簡単設置のソーラーパネルを建ててみよう

簡単設置のソーラーパネルを建ててみよう

SDGSやクリーンエネルギーの活用とかでソーラー発電の需要が高まっていますが、売電買取価格の値下げとか大きなパネル設置は投資金額の兼ね合いからなかなか踏み切れません。

少し小規模で1kW程度の発電量であれば、夏場のエアコンなど少しは家計の役立つ可能性もあります。

パネルも500W程度であれば20,000円程度で 入手できます。大きさは2m×1m前後ですので一人で設置は結構大変ですが、簡単に設置できるのでチャレンジしてみましょう。

太陽光を活用

ソーラーパネルの出力は直流 20V~50V程度です。これを電圧変換してバッテリーに一時保管します。バッテリーが無いと雨の日や曇りの日には発電が無く、あっという間に停電になります。
システムはソーラーからバッテリーに蓄電し、それを交流100Vに変換する面倒な処置が必要です。
最近はポータブル電源など安価な蓄電システムがあります。ポータブル電源の外部入力電圧はマルチ電圧の入力になっているものが多いので、ソーラーからの最大出力電圧がポータブル電源の最大入力値を超えない限りOKです。
ポータブル電源の蓄電池も最近はLi-ionバッテリーですので、鉛電池と比較して長寿命です。

パネル設置する

(アイキャッチ画面は1Panel設置)
今回設置のパネルは540W品で大型パネルに分類されるものです。
定格は
最大出力/540W  最大出力電圧/41.3V 最大出力電流/13A 開放回路電圧/49.8V 短絡電流/14A
寸法 2279mm×1134mm×35mm

材料を準備

48mmの足場用単管を使用します

長さにより値段が変わります

足場用単管の定尺は4mですので切断して使用しても良いでしょう

設置台の組み立て(1 panel)

単管を直交クランプを使い井桁に組上げパネルを取り付ける単管の固定バーを取り付ける

右のソーラーパネルのフレームに垂木止めのクランプを8mmのボルトで固定

今回は長手方向に4ケ所固定
パネルフレームとクランプは取付位置が合わないので追加加工 

パネルの付いた垂木止めクランプを単管パイプに取り付けて最終的に位置合わせをします

パネルの付いていない状態の写真ですが、クランプは角度を補正して固定

材料の購入前にホームセンターでイメージをつかんでください

直交クランプと垂木止めクランプをホームセンターで仮固定して取付状態を見る
柱になる単管は単管キャップ先端と打ち込みキャップ座金を付けると作業が楽です
キャップ座金組み立てた後は見た目によいですね

単管の打ち込み

敷地によっては砂利があると、単管先端キャップがあっても簡単に打ち込めません。スクリューTypeの穴あけ機があると便利です。

ワカサギ釣りの時に氷に穴をあける道具です
50φのハンドスクリューで穴を開ける。小石が地中に有るとスクリューが進みませんアンカー杭でコジリながら掘り進めます

途中からPowerUPの為、2枚構成となりました

これで1.6kW の発電です

単管フレームとパネルの組み立て

2.5mの単管を3本で済まそうとしましたが、クランプが干渉しあうので  4本構造になりました。直交クランプも2ケ追加です

突風でもびくともしません。1KW程度の発電です、エアコンぐらい動作させるのが目標。激暑一日のエアコンの稼働状態は 日中1時前後は800Wで駆動していますが3時前後から550W程度で電力を消費していますので蓄電池が2kW程度あれば何とか使えそうですね。

どのくらい使えるの?

400W×2 800Wのパネルを使って下記のモードで使う(猛暑時の終日のエアコン動作を想定)
      緑→室温  赤→消費電力 青→定格電圧 黄←消費電流

 夜間は室温に連動してエアコンがOn/Offを繰り返しているようです(室温は23℃設定でのData)

このパターンでは1kW程度のソーラーであればエアコンの電気代が半分で済みそうです。

効率の良い充電システム

充電システムを製作したい場合、ソーラーパネルや風力発電は発電エネルギー出力が自然相手なので変動します。その為 MPPT(最大電力点追従制御方式)というチャージャーコントローラーがベストです。市販でのMPPTチャージコントローラーを購入する方法もあります。

効率が落ちますがPWM方式(パルス幅変調制御方式)があります。予算に合わせて選択してください。

簡単に使いたい

400W程度のパネルと1KW程度のポータブル電源を利用して、簡単にポータブル電源にソーラーパネルを接続する方法もあります。

ポータブル電源を購入したが年に数回しか使わないユーザーも多い?(年中車上生活をしている人は別ですが)家庭でも上手に利用したいですね

1.6kW 双方向電源システム

ソーラー入力は800WのMPPTチャージユニットが2ChとAC/DCとDC/ACのコンバータが搭載
320㎜×190㎜×90㎜ 小さいですね

重量は6kgで場所をとりません AC入力はBattery充電とAC出力にバイパス運転されます。

リチウムイオンバッテリー

27V30A×2 です。1600Ahあれば蓄電は大丈夫でしょう。
190㎜×130㎜×120㎜を直列にして54V30Aです。これもまた、小型の Li-ion Battery です
鉛バッテリーの充電電流は推奨電流が 0.1Cですので96Ahのバッテリーを充電するにはMax 9.6Aの充電となります。これを超えると寿命が短くなり充電電流もCC充電で安定して充電することが出来ません。それよりも大きさとコストが大変です定電圧のシステムで組上げることが必須です。

これらのSystemの機器はオクト産業(株)にお問い合わせください

                                             担当  オクト産業  加藤

                          03-3958-0910