4万円で自作できた!かんたんDIYソーラー発電

4万円で自作できた-かんたんDIYソーラー発電
節電のために2011年に自作(DIY)して、現在も運用している独立系ソーラー発電です。
バッテリーの残量をチェックしながら、ほぼ毎日パソコンなどの電源として運用しています。

費用が掛かりすぎてしまっては節電の意味がないので、ヤフオクを駆使して一番安い機器を選んで設置しました(笑)

とにかく安さにこだわって』DIYしたという感じです。

日曜大工程度の簡単な工作(DIY)ですが、バッテリーなどを使用しているので運用には十分注意してください。
また、カーポートの上に設置してありますので、高所でのDIYにも充分注意してくださいね。


4万円で自作したDIYソーラー発電システムの概要図
4万円で自作したDIYソーラー発電システムの概要図
今回自作したソーラー発電のイメージ図です。

・ソーラーパネルが太陽光を受けて発電
・チャージコントローラーを介して充電と放電
・インバーターで交流に変換
・一般的な家電で電力を利用

といった流れです。

ソーラーパネルで発電してバッテリーに充電するだけの仕組みなのですが、充電をコントロールするためにチャージコントローラーが必要になります。
バッテリーへの過充電を防ぎ、発熱や発火などのリスクを軽減します。

そして、一般的な家電などを使うとなるとインバーターが必要になります。
自動車用のバッテリーは直流12Vなので、インバーターで交流100Vに変換して利用します。

普段使っている商用電源とは全く関わっていないので独立系太陽光発電という事になりますね。
ソーラーパネルのみをカーポートの上に設置して、チャージコントローラーなどはコンテナボックスに入れて運用しています。

※この記事では、インバーターをチャージコントローラーの負荷端子に接続していますが、これは悪い例ですので真似しないでください。
インバーター本体や、インバーターに接続した機器の電源投入時の突入電流の発生は避けられないので、インバーターはバッテリーに接続するのが基本です。

※※このDIYソーラーの場合は、インバーターが比較的に小さく、チャージコントローラーの保護回路も使いたかったので、インバーターをチャージコントローラーの負荷端子に接続しています。

※※※『負荷端子とインバーターを接続するのは絶対やってはいけません』


必要になる機器など

・ソーラーパネル
・ソーラーパネル用架台
・ソーラーパネル固定用ワイヤー
・チャージコントローラー
・バッテリー
・インバーター
・配線や室内へ引き込む屋外コンセントなど

アバウトですけど、これだけ揃えれば自作できます。
手持ちのものを上手く使うと安く上げられると思います。

以下に、僕が自作したシステムを例に解説いたしますね。


ソーラーパネル(中国製の安価なもの)
1万円ほどで購入した中国製のソーラーパネル

・公称最大出力:100W
・公称最大出力動作電圧:18.5V
・公称最大出力動作電流:5.4A
・外形寸法:1210×540×35(mm)
・重量8.2kg

ヤフオクで新品を10,000円程度で落札しました。
とにかく安さにこだわって』いたので、なかなかポチれない新潟おてんとサンでした(笑)

幅は1.2mです。実物が届いてみると意外と大きいっていう印象ですね。
僕の部屋のテレビ画面よりもはるかに大きいです。

架台には、ホームセンターでイレクターパイプ各種とジョイントを購入してきました。
イレクターパイプはちょっと割高なので、物干し竿とかの流用にすれば良かったとチョット反省しています。

4本の足をつけて、カーポートの屋根の溝にしっかりハマるように角度を調整しました。
架台を含めての重量は14kgほどになりました。

風の影響を考えて架台の4隅とカーポートにワイヤーを張って固定してあります。
ソーラーパネルはちゃんと固定しないと風で飛ばされてしまいます。

ソーラーパネルが飛ばされない対策はシッカリと実施してください!
絶対に!

