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1万円以下のシンプルな自作ソーラー(太陽光)発電システム

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自作DIYソーラーと太陽光発電で売電・節約・エコ人生

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1万円で自作できた!かんたんDIYソーラー発電

という記事に移行しました!  



■1万円でお釣りが来る!女子にもDIYできちゃう!
シンプルな自作ソーラー(太陽光)発電システム

シンプル!1万円以下の自作ソーラー(太陽光)発電システム
ヤフオクで最も安い機材を選んで作ったシステムです(笑)
太陽光発電システムというほど大げさな代物ではなく、DIYというよりは簡単な電気工作といった感じですね。

据え置き型ではありません。
気軽に移動できるので場所を選ばずに発電&蓄電出来てしまいます。


システム概略図
1万円以下のソーラー(太陽光)発電システム概略図
+が赤、マイナスが黒、蓄えた電力は12Vのまま利用します。

インバーターを利用して交流100Vに変換して利用することも出来るのですが、変換ロスが気になるので省きました。


必要な機器
1万円以下で揃えた自作ソーラー(太陽光)発電機材
・10Wソーラーパネル
・チャージコントローラー
・バッテリー
・シガーソケット
・配線コード
・キボシ、クワ型端子など


キボシ、クワ型端子やシガーソケットはガレージにあった物を使いました。
どれも数百円で購入できます。


ソーラーパネル(一番安いもの)

・最大出力:10W
・最大出力動作電圧:17.0V
・最大出力動作電流:0.57A
・開放電圧:20.0V
・短絡電流:0.67A
・外形寸法:350X280X28(mm)
・質量:1kg


ヤフオクで2300円で新品を落札したものです。衝動でポチってしまいました(汗)
以前購入した100Wのパネルと比べると、動作電流が1/10ほどになっています。

質量1kgとありますが、体感では2kg以上は確実にあります(笑)


チャージコントローラー
接続語のチャージコントローラーの表示
ヤフオクで1000円(!)12Aのもの。
以前に購入したものは簡易的な液晶モニターが付いていたのですが、今回のチャージコントローラーはLEDのインジケーターのみです。

隙間から覗くとシンプルな回路。部品を集めて自作することも出来そうです。


バッテリー

ヤフオクで3200円。
一応ディープサイクルバッテリーらしいです。
今回の自作で一番高価なパーツです(笑)

横置きOKとのことなので左右に振ってみました!
『カラカラカラッ』ってシュールな音が聞こえたような・・・。
とりあえず聞かなかったことにしておきました。


シガーソケット

これだけは安心の国産(笑)
新潟おてんとサンのバイクに付けてあったものです。

ナビの電源用に使っていたのですが、ETCを取り付ける際に配線を見直して不要になったものです。


■サクッと完成
1万円以下の予算で出来上がった自作ソーラー(太陽光)発電システム
+と-を間違えないように配線するだけなので、製作するのはとっても簡単です。

近所のホームセンターで特売のコンテナBOX(197円)に放り込んであります。
今回も徹底的に低価格にこだわりました(笑)


製作にかかった費用

・10Wソーラーパネル:2300円
・チャージコントローラー:1000円
・バッテリー:3200円
・シガーソケット:自前なのでタダ(買っても数百円)
・配線コード2色:700円
・キボシ、クワ型端子など:自前なのでタダ(買っても数百円)


占めて7,200円
1万円でお釣りがでます!


ちょっと注意が必要な点

・ソーラーパネルは明るければ発電している
・バッテリーは出荷時にある程度蓄電されているかもしれない


ということを考えて製作に当たってくださいね。
短絡(ショート)させないように注意して速やかに作ってしまいましょう。

パネルやバッテリーを保管するときも同様です。

新潟おてんとサンは、機材を揃えてから完成させるまで数日のラグがありました。
ソーラーパネルには日光が当たらないように、バッテリーの電極は露出しないように、ちょっと気をつけて保管しました。

・・・当たり前のことなんですけどね(汗)


窓際に置いて発電&蓄電&スマホ充電
窓際において発電&蓄電&スマホ充電
シガーソケット用の充電器を用意してスマホを充電してみました。
製作してからまだ数日ですが、携帯やスマホの充電は電力会社に頼らなくなりました。
夜間に何度かスマホに充電してもバッテリーは音を上げずに頑張っています。
発熱などを気にしていたのですが特に問題なく充電完了です。

