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電源の備蓄show:(しよう!)
災害時や計画停電の時には、電気が使用できません。 しかし、そういう時ほど照明や災害情報等を得るために電気が欲しいものです。
電源の確保は、最近、ポータブル電源や独立式のソーラー発電で手頃に電力を供給できるようになりました。 これらのツールは、日常でもうまく利用すれば、節約にもなり、有ればかなり便利です。
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- ポータブル電源
- セルスター
- パワーコンポ
- ソーラー発電
- ソーラー発電
- ソーラー発電の予備知識
- バッテリーの種類
- チャージコントローラーとソーラーパネル
- インバーター
- インバーターのヒューズの交換方法
- ソーラー発電の配線と接続
ポータブル電源
セルスター
ポータブル電源>セルスターは、>こちらからご覧になれます。 (最大出力>150W~350W)
*下の画像をクリックすると、公開ホームページにリンクします。
パワーコンポ
ポータブル電源>パワーコンポは、>こちらからご覧になれます。 (見た目は「おもちゃ」みたいですが、バッテリーを増設して容量を大きくしたり、ソーラー発電にも繋げて、他にも機能が充実していて高性能です。)
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ソーラー発電
ソーラー発電のセットは、>こちらからご覧になれます。 こちらのショップは、 メールでも電話でも良心的な対応をして頂けます。初心者の方は、 解らない事を最初に電話で問い合わせた方が無難なようです。 (初めてでも簡単に接続できて、バッテリーがディ-プサイクル型の密閉式なので室内でも安全に利用できます。)
ソーラーパネルは、屋外の屋根やベランダの日のあたる場所に設置して太陽光を浴びる事が望ましいのですが、 日が登っていれば室内でも窓際に置いて窓の外からの太陽光を浴びると、屋外よりも効率は良くありませんが、 (*10%程度効率が下がるとの事です。)予備電源として十分に発電します。
室内の窓際に設置したい場合、昼間ソーラー発電の電気を利用しない時に窓際に置いて太陽光を浴びておけば、 自然にソーラー発電します。 ただし、室内光ではアモルファスソーラーパネルでない限り、ほとんど発電は期待できません。
普段は、室内の窓際に置いて発電して、災害時等に屋外の日のあたる場所に置いて効率のいい発電をするという利口な利用法もあります。
もちろん、可能であれば屋外の屋根やベランダ等に固定する方法も有効です。 (しかし、固定するための架台に新たな手間と費用が掛かります。)
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*当サイトでは、商品の販売にいっさい関わっておりません。 リンク先での商品の購入は、リンク先にてお問い合せください。
ソーラー発電の予備知識
災害時等に予備電源として日頃からソーラー発電を装備しておくと非常に便利です。
ただ、一般の人には予備知識が無いと専門用語も多く、今一、扱い方が解らなく、 購入する事に踏みきれません。 そこで、当サイトでは、ここに基礎知識を掲載しご紹介致しますので参考になればと思います。
バッテリーの種類
まず、ソーラー発電というとソーラーパネルを1番先に考えがちですが、 ソーラー発電システムの設計を構築する上で、”バッテリーの電圧と規模をどうするか?”という事を優先すると、 だいたい他の各部品の仕様が決まります。
バッテリーの種類には、「自動車用バッテリー」・「シールドバッテリー・「ディープサイクルバッテリー」という、 おおまかに三種類に分かれます。
独立式ソーラー発電システムでは、「ディープサイクルバッテリー」を選択する事が最も望ましいいとされています。
自動車用バッテリーは、常に充電しながら(満タンの状態で)使用する事を前提としています。
「ディープサイクルバッテリー」は、繰り返し放電(使用)に強く、 水素ガスを発生しない安全なバッテリーです。
バッテリーの容量を表す単位>「Ah」・「Wh」
Ah(アンペアアワー)>A(アンペア)は電流、h(アワー)は時間、1hは1時間を表します。
つまり、Ahは電流と時間の積ですね。
Ah = 電流(A) × 時間(h)
例えば『12V 50Ahのバッテリー』は、
1Aの電流なら50時間
10Aの電流なら5時間
50Aの電流なら1時間
取り出せる分の容量ということになります。
Wh(ワットアワー)>W(ワット)は電力、h(アワー)は時間、1hは1時間を表します。
