前回洗濯機を動かす蓄電システムを作りました。
10万円でベランダに太陽光パネルを設置して、洗濯機を動かすまでの道のり
前回のシステムで洗濯機は回せたものの、天気の悪い日に洗濯機を回すと夜の明りを灯すのにバッテリーの電圧低下が気になる等、日常生活の電力を賄うには不足する面がありました。
そのため、パネルも電池も4倍にして、インバーターも24v1500wに変えました。
今回の記事では、新しいシステムを作るために使用した資材をざっくりと紹介します。
使用している資材一覧
| 商品名 | 価格(1つあたり) | 数 |
|---|---|---|
| 太陽光パネル | 約15,000円 | 4枚 |
| パネル固定具4枚分 | 約12,000円 | 1セット |
| パネルからの延長ケーブル | 1,980円 | 1セット |
| パネル並列化に必要だったケーブル類 | 約4,000円 | 1セット |
| チャージコントローラ | 14,200円 | 1個 |
| コントローラとバッテリ間ケーブル | 1,405円 | 1セット |
| 12v115Ahバッテリ | 15,453円 | 4個 |
| バッテリの並列化に必要だったケーブル類 | 約4,000円 | 1セット |
| バッテリガス抜きホース | 1,089円 | 1個 |
| CODEC 24v1500wインバータ（アウトレット） | 51,990円 | 1個 |
合計: 約213,000円
20万を切っていると思っていましたが、計算してみたら20万をオーバーしていました。
追加した資材の詳細
今回の設備強化に利用した資材を紹介します。
ここに載っていない資材は、前回の記事をご参照ください。
24v1500wのインバーター
単品で最も高額だった資材です。
2020.04.02に確認した時は、amazonではCOTEKブランドの物は売り切れ、電菱ブランドの物が売られていました。
COTEKブランドにこだわる方は、後継機のSP1500-124を選ぶと良いと思います。
バッテリー
3個追加しました。
既に持っている個と合わせて、2直列2並列の24v230Ahで使います。
G&Yu [ ジーアンドユー ] 国産車バッテリー [ キャンピング・マリンレジャー ] SMF 31MS-850
合わせて100キロなので、床が抜けないか少し心配です。
バッテリ関係のケーブル
ケーブル関係の材料は4000円位だったと思います。
圧着工具が8000円位しましたが、好きな長さのケーブルを量産できたので、完成品を買うより安く付いたと思います。
道具
マーベル(MARVEL) 圧着工具 ハンドプレス 裸圧着端子・スリーブ用 MH-38
G&Yu [ ジーアンドユー ] 国産車バッテリー [ キャンピング・マリンレジャー ] SMF 31MS-850
材料
バッテリ間接続ケーブル
22.0sq KIVケーブル 赤黒2mずつ
R22-10丸端子 12個
熱収縮チュ-ブ（内径12.4±0.4） 1m
チャージコントローラとバッテリ間ケーブル
8.0sq KIVケーブル 赤黒1mずつ
R8-10丸端子 店頭ではバラ売りしていたので、2個購入
熱収縮チュ-ブ（内径8.4±0.4） 1m
その他細いケーブル用
R2-10 店頭ではバラ売りしていたので2個購入
ケーブルは九州電気さん、丸端子は山本無線のネジ部さんで購入しました。
10mm径の丸端子でケーブルを揃えられたため、全てのケーブルをバッテリーのネジに接続しました。
2直列、2並列で接続しています。
前回利用したバッテリーターミナルはお役御免です。
短い間だったけど、ありがとう。
太陽光パネル
3枚追加しました。
これにより、既に持っている1枚と合わせて、最大400wの発電力を期待できます。
100Wソーラーパネル
太陽光パネルのケーブル
Y字のケーブルを利用して並列にしつつ、並列に伴う太陽光パネルの故障を防止するため逆流防止ダイオードも利用しました。
また、延長ケーブルを利用して、電力線を伸ばしました。
並列ケーブル 1セット（分岐と合流）
楽天の店舗
逆流防止ダイオード 1セット（2個）
稲電気のオンラインストア
2m延長ケーブル 1セット（2本）
楽天の店舗
amazonには2mはありませんでしたが、3mならありました。
以上が追加した主な資材です。
不明点などありましたら、コメント頂ければ、分かる部分は回答したり記事を追記します。
