独立型太陽光発電システム組立編

ここでは、題記システムの組立講習会の概要について述べます。

最初に、電気についての簡単な知識を学びます。次に、これから作るシステムに使う部品やそれらの接続方法の説明があり、そのあと、システムの組立を行います。

〇使用する部品
・太陽電池パネル：中国製　結晶シリコン系　50W　1枚
・充電コントローラー：　太陽電池からの電気をバッテリーに充電するのを制御し、バッテリーの過充電、過放電を防止します。電装製で容量は10Aです。
 ・バッテリー：　完全シールの長寿命タイプ。バイクなどで使われているものです。ディープサイクルですので、自動車用より耐充放電性に優れています。
・DC/ACインバータ：　直流を交流に変換します。セルスター工業製（HG-150/12V）で入力電圧が直流12V、出力電圧が交流100V、出力は120W（最大出力150W）。これはもともと車の中でAV100Vの機器を使用するためのもので、シガーソケットからDC12Vがとれるようにソケットがついています。今回は、それは不要なので使っていません。
・ヒューズ：20A　2個
なお、ヒューズをプラス側につけるか、マイナス側につけるかは、充電コントローラーの仕様で決まるようです。今回のコントローラーではマイナス側にヒューズを付ける仕様ということです。
・太陽電池用ケーブル（電線）：５ｍ　耐候性の電線で、かなり硬いです。通常の電線のように直角に曲げるのは難しいです。接続部は専用のコネクターを使います。

以上の部品はアマゾンなど、インターネットでも購入することができます。ちなみに、アマゾンでの価格（H29.2現在）の価格は以下の通りです。
バッテリー　WP20-12　3,990円、充電コントローラー　3,180円、インバーター　2,238円、PVケーブル5m　1,710円（ただし、2本セット）、50Wパネル　7,700円

その他、デジタル電圧計、ヒューズケース2個、ヒューズ2本、圧着端子、端子台などが用意されています。
今回の講習会では、ポリプロピレン製の収納ケースが用意されていて、パネルを除く部品を収納するようになっています。予め、木製の台と100V用のコンセントが取り付けられているほか、パネルからの電線を入れる孔も開けられています。これらは、講習会のスタッフの方たちのお手製です。
なお、このケースは非耐候性ですので、長時間屋外に置いておくと太陽の紫外線により劣化し、ぼろぼろになり壊れてしまいますので要注意です。
以上の部品を机に広げたのが下の写真です。

〇組立て
いよいよ組み立ててです。といっても、実際に行う作業は、いくつかの配線に圧着端子を接続し、それぞれの機器につなぎ、ケースに収めるいう簡単な内容でした。約1時間程度で完成です。

下の写真は、ケースの上から撮ったものです。写真の上にある銀色のものがDC/ACインバーター、下の黒いのがバッテリー、左にあるのが充電コントローラーです。電圧計は12.6Vを示しています。この時点では、太陽電池パネルはまだ接続していないので、バッテリーの電圧を示しています。インバーターから出ている白い電線が100Vでコンセントにつながっています。100V用のコンセントは、写真では見えませんが、ケースの右側面下（インバーター側）にあります。

講習会では、スタッフが４名いて、受講者１名に付き添って、丁寧に指導してくれます。まったくの素人でも作れるというのがこの講習会の趣旨です。
もちろん、風力発電機も自分で作成する（→参照）管理人には、物足りないものでしたが、できたときはそれなりの満足感がありました。
幸い、講習会当日は朝から快晴でしたので、早速、表に出てテストを行いました。パネルを接続し、太陽の方向に向けると、電圧計の数値が15Vまで上がりました。これもちょっとした感動です。

完成品は、車に載せて持ち帰ります。車のない人は、電車に乗って運べるようにキャリーカート（有料ですが）がオプションで用意されています。

さて、翌日も朝から快晴でしたので、早速家で使い始めることにしました。とりあえず、ケースを外に置きパネルと接続して充電を始めました。当初太陽電池を切り離した状態で12.3Vだったのが、１日の充電で12.7Vまであがりました。その後、パネルとケースを切り離し、ケースを家の中に持ち込んで、スマホ2台を試験的に充電しました。充電完了後、電圧は12.2Vまで下がりました。
これですべての機能が正常に作動していることを確認したことになります。

せっかく作ったものです。実用に供しなければ意味がありません。次のページでは、実用化に向けての作業について述べます。