電力(W)は電圧と電流の積ですね。
W = 電圧(V) × 電流(A)
Wh(ワットアワー)は電力と時間の積ですね。
Wh = 電力(W) × 時間(h)
例えば『12V 50Ahのバッテリー』は、『600whのバッテリー』といえますね。
100Wの電力なら6時間
200Wの電力なら3時間
600Wの電力なら1時間
取り出せる分の容量ということになります。
実際には、『12V 50Ahのバッテリー』をフル充電しても表記されている数量の80%の数値が利用範囲といわれていて、 『12V 50Ahのバッテリー』の使用できる容量は『40Ah』となるようです。
バッテリーの電圧(12V・24V~)
バッテリーの電圧ですが、初心者の場合は12Vで設定する事が無難です。
12Vのバッテリーを使用する事を前提にして、バッテリーを直列接続して2台繋いだ場合の電圧は24V、 3台繋いだ場合の電圧は36Vとなります。
12Vのバッテリーを並列接続にした場合は、何台並列接続しても電圧は12Vで変わりません。
バッテリーを並列接続してバッテリーの台数を増やした場合、 バッテリーを使いきってしまう時間が長くなり、運用できる電力容量が増える事が利点となります。 12Vや36Vの直列接続と並列接続を併用して電気容量を増やすという応用で接続する事もできます。
電圧を増した場合は、接続するケーブルの負担が大きくなり、発熱・発火のリスクが増えるので、 やはり初心者は12Vを選択した方が無難です。 バッテリーケーブルは、なるべく太くて短く高電圧に対応できる物を選択する事を推奨します。
バッテリーは、こちらからご覧ください。
*下の画像をクリックすると、公開ホームページにリンクします。
*当サイトでは、商品の販売にいっさい関わっておりません。 リンク先での商品の購入は、リンク先にてお問い合せください。
チャージコントローラーとソーラーパネル
初心者が次に悩むのが、チャージコントローラーとソーラーパネルのバランスと選択です。 チャージコントローラーの選択がキーポイントになります。
チャージコントローラーは、過充電や放電を調整する装置です。 チャージコントローラーは、こちらからご覧ください。
ソーラーパネルは、太陽光から電力を供給する装置です。 ソーラーパネルは、こちらからご覧ください。
12Vの電圧のソーラー発電システムで、 「5A」・「12A」・「20A」・「30A」等の各チャージコントローラーを選択した場合の、 ソーラーパネルの各電力サイズ(◯◯W)の利用制限枚数を下記の表にまとめました。
チャージコントローラーの電流(A)の数値が大きい場合、 ソーラーパネルの電力(W)の数値も大きい物を選択して、ソーラーパネルの枚数を減らす事で効率が良くなります。
5A(電流)*12V(電圧)=60W(最大電力) 60W(最大電力)-15%(マージン)=51W(実質電力)
チャージ
コントローラー |
最大電力 | 実質電力 | ソーラーパネル |
---|
「A」-「V」 | 「A」X「V」 | (-15%) | 20W | 50W | 100W | 150W | 200W | 250W |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
5A-12V | 60W | 51W | 2枚 | 1枚 | 0 | 0 | 0 | 0 |
12A-12V | 144W | 122W | 6枚 | 2枚 | 1枚 | 0 | 0 | 0 |
20A-12V | 240W | 204W | 10枚 | 4枚 | 2枚 | 1枚 | 1枚 | 0 |
30A-12V | 360W | 306W | 15枚 | 6枚 | 3枚 | 2枚 | 1枚 | 1枚 |
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チャージコントローラーの種類
チャージコントローラーには、以下2種類の方式があります。
PWM制御方式チャージコントローラー
Pulse Width Modulationの略で、パルス制御方式ともいいます。 独立系の太陽光発電システムでは、最も一般的な制御方式のコントローラーで格安で手に入ります。 実験用やソーラー発電初心者の方にはこちらをお勧めします。
MPPT制御方式チャージコントローラー
Maximum Power Point Tracking)の略で、最大電力点追従制御方式ともいいます。 しかし、PWM制御方式に比べ30%、実際の変換効率で計算すると、 「97%」という高効率性を誇り、予算的に余裕のある方には絶対にお勧めです。
インバーター