インバーターを使っていないので、放熱ファンや変換ロスを気にすることなく、気軽に運用できますね。
インバーターの自己消費電力って結構大きいのです。


ちょっと納得いかない点があります。

197円のコンテナBOXに入れてあるだけなので『カッコ悪い』のです(笑)
新潟おてんとサンとしては、アルミのアタッシュケースなどに一式をビルドインしたい感じです。
持ち運びが楽になりますし。



さて、いかがだったでしょうか?

低予算で簡単にソーラー(太陽光)発電システムが作れてしまいますね!
マメに使い続けたとしても1日に節電できるのは数円ですけれども(笑)

エネループなどをシガープラグ経由で充電する充電器などを使えば、乾電池を買う必要がなくなりますね。

また、シガープラグタイプのインバーターも販売されているので、ノートパソコンなどの交流100Vが必要な家電を駆動させることも出来ますね。

電気料金を滞納してしまって給電を止められてしまった場合などの緊急事態でも安心です(笑)
滞納は冗談だとしても、携帯やスマホが充電できれば急場をしのぐことが出来るハズです。

今後、運用やチューニングを施したら本ブログでお伝えいたしますね。


以上、『かんたん自作ソーラー発電』の新潟おてんとサンでした。


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バッテリーの容量、『Ah』と『Wh』って何だろう?
バッテリーの『時間率』って何だろう?
バッテリーの容量と使える電力の関係
複数接続したバッテリーの電圧と容量
30Ahのバッテリー、電力と運用時間の早見表
50Ahのバッテリー、電力と運用時間の早見表
105Ahのバッテリー、電力と運用時間の早見表
バッテリーの運用時間をエクセルでシミュレーション
複数接続したソーラーパネルの電圧と電流
ソーラーパネル発電量をエクセルでシミュレーション
バイパスダイオードと逆流防止ダイオードの違いと働き

コラム
自作ソーラー発電、初心者の心得

at 15:25, 新潟おてんとサン, 1万円で自作ソーラー発電

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comment
akai .pre 10, 2013/04/21 1:29 PM

はじめまして。
新潟おてんとサンの真似してみました。
バッテリー、パネル、コントローラーを購入して充電開始!!!
いざ、使ってみようと思うのですが
シガーソケットから100vに変圧できて家電がいろいろ使えるタイプのインバーター?がカー用品店にあったのですが、そのまま接続して使用したことありますか?何か注意点などありましたら、ご教授願います!

新潟おてんとサン, 2013/04/23 4:40 PM

はじめまして、コメントありがとうございます!

シガープラグ型のインバーター、僕も持ってます。

車で100Vの家電品(ノートパソコンなど)を使いたいときなんかに重宝しますよね。

この記事のような自作のソーラー発電でも問題なく使えますよ。

ですが、バッテリーの容量が少ないので駆動できる時間が短いと思います。

インバーターでバッテリーからの直流電流を交流に変換する際にロスが発生するので、余計に電力を消費してしまうのです。

まず、熱となってロスする電力が挙げられますね。

そして、シガープラグ型のインバーターでも、ファンを内蔵する物の場合はファンを回すのに電力を使いますから、その分の電力もロスといえます。


ソーラーパネルが発電している状態で使えば、バッテリーの負担も少なくインバーターの駆動時間も稼げると思います。


基本的な部分は12Vのバッテリーを積んでいる自動車のシガープラグと変わりません。


例えば、

エンジンを切った状態でエアコンやオーディオを長時間使うと、バッテリーが上がってしまいます。

ですが、エンジンを掛けた状態(発電している状態)であれば、そうそうバッテリーが上がったりしません。

といった感じです。


注意点があるとすれば『インバーターは発熱する』ということでしょうか。

インバーターを使っている状態で、放置して出掛けたりするのは避けた方が
良いと思いますよ。


いかがでしょうか?
参考にしてもらえたようで、とても嬉しいです!