感想
電気を止めて生活してみていますが、今回の設備強化を行った後は（冷蔵庫を持っておらず、消費電力の最も多い家電製品が洗濯機だからかもしれませんが、）問題なく生活できています。小学校生の時に太陽光パネルで動く車キットで遊んで以来、「いつか太陽電池だけで生活してみよう」とすっと思っていました。
今回その想像を実現できたので、満足です。
この情報が何かの役に立ったり、内容を面白がってもらえれば嬉しいです。
変更履歴
2020.04.02記事に利用したインバータが売り切れていたので、同等品へのリンクを追加しました。
2020.05.16
ケーブルの商品リンクにamazonの画像つきのものを追加しました。
2021.02.25
発電と蓄電の区別がつきにくいと思ったので、タイトルを「21万円で100Wの太陽光パネル4枚を使った24v230Ah(5420Wh)の蓄電システムを組む」から「21万円で太陽光パネル4枚と鉛蓄電池4個を使い発電400W蓄電5420Wh(24v230Ah)のシステムを組む」に変更しました。
凄く興味があり参考にしたいです。同じシステムでキャンピングカーに設置検討していますが、バッテリーの充電は時間の経過とともに各バッテリーごとに、偏りがなく充電出来ていますか？
返信削除ご興味をもっていただきありがとうございます。
削除今は運用していませんが、運用中に電圧の偏りがあった記憶はありません。
（冬は日当りの悪い部屋に引っ越したことにより、冬の酷使によってバッテリーが寿命を迎えたため、運用を終えました。）
ただし、長く運用するとバッテリー液が干上がったりして偏りが発生したりすることもあるようです。
そのため、偏りが気になる場合は、時々確認されるのが良いかもしれません。
こんばんは。
返信削除自分は後々実家に帰りソーラーでの自家発電に興味がありこのサイトに辿り着きました。
もともと電気・機械関係には興味がありますが、ずぶの素人で迷っていました。
使いたい理由は熱帯魚や海水魚を飼育しているのですが、大変電力を使用してしまうのでそれを補いたいと思って構想をねっています。
ただ、夜間など発電していない時にバッテリーが無くなってしまったら元も子もないです。
本当はそういうのは普通の電力に頼ったほうが良いのですが、もしやるとしたらそういう時の対策方法などっていうのはありますか？
コメントありがとうございます。
削除材料価格、鉛蓄電池の寿命、電力会社の電気代の３つを考慮して、自分の感覚をお伝えします。
鉛蓄電池は使わず太陽の出ている時間帯だけパネルからの電力を利用し、夜間は電力会社から電気を買う方式であれば、浮いた電気代で材料価格の元が取れるかもしれません。
鉛蓄電池は太陽光パネルに比べると寿命が短いため、鉛蓄電池を買うなら太陽光パネルを多く買うことをお勧めします。
（自分は日当りの良くない中でバッテリーを酷使したため、1年足らずで充電できなくなりました。）
昼間のエネルギーが余ってしまうようであれば、電気温水器などを設置して、作った温水を夜間に少しずつ流すとかができれば、電池に比べると長い期間エネルギーの貯蓄と放出を繰り返せると思います。
参考: 太陽光パネルの余剰電力を有効利用する
自分は電池に充電できなくなった後、パネルを直列に接続して76V駆動させ、それを温水器に接続してお湯を作っています。
冬は水ですが、夏は作ったお湯でシャワーが浴びれます。
76Vの電圧はまあまあ危ないので、電気系にご興味があるのでしたら、電気工事士二種免許などを取得されてもいいかもしれません。
一年でバッテリー四台６万円パーですか。
返信削除余りにも痛いですね
なぜシールドバッテリーかディープサイクルバッテリーにしなかったのか
私は現在シールドバッテリー12V20A10台2400WAh×２組 2000Wパネルで運用
二年目です
バッテリー10台並列で電圧計を設置 昼間快晴なら14.6Vまで上がりコントローラーが停止します。
夜は12.4VでAC-DCインバーターを停止します。
バッテリー投資は二台7700円の10組77000円
五年以上使わないと話になりません
六万が一年でパーではショックが大きいでしょう
リチウムイオンを試してはいかが?
コメントされるのであれば、建設的な情報をお願いします。
削除> シールドバッテリーかディープサイクルバッテリー
> リチウムイオンを試してはいかが?