実は、パネルをワイヤーで固定したのは後日談でして。
カーポートの上にポン置きしていたら、いとも簡単に風で飛ばされてしまったのです。

もしも、発電能力に不満があってソーラーパネルを追加するのであれば、同じ規格(出力電圧)のパネルを並列で接続すれば良いです。
ただし、そーらーパネルを並列に接続する場合は『逆流防止ダイオード』などが必要になってくると思います。


心臓部を格納するコンテナBOX
チャージコントローラーやバッテリーの格納BOX
なにやら配線が集中していてまさに『心臓部』って感じですね。

ココには、
・チャージコントローラー
・DCACインバーター
・バッテリー2つ
が格納されています。

配線がチョット見にくいですが上記の概略図の通りに配線してあります。

チャージコントローラー(中国製)
これもヤフオクで3,000円程度で落札(笑)
ソーラーパネルからの電力をバッテリーとインバーターに振り分けてくれます。
バッテリーやインバーターの電力の管理を細かく設定できます。
バッテリーの電圧が設定値になったら充電をストップしてくれたりといった、DIYソーラーの必須アイテムですね。

バッテリー
自動車用の一番安くてコンパクトなバッテリー。
3,500円程度×2個
とにかく安さにこだわって』いるので、当然ですが一番安い物をチョイス!
そして容量もかなりコンパクト(涙)
この12Vのバッテリー2個を並列で接続しています。
インバーターが12V用なので並列で接続ですね。
バッテリーを追加するときも並列で追加していけば良いだけです。

インバーター
これは近所のホームセンターで6,000円程度
自動車用のバッテリー(DC12V)を家庭で使えるAC100Vに変換する機器。
ファン内蔵で結構とウルサイ印象です。

これらの機器をひとまとめにして、近所のホームセンターで特売していたコンテナBOXに放り込んであります。
『心臓部』を守る役割を『800円ほどのコンテナBOX』に任せるのはチョット気が引けるのですが、『とにかく安さにこだわって』いますから仕方が有りません。


配線を屋内に引き込む
外壁に穴を開けて屋外コンセントを介して配線を室内へ
自作したソーラー発電を便利に使うためにはこうする必要があるかもです。

・ドリルで外壁に穴をあけて屋外コンセント
・屋内のボードにも穴をあけて屋内コンセント

を双方に施行します。

せっかく新築した我が家をドリルでギュイーンとやっつけちゃうのは心が痛みますが致し方ありません(涙)
ついでに、無線アンテナのケーブルも一緒に屋内に引き込みます。

インバーターを動作させた時の無線への影響を考えると別の穴を開けたほうが良いのかも知れませんが、家も新築でもったいないので1箇所しか穴をあけられませんでした(笑)


設置にかかった費用

・ソーラーパネル:10,000円
・チャージコントローラー:3,000円
・バッテリー2個:7,000円
・インバーター:6,000円
・配線や室内へ引き込む屋外コンセントなど:10,000円

占めて36,000円ナリ!

まぁ、手持ちの物もいくつか使いましたし、
ザッと4万円で完成!
といったところです。


さて、『とにかく安さにこだわって』製作したDIYソーラー、いかがだったでしょうか。

ほとんど毎日、パソコンの電源として使っています。
節約できる電気代は1日あたり十数円でしょうか?(笑)

1日の節約が12円だったとして、
12円×365日=1年で4380円
8年間使い続ければ元が取れる計算です(汗)

ですが、バッテリーは持って3~4年、パネルだって劣化します。
8年間使い続けるのはハードルが高いような気がします。
ちょっとした予備電源として少しは役に立つかもしれませんね。

趣味のDIYとしてはなかなか面白いと思いますョ!
太陽光発電の仕組みを簡単に理解できます。
パネルやバッテリーを追加したりといったカスタムな要素がありますしね。

システムアップして使える予備電源を目指してみます。

DIYソーラー発電メニュー


以上、『自作太陽光発電が好き!かんたんDIYソーラー発電』の新潟おてんとサンでした。



4万円で自作できた!かんたんDIYソーラー発電」への8件のフィードバック

  1. 野村 秀人

    はじめまして
    DIYソーラー発電初心者です。
    コンテナ部の接続で、チャージコントローラーの負荷端子をインバーターに接続していますが
    別サイトでは、負荷端子とインバーターを接続するのは絶対やってはいけないと書かれています。
    インバーターはバッテリーに接続しろと書かれています。
    コンテナ部の接続で壊れたりしませんか?

