バッテリーの仕様が46Ahです。 前半の計算を使って実力を示します。 95＝2. 85A＝12. 5A＝24. 5時間 ソーラーパネルの設置は、太陽光を正面から受けられる30度などの斜めが望ましいと聞きます。 春・夏・秋・冬の日の出から日の入りまで、刻々と変わる太陽の日射角度を考えると傾けたいのですが、その代わり架台を設計して自作するか、傾斜を持ったところに固定する必要があります。 ベランダに置きたいため、簡便に固定し台風や強風へ簡単に備えることを重視した結果、発電効率が犠牲になることを承知で平置きする方法をとりました。 バルコニー手すりに平置きし、強風への備えで布製バンドを使って固定しています。 これであれば、マンションのバルコニー（共用スペース）に穴開け固定をしないので許容される可能性があります。 ソーラーパネル上を布製バンドが通る箇所は日光を遮ってしまうので、もともとソーラーパネル上で電極が通っていて陰になっている箇所（銀色の配線部）に重ねて、影響を小さくしました。 絶対にパネルを階下に落とさないよう、 バンドの固定方法にも注意が必要です。 できるだけ風の影響で位置がズレないよう、バンドを一巻きではなく複数巻き、好ましくは8の字のように（下記の写真を参照）配線してロックします。 ただし、巨大台風の天気予報が出ているときは、予め外してソーラーパネルを避難しています。 ソーラーパネルから電線管に電線を入れて、チャージコントローラまで配線します。 日当たりが良く、バルコニー塗装も数年で薄くなるほどですので、電線を紫外線から守るために電線管を使いました。 100均で手に入れた大きい米ビツに、左から自動車用バッテリー、DC-ACインバータ、写真で見えにくいですがバッテリーの上にチャージコントローラを格納しました。 蓋にアルミ箔を貼り、紫外線と温度上昇の対策をしています。 80B24Lの自動車用バッテリーは、ちょうど米ビツの深さにぴったりおさまります。 隙間にDC-ACインバータを置き、チャージコントローラはバッテリー上面と米ビツの蓋との間に置きます。 チャージコントローラへの入力はソーラーパネルからの配線、コントローラからの出力は12Vのシガーソケット用USB充電器とDC-ACインバータです。 写真には反映されていませんが、外部に露出していて電線管に入っていない部分の電線には、紫外線対策でアルミ箔を巻きます。 DC-ACインバータは、AC100Vの出力側を上にして置きます。 電線配線はそれぞれの隙間に収納します。 DC-ACインバータからのAC100V用電線は、部屋の中まで引きこんでコンセントをつけました。 写真に見える白黒の電線が、動作スイッチを遠隔で操作するための引き込み線です。 USBポートが付いているものです。 まとめ 太陽光発電システムの自作は、電気のショートに気をつけて行えば、危険な作業はほとんどありません。 電力会社からの電気とは独立した、自分だけの発電設備を持っているのは心強いです。 皆さんも取り組んでみてはいかがしょうか。
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