我が家のソーラ発電概要

ソーラ発電の機器接続について

我が家のソーラ発電は次の機器を接続して楽しんでいます。

➀105Wソーラーパネル 2枚
②150Wソーラーパネル 1枚
③チャージコントローラ(PV-1212D1A)
④チャージコントローラ(PV-1230D1A)
⑤バッテリー(AZ Industrial Battery)12V58A 2台
⑥インバータ(300W SW300T)
⑦インバータ(LP-12V300W_2.0)

理由ありで機種更改、なので現状は予備です。理由は下記に記述。
⑧インバータ(300W POWER INVERTER)
⑨チャージコントローラ 2台(Solar Amp B)

ソーラ発電の接続図は次のとおりです。

ソーラ発電の接続図-1

 

2018/01/08:インバータとDCS切替スイッチを購入して下図のとおり接続を大幅に変更しました。

ソーラ発電の接続図-2

 

2018/04/01:3月のソーラパネル移動により発電量が劇的に増えたので2系統の発電を完全独立にしました。
DCS切り替えスイッチの接続変更して
・105Wソーラパネル×2枚はテレビ、パソコン用
・150Wソーラパネル×1枚は冷蔵庫
に使用しています。

24時間運転はバッテリー容量不足/ソーラパネル不足なので昼間の利用です。でも、バッテリー残量によって夜間も利用しています。

太陽発電で冷蔵庫などの24時間運転を想定すると大きなシステムになり趣味では難しいそうです。でも、したいですね。

ソーラパネルとチャージコントローラの接続について

チャージコントローラはPV-1212D1AとPV-1230D1Aを使ってます。容量的にはPV-1230D1Aでソーラパネル3枚を賄うことができるのですが設置場所が2Fベランダと1階の庭のため2台のチャージコントローラを利用しています。

PV-1230D1A、PV-1212D1A

左側がPV-1230D1A、右側がPV-1212D1Aです。正面から見ると違いがよくわかりませんが上からみると30AまでサポートしているPV-1230D1Aのほうが厚みがあり放熱の工夫がされています。

105Wソーラーパネルの並列接続について

105Wソーラーパネル2枚を並列接続にしてチャージコントローラ(PV-1230D1A)に次の接続図のとおり接続しています。

ソーラーパネルの並列接続

ソーラパネルには逆流防止ダイオードが組み込まれているものと組み込まれていないものがあります。

ソーラパネル1枚でソーラ発電を行う場合は逆流防止ダイオードが組み込まれていないパネルを選定します。
複数枚のソーラパネルを並列接続してソーラ発電を行うなら逆流防止ダイオードが組み込まれているパネルを選定します。

これは逆流防止ダイオードが日影などによりパネル毎の発電状態がことなり電圧差が生じた場合にパネル間に電流が流れることを防止するためです。パネル1枚でソーラ発電を行う場合は不要で並列接続する場合に必要です。

私の場合はソーラ発電の当初は105Wソーラパネル1枚で開始して、その後に105Wソーラパネルを増設していて逆流防止ダイーオードが入っていないパネルだったので逆流防止ダイオードが入ったコネクタを購入して接続図のようにパネルのプラス側に接続しています。

105Wソーラーパネルとチャージコントローラ(PV-1230D1A)の接続

チャージコントローラはDENRYOの「Solar Amp B」をそれぞれの105Wソーラーパネルに接続してSolar Amp Bからバッテリーへ接続としていました。つまり、チャージコントローラのところで並列接続でした。でも、
ソーラ発電した電気量やバッテリー電圧がLCDで確認したいのでチャージコントローラ(PV-1230D1A)に変更しました。PV-1212D1Aを2個購入では高額になりすぎるのでソーラパネルの並列接続にしてPV-1230D1Aを1個にしました。

チャージコントローラの選び方で必ず守る必要なことはソーラパネルからの電流値以上を許容していることです。
ソーラパネルを並列接続した場合は電圧は同じで電流の値はパネル枚数の合計になります。
チャージコントローラ(PV-1230D1A)は30Aまでが許容値で105Wソーラパネルは
公称最大出力動作電流は、 5.64A × 2枚=11.28A
公称短絡電流 6.06A × 2枚 =12.12A
なのでPV-1230D1Aにしました。

150Wソーラーパネルとチャージコントローラ(PV-1212D1A)の接続

ソーラーパネルとチャージコントローラ(PV-1230D1A)の接続

150Wソーラーパネルの公称最大出力動作電流は6.82A、公称短絡電流は7.36Aです。チャージコントローラ(PV-1212D1A)は12Aまで許容です。

150Wソーラーパネルの変換効率は「21%」に迫るパネルで高価でした。これは2階ベランダ(幅80cm)に設置することからソーラパネルのサイズを小さくしたかったからです。

ソーラーパネルの選び方としては広い設置場所があって、台風などの風でも大丈夫なように設置できれば変換効率は悪くても問題では無いです。○○○Wソーラーパネルは○○○Wの発電をします。
なので、広い設置場所があれば変換効率が多少低くても安価なパネルを選んだほうが良いです。
変換効率とはソーラパネルの単位面積あたりの変換効率を示しており変換効率が高ければパネルサイズが小さくなって、変換効率が低ければパネルサイズが大きくなります。