今のところバッテリーと連携したシステムを組む予定はありませんが、具体的にどれがお勧めでしょう？
ディーブサイクルメンテフリーG&Yu[ジーアンドユー] マリンレジャー用バッテリー G'cle31M-spec [互換品:M31MF]
削除https://www.amazon.co.jp/ACDelco-%E3%82%A8%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%87%E3%83%AB%E3%82%B3-%E3%83%9E%E3%83%AA%E3%83%B3%E7%94%A8%E3%83%87%E3%82%A3%E3%83%BC%E3%83%97%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AB%E3%83%90%E3%83%83%E3%83%86%E3%83%AA%E3%83%BC-Voyager-M31MF/dp/B0042RVQF0/ref=pd_cp_263_1?_encoding=UTF8&psc=1&refRID=J7CVE7Q0959B7HH2BEFF
こっち四台買っていたらまだまだ使えたでしょう
リチウムイオンなら
https://www.amazon.co.jp/gp/product/B01L93DXO6/ref=ox_sc_sfl_title_52?ie=UTF8&psc=1&smid=ACZBY7YAEC038
suaoki SZBA0290ポータブル電源 大容量120000mAh / 400Wh 三つの充電方法 AC & DC & USBなど5WAY出力 正弦波 家庭用蓄電池 LCD大画面表示 キャンプ 防災グッズ 停電時に
今売りきれで値段上がってるな
これはＭＰＰＴコントローラーインバーター内蔵だからこれ一台でＯＫ
suaoki ポータブル電源１２００００ｍＡｈてことは恐らく
6000mAhの１８６５０リチウムイオン２０本を並列接続しているものとおもわれる
１８６５０リチウムイオンなら一本から買える
しかし高いしチャーコンインバーターは持ってるのでリチウムイオン電池にソーラーパネル充電できるチャーコンを買って現在実験中
https://www.amazon.co.jp/gp/product/B01MQPG3C9/ref=ox_sc_sfl_title_60?ie=UTF8&psc=1&smid=A2N3L19MS3OXQ6
これ評価したの俺だｗ
18650リチウムイオン４Ｖ×6本で24Vを作る
中国産リチウムイオンは爆発の可能性があるので２４時間監視
まだまだ実験は続くｗｗｗ
ACDelco [ エーシーデルコ ] マリン用ディープサイクルバッテリー 国産車 [ Voyager ] M31MF
削除こちらの商品はバッテリー選択時に候補に上がったのですが、取っ手の持ちやすさと軽さを重視して、ディープサイクルでないものを選択しました。
これだったら、今でも使えていたかもしれませんね。
suaoki ポータブル電源 大容量120000mAh / 400Wh 三つの充電方法
この商品は初めて知りました。
AC100V 400W出力、DC14-40V 10A入力ということで、チャージコントローラやインバータ無しで電気をやりくりできるのが便利そうです。
自分の当初の予定である500Wの洗濯機を回すには出力が不足しますが、数百Wの出力があれば良い方なら、これで十分かもしれませんね。
情報ありがとうございます。
私も以前から欲しかったので100Wソーラー６台で独立電源を作りました、擬似負荷切り替え装置を作って昼に成るべく多くの電力を使う工夫をしました、現在はesp8266でホームページにデーターを転送して各種グラフを遠隔表示するところを作っています、それにしても随分昔からこんなに面白そうなことをされていたんですね、よろしくお願いいたします。
返信削除コメントありがとうございます。
削除100Wパネル6枚で独立電源を作り、ESP8266で監視されているのですね。
記事がお役に立てば嬉しいです。
こんばんは。
返信削除私も管理人様のようなシステムを計画しているのですが、バッテリーの選択で悩んでいます。
バッテリーを買った場合、パルス充電器で初期充電をしたほうがいいとこか、いろんな情報があります。
一つ教えて頂きたいのですが、バッテリーを複数個使用する場合、１２Ｖと２４Ｖで使用する違いは何でしょうか？
インバーターは１２Ｖや２４Ｖ対応があります。
よろしくお願いします。
バッテリーを組み合わせて12Vにするか24Vにするかは、バッテリーを電源として何を動かすかによると思います。
削除自分の場合は1500WのAC100Vの確保を目的としまして、この場合12Vであれば約130A以上、24Vであれば約65A以上の電流を流せるケーブルが必要でした。
低圧屋内配線の許容電流量（配線ケーブルの選定参照）によると、12V130A以上を流すには38sq以上のケーブルが必要です。
記憶があやふやではありますが、38sqのケーブルは（記事で利用した）22sqのケーブルに比べて、流せる電流量に対して価格が高かったか利用した店で扱っておらず、また、ケーブルが太くなることにより取り回しが悪くなるため、38sqは使わず22sqを使おうと判断したような気がします。
数百Wの消費電力であれば、12Vでも24Vでも、目的とする電源を確保するための装置とケーブルが手に入るのであれば、どちらでも良いと思います。
ありがとうございました。
削除INA２２６のライブラリの記事からやって来て、面白いので色んな記事を見させて頂いてます。凄い知識があるなあと感心してます。
