太陽光発電 24V系・600Wに変更①

2017年11月21日発電・配線

価格調査

2017年10月25日現在は12V系300wシステムであり、ノートパソコンだけしか使わなかったらこれでも十分だと思っていましたが、セルスターのインバーターが電源付かなくなっていたのでさっさと正弦波24vインバーターを購入して、パネルやバッテリーも24V系とすることにします。
インバーターが無いとノートパソコンが使いにくいので記事の更新もしにくいのです。
スマホでのブログ更新はデジカメの画像載せたりデザインの調整とかするのが面倒くさくて…。
それに電動工具の充電が出来ないからDIY出来ないしね。

インバーターは色々なサイトを見た結果、というか自分が見るのは基本的にAmazonとヤフオクと楽天とヤフーショッピングですが、ヤフーショッピングに定格600wのものが8000円で売られていたので注文しました。(『5のつく日』だし)
定格出力が600wで、瞬間最大出力は1200wまでOK。
こんなやつ↓

正弦波にしては安いんじゃないでしょうか。
中国から直輸入とかすればもっと安そうですが、今の自分には流石に面倒。
今のところ予定している最大出力の家電は二層式洗濯機になりそうだから、600wもあれば大丈夫かな?

 

ソーラーパネルの価格を調べてみましたが、やっぱりヤフオクが安いと思います。
一応AliExpressも見てみましたが、大量購入するのでなければ単価はそんなに変わらないのかな?
1,2枚くらいの梱包が多いですが、今は12V100wパネルを3枚所持していますので、一気に3枚セット買っちゃって、12V100wパネル×2=24v200wを3セットの、直列・並列回路にしてみます。
2017年現在での最安値相場は、送料込みで7000~8000円/100w?
ヤフオクはたまに落札額の数%を還元するキャンペーンやってたりするので、そういう時に落札してみようかと思って、今はまだ落札せず。
単に1日で大枚はたくのに怖気づいただけだけど…

ディープサイクルバッテリーをもう一つ購入して、直列回路にして24v系にします。
今所持しているのはACDelcoのm27mfですが、それより大きいm31mfを追加してみます。
購入先は価格ドットコムで調べた最安の店で
直列だから循環電流も無いだろうということで、ダイオードは付けず。

一応Amazonで25A平型ヒューズを注文しておきます。
平型ヒューズはガラス管ヒューズより仕様外の断線少ないとか何とか。

12V系でのみ使える電池の充電器や扇風機を持っていますのでこれらを再度使用できるように、Amazonで電子回路丸出しのDC-DCコンバーターも購入です。
これがあれば24Vから12Vに降圧が出来ると思われます。
電子部品が丸出しのシンプル過ぎるものですが、100均で売られている箱や端材石膏ボードで覆えば大丈夫なんじゃないかな?

 

金額小計は43,000円くらいかも。

 

旧インバーターを分解

一応旧インバーターの故障原因を調べましたが、ネットで調べてみると、インバーターはFETという部品が故障しやすいらしい?
とりあえず分解してはみましたが、少し埃や蜘蛛の巣があるだけでどの部品も破裂したり焼けこげたりなどの見かけ上の異常は無し。
故障原因が分からないと次のインバーターも壊してしまいそうで不安です…。

小屋を締め切ったことによる湿気で故障?
出稼ぎなど長期留守のときは精密な電子機器は実家に送ったり、乾燥剤入れた箱で調湿しながら保管するか、チャージコントローラーの停止電圧と再稼働電圧をいじったりして留守中は扇風機を回しまくるのも良いかもしれません。

 

新インバーターが届く

10月27日、ひとまずインバーターが届きました。
バッテリーが無いのでまだ使えませんが。
旧12V350Wのインバーターよりちょっと大きいです。
まあ車載用とかではないので大きくても問題はありません。

付属のマニュアルを読むと、「インバーターとバッテリーの間はヒューズ以外何も取り付けてはいけない」らしい。
「インバーターに脈流が流れて必ず壊れる」とか。
『脈流』の意味が分からなかったので調べてみると、『方向は変わらないが強さが変わる直流電流』だそうな。
ちなみに強さが変わらないのは『定常電流』。

旧インバーターはチャージコントローラーを介したシガーソケット分配器に付けていましたから、壊れたのもこれが原因?
しかし壊れたタイミングがチャージコントローラーからの出力を切っていた長期留守の時だし…
電気関係はオームの法則だけじゃあ理解しきれないものが多くて難しいです。
見た目だけでは故障がわかりにくいし!