チャージコントローラとバッテリの接続について

2018/01/08現在はチャージコントローラとバッテリーの接続は
1:1で接続しています。
以下は2018/01/08以前の接続です。

チャージコントローラの並列接続について

チャージコントローラ(PV-1212D1A)とチャージコントローラ(PV-1230D1A)を並列接続してバッテリーに接続しています。
そして、バッテリーも並列に接続しています。

チャージコントローラの並列接続

この接続方法はあまり見かけませんがソーラーパネルなどの販売をしているLOOOP社のソーラ発電セットのなかでチャージコントローラの並列接続を行っており同じ形での接続方法です。

また、チャージコントローラ(PV-1230D1A)の1台で105Wソーラパネル2枚と150Wソーラパネル1枚を十分賄うことができるのですが150Wソーラパネルは2階ベランダ、105Wソーラパネル2枚は庭に設置で離れており接続のためのケーブル費用を考えるとチャージコントローラの並列のほうが得策でした。でも、将来を考えてPV-1230D1Aの30Aを購入しています。

バッテリーの並列接続について

バッテリー並列接続はバッテリー間で電圧が異なると循環電流が発生して良くないとされています。販売先でも並列接続した場合の保証はしないと宣言しているところもあります。

それでもバッテリー容量を増やしたい場合は同じ容量の同じ製品で並列接続します。チャージコントローラのプラス・マイナスは対角になるように接続します。

また、バッテリーは購入時の電圧は満充電状態なので増設の時は既に使用しているバッテリーを満充電状態して電圧を同じにしてから接続することが必要です。

初期は12V58AHのバッテリーでソーラ発電を行い、その後パネルの増設、バッテリーも容量を増やしたいことから同じを12V58AHのバッテリーを購入して並列接続しました。

2018.01.08よりナイフスイッチでソーラ発電と電力会社の切替えを行うことにともないバッテリーの並列接続をやめて単独にしています。

バッテリーとインバータの接続について

2018/01/08現在はチャージコントローラとバッテリーの接続は1:1で接続しています。以下は2018/01/08以前の接続です。


並列接続しているバッテリーとインバータ12V300Wを接続しています。2つのバッテリーのプラスとマイナスの対角からインバータへ接続しています。

バッテリーとインバータの接続

 

インバータと節電エコタイマーとDCS切り替えスイッチ

2018/01/08現在は2台のDCS切り替えスイッチで2系統のソーラ発電電源と商用電源を切り替えるようにしています。


➀実際に使った消費電力を把握するために節電エコタイマーをインバータの出口に入れてあります。
②家庭用電気製品を使用するのにコンセントの抜き差しでソーラ発電利用と家庭用電源の切り替えを行いしていましたがDCS切替SWを入れて家庭用電源とインバータを切り替えています。

 

DCS切替スイッチ

➀DCS切替スイッチはナイフスイッチとも呼ばれています。通販で購入です。コンセントの抜き差しがなくなったのでかなり満足です。
②節電エコタイマーは近所のホームセンタで購入です。


ソーラ発電の履歴

2017年6月22日
ソーラ発電キット100wモデルを導入した。

2017年7月17日
ソーラパネル(105W)をコントローラセットで増設してソーラパネル(105W)2枚をそれぞれチャージコントローラの「Solar Amp B」に接続のチャージコントローラ並列接続とする。

2017年9月26日
バッテリー(12V58AH)を増設してバッテリー(12V58AH)2台を並列接続とする。

2017年10月11日
チャージコントローラを機種変更してチャージコントローラの「Solar Amp B」2個の並列接続からソーラパネル(105W)2枚の並列接続に変更してチャージコントローラ(PV-1212D1A)に接続する。

2017年11月7日
ソーラーパネル(150W)とチャージコントローラ(PV-1230D1A)を増設して合計で360Wの発電となる。

2017年12月3日
ソーラパネル(150W)の設置場所の移動に伴いチャージコントローラをテレコにしました。パネル電流とチャージコントローラ許容電流から見ると正当なところです。

2017年12月11日
電化製品の利用にあたりソーラ発電の電源側と商用電源を切り替えるためにDCS切替スイッチを設置しました。

2018年1月8日
DCS切替スイッチとインバータを購入してソーラ発電を2系統に分けました。

2018年4月14日
インバータを交換しました。
「300W POWER INVERTER」→「LP-12V300W_2.0」です。同じ300Wですが動作時の冷却ファンの騒音のためです。
「300W POWER INVERTER」は小さな消費電力では冷却ファンは動かないですが60wの消費電力で騒音です。LP-12V300W_2.0」は80wまでは音がしません。120Wくらいになると騒音になります。
主に使う電力が40Wから80Wなので「LP-12V300W_2.0」にしました。


2018年3月にソーラパネルの設置場所を2階のベランダの外側に移動しました。太陽発電を初めてから5回を越えてソーラパネルの移動
をしておりようやくですが満足いく発電になっています。
晴天日で80AHから90AHになりました。アブソープ充電でパネル能力を出し切れていません。バッテリー容量を大きくすればもっと多くの発電ができそうです。

 

電気料金の節約になっているか?
なっていません。ソーラ発電に係わる機器購入代金の回収は無理と思っています。でも、太陽のありがたさを実感しています。