    返信
    1. 新潟おてんとサン 投稿作成者

      はじめまして、野村さま。
      コメントありがとうございます。

      >>チャージコントローラーの負荷端子をインバーターに接続していますが、別サイトでは、負荷端子とインバーターを接続するのは絶対やってはいけないと書かれています

      野村さまの仰るとおり、
      『負荷端子とインバーターを接続するのは絶対やってはいけません』
      という認識で間違いありません。

      このDIYソーラーの場合は、インバーターが比較的に小さく、チャージコントローラーの保護回路も使いたかったので、インバーターをチャージコントローラーの負荷端子に接続しています。

      本来は、インバーターをバッテリーに接続するのが基本です。
      インバーター本体や、インバーターに接続した機器の電源投入時の突入電流の発生は避けられないので、バッテリーに直接接続するべきです。

      >>コンテナ部の接続で壊れたりしませんか?

      特に故障はありません。
      ドライヤーを使ってみたりと結構な無茶をしてみましたが、これといって問題はありませんでした。

      とはいえ、紛らわしい記事には変わりありません。
      初心者の方に誤解を招く記事になってしまいました。
      記事本分には注釈を加えさせていただきますね。

      また何かありましたら気軽にコメントを残していってください。

      返信
    1. 新潟おてんとサン 投稿作成者

      こんにちは、ポノさま。
      コメントありがとうございます。

      参考になった様子で何よりです!

      さて、記事中にも書きましたが、DC-ACインバーターを使う場合は、バッテリーへ直接接続してくださいね。

      また何かありましたら気軽にコメントを残していってください。

      返信
  2. kuro88

    初めまして
    お世話になります。質問させてください。
    24Vのソーラーパネルでチャージャーから蓄電池に充電しています。
    12V65AHのバッテリーを2個直列にし、それを4組並列で24Vの蓄電システムにしています。
    バッテリーチェッカーで、CCA測定などでばらつきがあります。
    このバッテリーは接続前はばらつきはありませんでした。

    考えられる原因を教えてください。
    よろしくお願いします。

    返信
    1. 新潟おてんとサン 投稿作成者

      はじめまして、kuro88さま。
      コメントありがとうございます。

      2直列を4並列で、合計8つの12Vバッテリーを使っているんですね。
      でCCA測定などで数値がばらけてしまうとのこと。

      当然といえば当然といいますか、個々のバッテリーの環境って厳密にいえば微妙に違いますよね。

      充電する際はチャージコントローラーとの遠近の差がありますし、インバーターなどに放電する際も同様です。
      設置環境によっては日照の良し悪しなどでの温度差もあるかもしれません。
      で、バッテリー同士は僅かな電圧差があると相互に充電し合います。

      また、鉛バッテリーはいくつかの電極板で構成されています。
      個体差もわずかにあるかもしれません。
      1つのバッテリー内部でもそれぞれが均一に劣化やサルフェーションを起こすのかといえば違うでしょう。

      そうなると、並列接続にしたバッテリーは均一に劣化してくれない状態が普通なのかなと考えます。

      対策があるとすれば、
      ・個々のバッテリーの配置を定期的に入れ替える
      ・容量の大きなバッテリーに変更して、並列にしている部分を少なく抑える
      ・システムの電圧を上げて、並列にしている部分を少なく抑える
      といったところでしょうか。

      また何かありましたら気軽にコメントを残していってください。

      返信
  3. kuro88

    アドバイスありがとうございます。
    充電電圧が低いのかなと思います
    チャージャーの充電電圧を少し上げて様子を見てみます

    ありがとうございました。

    返信
    1. 新潟おてんとサン 投稿作成者

      月並みな返答しかできずに恐縮です。
      また何かの際には、気軽に立ち寄っていってくださいね。

      返信

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