インバーターは、直流電流(DC)を交流電流(AC)に変換する装置です。
インバーターのタイプ
インバーターは正弦波タイプのインバーターと矩形波タイプのインバーターの2つのタイプに分けられます。
正弦波タイプのインバーターは、一般家庭のコンセントに供給されている電気と同じなので、 インバーターの出力に見合った家電製品であれば問題なく使えます。
矩形波タイプのインバーター(擬似正弦波、調整矩形波含む)は、 矩形波をもっと段階的にしたもので、波形が階段のようなグラフになります。 波形に依存して動作する機器(インバーター方式蛍光灯や、マイコン制御の電気製品)は使用できません。
インバーターの周波数と電圧による種類について
インバーターを選択する場合の注意点は、 東日本(50HZ)と西日本(60HZ)の周波数の違いと 12Vと24Vの電圧の違いがあるので十分気をつけなければいけません。
初心者は、ほとんどの場合12Vのシステムを選択する事になるので、 一般的には居住地により東日本(50HZ)12Vか 西日本(60HZ)12Vを選択する事になります。
『インバーター』を購入する場合は、商品の規格や仕様をよく確認して十分に注意する必要が有ります。
インバーターの周波数と電圧の種類
- 東日本(50HZ)12V
- 東日本(50HZ)24V
- 西日本(60HZ)12V
- 西日本(60HZ)24V
- 50Hz⇔60Hz、切り替え式のインバーター
- 55HZ固定インバーター
インバーターの購入の際の注意点
インバーターを購入する場合、「正弦波タイプ」・「矩形波タイプ」のどちらかを確認して、 次に12Vか24Vの電圧を選択(一般的には、12Vを選択します。)して、 居住地により東日本(50HZ)、又は、西日本(60HZ)を選択して、 最後に『インバーター』の出力を選択して、 それぞれ仕様が適合する必要が有り、そのそれぞれの仕様に合った目的の機種を購入しなければなりません。
東日本(50HZ)のインバーター・「正弦波タイプ」
*下の画像をクリックすると、公開ホームページにリンクします。
インバーターの出力 | 300W(600W) | 500W(1000W) | 1000W(2000W) |
---|---|---|---|
東日本(50HZ)12V | |||
東日本(50HZ)12V | |||
インバーターの出力 | 300W(600W) | 500W(1000W) | 1000W(2000W) |
東日本(50HZ)24V |
*当サイトでは、商品の販売にいっさい関わっておりません。 リンク先での商品の購入は、リンク先にてお問い合せください。
西日本(60HZ)のインバーター・「正弦波タイプ」
*下の画像をクリックすると、公開ホームページにリンクします。
インバーターの出力 | 300W(600W) | 500W(1000W) | 1000W(2000W) |
---|---|---|---|
西日本(60HZ)12V | |||
西日本(60HZ)12V | |||
インバーターの出力 | 300W(600W) | 500W(1000W) | 1000W(2000W) |
西日本(60HZ)24V |
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インバーターのヒューズの交換方法
インバーターのヒューズが切れた場合のヒューズの交換方法をご紹介します。
機種により違いが有るかと思いますが、ひとつの参考になればと掲載しておきます。
まずは、下の画像の赤い矢印の先のネジを回して側面を開きます。
ヒューズ交換の手順
- 商品に予備のヒューズが同梱されておりますが、そちらをご使用下さい。
- インバーター本体を、止まっているネジを回して開けて下さい。
- 内部にヒューズが接続されているのが確認頂けると思います。
- 接続されているヒューズを外し、予備の物と交換して下さい。
- 上記でヒューズの交換は終了です。
- 再度起動して頂き、動作状況をご確認願います。
ネジを回した後、インバーターの底を上向きにして底板をスライドして内部を開放します。
下の画像の青い矢印の先の部分が、ヒューズとなりますので専用ペンチで引き抜きます。 工場出荷時ではかなり固く指しているので多少の力が必要です。
ソーラー発電の配線と接続
*下の画像をクリックすると、自作ソーラー発電の参考の動画にリンクします。
バッテリーケーブルの接続順
バッテリーの接続順ですが、下記に記載している順番が好ましいようです。
バッテリー外す時はマイナス端子から。 マイナス端子を外さずにプラス端子を外す際、工具がボディ等に当たるとショート(感電)します!
