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2014年1月 5日 (日)

自作ソーラー発電完成で我が家もECOの時流に

我が豪邸?にはそれに見合った広大??な庭があり何とガーデンライトが22個設置されている。そのほか門柱灯やセキュリティー用の監視カメラを含めると30を越す電気器具が屋外で夜間使用されておりその電力量は400W/h以上になる。
一晩では4000w程度にもなりECOの時代に何とももったいない話である。

夜間の点灯を止めれば良い話だが何せ広大?な庭を管理しなければならないので保安上問題が残る。
そこで考えたのがこの電力を最近流行りの自家発電でまかなう案である。
小生、元々は電気技術者で物作りのエンジニアでもあるので自作には多少の自信が有った。
従って使わない素材を集めてお金をかけずに手作りのソーラー発電でまかなうことにした。

ソーラーパネルは最近国産や中国産がひしめき合っており1枚200w、2万円程度で調達できるのでこれを2枚使用することにした。あと必要なものは蓄電池とインバーター、それに充電をコントロールするチャージコントローラーが有ればほぼ完ぺきである。
これをNETで仕入れたり物置に転がっている部品を集めて組み立てたがさすがに、このままで400wは無理である。

ソーラーパネルや蓄電池を増やせばコスト高となり何のためのECOかわからなくなる。
そこで使用照明機器をLEDに変えてみたら400Wが170W程度に収まった。
これで回路を組んで試すことにした。
回路は蓄電効率とソーラー発電効率のバランスを考えて24V系で組むことにした。

      部材はソーラーパネル200w/h-36V使用2枚(400W/h)
   パネル固定架台(廃品で捨てる物干し竿SUS製3.6m×2本  鉄くずの□材2m)
      仕上げ塗装用スプレー缶艶消し黒
   チャージコントロラー30A仕様
     蓄電池は密閉型鉛バッテリー12V/100A×2台(直列24V)
      商用周波数変換コンバーター(自宅車庫に有った古い12V-100V/150w) 2台
   24V/12Vダウントランス1台(ネットで格安入手)

車庫にこの機材を元にミニ発電所を建設した。
取りあえず当日夜間に点灯試験をしたかったのでソーラーパネルと蓄電池を仮配線で接続し蓄電池に充電しながら作業を開始した。
作業時間は以下の通り

   機材設置・固定 電源棚取付        2時間
   回路配線工事 チャージ用配線      1時間
   ソーラパネル設置工事・角度調整     2時間
   屋外・屋根配線引き込み工事         1時間
   配線チェック・チャージコントローラ試験   1時間
      お茶タイム                    1時間
                        合計  8時間
冬空の寒風の中1人で8時間は非常に厳しかったが何とか夕日が出ているうちに無事に完成した。配線完了したチャージコントローラーの表示パネルを見ると充電/蓄電共にグリーンのインジケーターが点灯しており正常を示していた。
この時のソーラーパネル電圧をテスターで計ってみたら夕刻にもかかわらず42Vで有る事にビックリ!最近のソーラーパネルの性能には驚いた。

あたりがすっかり暗くなるといよいよ点灯試験開始である。
チャージコントローラーは充電インジケータが消えて蓄電グリーン、負荷送電オレンジが点灯しコンバータに給電開始している事を示していた。
早速コンバータのスイッチをONしてみたがコンバーターの異常リミッターが作動して100Vの送電を開始しない。
コンバータの負荷容量がぎりぎりのため瞬時に全負荷ではやはり突入電流オーバーでリミッターが動作するのは当たり前の事である。(点灯を急ぐあまりミスった・・・はずかしい)

今度は負荷を半分ずつかけて点灯する事にした。まず最初に無負荷でコンバータの電源スイッチをONにした。
無事コンバータが動作し100v出力開始グリーンの正常インジケータ点灯。

ガーデンライトを半分ずつ点灯したら難なくすべてのライトが点灯した。最後に夜間監視カメラと非常灯のスイッチをONにしたらこれも無事に作動開始し全て完了である。

後は一日の蓄電容量で一晩の電力を本当にまかなえるかどうかの確認を残すのみである。

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