返信削除蓄電池、インバーターを付けるとどうしてもコスパが悪くなりますね。それとインバーターはとてもうるさいです。蓄電池無しで動く１２Ｖ、２４Ｖ家電が一杯あれば良いのですが中々ありません。
使えそうなのは、車用給湯器、車用扇風機、車用冷蔵庫、車用のスマホとかの充電器位ですかね・・・。
あと気になったのですが、バッテリーや太陽電池を並列接続してる時に逆流防止ダイオードとかは使わなかったのですか？
面白がってもらえているようで良かったです。
削除船用のがあったりしますが、一人暮らし向けの100V家電より若干劣る強さで価格が5倍から10倍だったりするので、自分の知っている範囲ではインバーターを使う方が総合的に安く仕組みを作れるという認識です。
> 逆流防止ダイオードとかは使わなかったのですか？
「太陽光パネルのケーブル」の部分にもリンクを置いていますが、下記のダイオードを使いました。
逆流防止ダイオード内蔵MC4コネクタ
＞＞インバーターを使う方が総合的に安く仕組みを作れるという認識です。
削除うちも結局、蓄電池＋インバーター＋自動切り替え器で冷蔵庫を動かしてます。パネルよりコストが掛かってしかもインバーターがうるさいので、失敗したかな？と思ってます。 今は風呂の給湯器が壊れてるので、アマゾンで→https://www.amazon.co.jp/gp/product/B01MXH9YNVを買ってパネルに直に繋ぐことを目論んでます。こうなると太陽熱温水器を買った方が良かったかも知れませんが、パネルを常に太陽光に直角になるようＡｒｄｕｉｎｏで追尾させるので効率は良くなるはずと考えてます。
＞＞逆流防止ダイオード
よく見たら記事の下の方にパネルに逆流防止ダイオードを付けてる記載がありましたね。
大変失礼しました。あとバッテリーの並列接続にも劣化を防ぐために逆流防止が必要らしいです。↓参照
https://solar-diy.tabinchuya.com/battery_heiretsu/
リンクの共有ありがとうございます。
削除リチウムイオン電池では各セルの電圧をBMS(バッテリーマネジメントシステム)で監視しつつ充電する方式を良く見かけますが、鉛蓄電池でもダイオードを利用するなどして電池単位で電圧を管理することで自己放電の減少と性能が良い電池の性能維持ができるのですね。
今後並列で鉛蓄電池を使うことがあったら、それについても気にしてみます。
自分でも非常用のソーラーシステムを作ろうとこちらにたどり着きました。
返信削除とてもわかり易く説明されていて、参考になります。
いくつかお聞きしたいことがございます。
・チャージコントローラーの使用型式 及び選定方法
当該ページにも、前回のページにも、チャージコントローラーのリンクが載ってないように思います。
型式を教えていただけないでしょうか。
また、チャーコンの選定方法につきまして、今回利用されているソーラーパネルの最大出力電流が
1枚5.7A程度ですので、パネル1枚の場合は定格電流10A、パネル4枚の場合は定格電流30Aのチャーコンを選定するという考え方でよろしかったでしょうか。
・ソーラーパネルの接続方法
パネル1枚の場合はそのままチャーコンに接続すれば良いと思いますが、
パネル4枚の場合はどのように接続されているのでしょうか。
パネルをまだ買っていませんので憶測で申し上げますが、パネル裏面についてるジャンクションボックスに隣のパネルのケーブルをどんどん接続していく感じでしょうか。
またはコネクタか何かを用いて並列接続していき、最終的に2本の線をチャーコンに接続しているのでしょうか。
お手数おかけいたしますが、ご回答いただけますと幸甚に存じます。
コメントありがとうございます。
削除> 当該ページにも、前回のページにも、チャージコントローラーのリンクが載ってないように思います。
> 型式を教えていただけないでしょうか。
ご指摘ありがとうございます。
リンクが消えていたので追加しました。
記事を書いた時はTracer-2210RNを利用しましたが、それは廃盤になっているため、今から仕組みを作る場合は後継機のTracer-2210Aを利用するのが良いと思います。
> 1枚5.7A程度ですので、パネル1枚の場合は定格電流10A、パネル4枚の場合は定格電流30Aのチャーコンを選定するという考え方でよろしかったでしょうか。
はい、パネル4枚を並列に接続する場合は、30Aのチャージコントローラーを利用するのが良いと思います。
この記事では2直列2並列でパネルを接続したため、前の記事で購入していた20Aのものを引き続き利用しました。
> パネルをまだ買っていませんので憶測で申し上げますが、パネル裏面についてるジャンクションボックスに隣のパネルのケーブルをどんどん接続していく感じでしょうか。
MC4という型のコネクタがついたケーブルがパネルの箱から出ているものが多いため、それであればパネル同士のコネクタを繋げます。
> またはコネクタか何かを用いて並列接続していき、最終的に2本の線をチャーコンに接続しているのでしょうか。
はい、この記事の「太陽光パネルのケーブル」でも紹介していますが、Y字のケーブルで並列のための電力線の分岐と統合を行い、分岐直後か統合直前にダイオードを挿入して逆流を防止しています。
図があると分かりやすいと思ったので、amazonの図入りの商品リンクを追加しました。
これらの回答でいかがでしょう？
ご回答いただきありがとうございます。とてもわかりやすいです。
返信削除リンクの更新等もしていただきありがとうございます。
これらを参考に構築してみます。
お役に立てたなら嬉しいです。
削除期待するものが作れると良いですね。