バッテリー取り付けるときはプラス端子から。 プラス端子を取り付けてからマイナス端子を取り付けましょう!
配線の接続順序
- ソーラーパネルを設置
- チャージコントローラー・バッテリー間とインバーター・バッテリー間を
バッテリーケーブルで+と-を間違いないように(+は+>-は-に)同時に接続します。 - ソーラー延長ケーブルの末端をチャージコントローラーに
+と-を間違いないように(+は+>-は-に)に接続します。 - ソーラーケーブルとソーラー延長ケーブルをMC4コネクターで接続します。
配線の切断順序
- ソーラーケーブルとソーラー延長ケーブルを接続しているMC4コネクターを外します。
- ソーラー延長ケーブルの末端をチャージコントローラーから外します。
- チャージコントローラー・バッテリー間とインバーター・バッテリー間の
バッテリーケーブルを外します。 - ソーラーパネルを外します。
バッテリーケーブル
バッテリーケーブルは、なるべく太くて短く高電圧に対応できる物を選択する事を推奨します。 また、末端に丸い端子で圧着加工してある物を選択してバッテリーにネジで固定する事を推奨します。 バッテリーケーブルは、こちらからご覧ください。
*下の画像をクリックすると、公開ホームページにリンクします。
*当サイトでは、商品の販売にいっさい関わっておりません。 リンク先での商品の購入は、リンク先にてお問い合せください。
バッテリーケーブルもチャージコントローラーに接続する時は、 ほとんどの場合バッテリーケーブルの片方の末端をむき出しにして、 +と-を間違いないように(+は+>-は-に)接続します。
チャージコントローラーによっては、 専用の端子が装備されていて端子をバッテリーケーブルの末端に圧着してから、 チャージコントローラーに接続する物もあります。
バッテリー側は、ほとんどの場合丸い端子が圧着加工されている部分をそのまま利用して、 バッテリーのネジでバッテリーに接続し固定する事が主流です。 電流が低い場合、絶縁テープや自己粘着テープでも固定できますが、 あまり好ましくはありません。
インバーターへの接続は、ほとんどの場合インバーターにバッテリーケーブルが付属していますが、 バッテリーケーブルは、なるべく太くて短く高電圧に対応できる物を選択する事が望ましいです。
バッテリーにチャージコントローラーを接続する時、 チャージコントローラーの末端とインバーターの末端を、 +と-を間違いないように(+は+>-は-に)同時に接続します。
ソーラー延長ケーブル
ソーラーパネルの設置条件によりソーラーケーブルを延長したい場合は、 新たにソーラー延長ケーブルを購入する必要があります。 ソーラー延長ケーブルは、こちらからご覧ください。
*下の画像をクリックすると、公開ホームページにリンクします。
*当サイトでは、商品の販売にいっさい関わっておりません。 リンク先での商品の購入は、リンク先にてお問い合せください。
ソーラーケーブルをチャージコントローラーに接続する時は、 ほとんどの場合ソーラーケーブルの片方の末端をむき出しにしてして、 +と-を間違いないように(+は+>-は-に)接続します。
チャージコントローラーによっては、 専用の端子が装備されていて端子をソーラーケーブルの末端に圧着してから、 チャージコントローラーに接続する物もあります。
MC4コネクター
ソーラーケーブル同士を接続する場合は、 MC4コネクターが便利です。 MC4コネクターは、こちらからご覧ください。