ていうか小さすぎる負荷では冷却ファンが回らないため使用できず、かつ使用電力の2~3倍の容量のインバーターを使用しないといけないって…
一体何だったら良いんだよ!?

 

バッテリー配線とブレーカー設置

11月9日、インバーターは使わずにそれ以外のUSB充電とか12Vでの乾電池充電ばかりやっていて、まだインバーターは使用せずノートパソコンの使用や電動工具の充電もしていませんでした。
しかし少し前ヤフオクでソーラーパネルを落札して発電側を24Vにする目途も経ったので、届く前に室内側を24V系にしてみようかと思いました。

基本的にチャージコントローラーに差さっている電線を抜き差しすると、その衝撃で他の電線も緩んで電源のオンオフが繰り返されたりすることもあってちょっと危なっかしいので、ソーラーパネル側にスイッチを付けることにしました。
パネル側の電線は、パネルを動かすときに同時に動かすこともありますし、結構衝撃がありますからね。
スイッチ切っておけば安心して動かせるのです。

ホムセンで見回ってみましたが、よくあるスイッチはどれも電流15Aまでのものばかり。
最大20Aを予定していますからちょっと足りません。
どうしようかと悩んで通販で買うことも考えましたが、結局ブレーカーをスイッチ代わりにすることにしました。
まあヒューズの代わりにもなるし一石二鳥かな?
色んなアンペアのものがありますが、普通に20Aを購入です。
もし更に増設することがあっても、それに対応するものを買えば良いだけのことかも。

ブレーカーには「N」と「L」がありますが、NはNeutralで接地側つまりマイナス、LはLiveでプラスを意味するようで。
しかしニュートラルって中立の意味なんじゃあ…まあ電気工学的に色々あるんでしょう。
ネジとカバーが付属してますので、これで野地板内壁に取り付けて完成です。
パネルの配線変える時はブレーカー落としてから行います。

電線は太いほど(断面積が大きいほど)抵抗が少なくなるし許容電流量も増えるので、バッテリー間とインバーターの配線として太そうだったもの、径3.5m㎡のVVR電線を5mほど買ってみました。
これからはバッテリーにインバーターを直接繋いで大電力使うこともあるだろうということで。
チャージコントローラー側はどうせ20Aまでしか使えないし、12V・24V系の家電、USB充電くらいしか使いませんから、2mmや1.6mm径の電線で配線することとしようと考えたのです。

3.5mm電線を剥いてみると、より線(細い銅線の集合体)でした。
今まで所持していた2mm電線は単線です。
より線と単線の違いは何か調べてみたところ、より線は柔軟性に優れて曲げやねじれに強いが径の割には電気抵抗が大きく、単線は曲げやねじれに弱いが径の割には電気抵抗が小さく許容電流量も多いらしいです。

で、更に許容電流量を詳しく調べてみたところ、VVR2芯3.5m㎡では25A、VVF2芯2mmだと31Aだそうで。
買った意味無かった?_ノフ○ グッタリ
というわけで教訓、電線買う時は径だけでなく単線かより線かということもちゃんと確認しよう!

結局VVF単芯2mm径を使って、インバーター含めてセット完了です。
インバーターには今までソーラーパネル側に使っていた20Aヒューズを繋げておきました。
まあまた洗濯機などを使うようになってヒューズが飛んだら、もう少し大きな容量のやつを付けることにします。
ドキドキしながら通電させてみたら、インバーターも無事稼働して成功
LED電球は24Vでも使えるのでそのままです。
12V系の器具は使えませんが、チャージコントローラーから直接USB(5V)は取り出せるのでそんなに不都合は感じません。
インバーターはある程度の電力にならないと冷却ファンが回らないので、以前のインバーターよりも静かです。
でも冷却ファンが回らなかったら熱くなりやすいので、ファンが回らないギリギリの電力で長時間作動させるのは危ないかも。

正直、電気関係はトラウマがあって恐ろしいです。
出来ればあまり触りたくないと思ってたり。
とても役立つけれども!

 

パネルの架台作りなどは次回に。

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