また何かありましたら遠慮なくコメントorメールしてくださいね。

akai .pre 10, 2013/05/19 9:23 PM

こんばんは!
ちと、相談なのですが、、、
アパート一人暮らしなので、日中はソーラーパネルを部屋のなかに置いてます。土日の晴れは外にだします。
朝からチャージ状態にはなるのですが、やはり充電効率が悪いようです。
いずれ、ソーラーパネルは外に設置しようと思ってますが防水対策、ケーブル端子部の防水対策は何かされてますか?
10wの1枚なのですが、パネル枚数を増やすことも検討した方が良いでしょうか?

新潟おてんとサン, 2013/05/20 2:07 AM

こんばんは、コメントありがとうございます。


パネルの防水対策については、購入時に防水と謳ってあるのもはほぼ大丈夫だと思います。

ですが、バッテリーやケーブルの端子部は濡れないように対策が必要です。

バッテリーやチャージコントローラーは、雨の影響を受けないような入れ物に入れるか屋内に設置しましょう。

防滴に関しては、
『4万円以下の自作ソーラー』
にて少し書きました。


10Wのパネルについては、ハッキリ言いますと非力です。

このページで作ったソーラー発電の構成は、最低限の『発電』と『蓄電』が出来る程度です。

パネルを日当たりの良い窓際に置いて、スマホなどを充電する分にはナカナカ使えます。
ですが、シガータイプのインバーターなどを使うとなると、物足りないハズです。

使いたい電気製品にもよると思うのですが、予算が許すのであれば、パネルの追加も良いと思います。


屋外に据え置きで設置するのであれば、50Wくらいのパネルを使っても面白いと思いますよ。


いかがでしょうか?
参考にしていただければ嬉しいです。

また何かありましたら遠慮なくコメントorメールしてくださいね。

dog, 2017/02/01 1:16 PM

はじめまして。

家庭用電源のない納屋にLEDライトをつけたいと思っています。

ライトは、
・電源:DC12V
・電流:1A
・出力:18W(3W×6)
・照射タイプ:フラット(拡散)
・明るさ:1300ルーメン
・色温度:6000K相当
です。

これを2灯設置したいのです。
使う頻度は、週に2日位の夜間3時間ほどです。

価格優先ですがどの規模の、Sパネル、DSバッテリー、Cコントローラーが最適でしょうか?

出来れば、当掲示板と合わせメールでもご連絡を宜しくお願い致します。
m(__)m

新潟おてんとサン, 2017/02/02 7:28 AM

はじめまして、コメントありがとうございます。



さて、ご質問の件。
僕なりに返答させていただきますね。



36W:3Aの負荷をDC12Vバッテリーで運用ということですよね。

3Aを3時間で週2ということは『18Ah / 週』ってことですね。
で、必要になる『一晩9Ah × 2日』を安定供給、枯渇させないっていうイメージかと。

DC-ACインバーターをつかわず、バッテリーに貯めた電力をDC12Vのまま使う前提で考えてみます。



>>DSバッテリー

たとえば、30Ahほどの安価なカーバッテリーで何とかなるといえばなりそうです。
『一晩9Ah』であれば3日使える計算です。

1週間のうちで2〜3日ほどお天気の日があって充電できれば『18Ah / 週』を維持するのは可能かと。



ただし、冬季間は積雪があるとか、お天気の悪い時期なんかはその限りではありません。

こういう場合は、
バッテリーの予備を準備するか?
容量の大きなバッテリーにするか?
などの対応が必要ですね。

あとは、後々に使いたい機器が増えたり、DC-ACインバーターを使ってAC100V用の機器を使いたかったり、どういう展望を望むかによって選択は変わってくるのかなと感じます。



>>Sパネル

12V:〜30Ahのバッテリーで運用するなら、50W(18V:2.78A程度)のパネル、

12V:〜60Ahのバッテリーで運用するなら、100W(18V:5.56A程度)のパネル、

12V:〜120Ahのバッテリーで運用するなら、100W(18V:5.56A程度)のパネル2枚、

ほどのパネルがあれば十分かと。



ただ、12V:120Ahのディープサイクルバッテリーを使うとして、100Wパネル1枚だと足りないかといえばそうでもありません。
充電するのに時間がかかるだけです。

『18Ah / 週』の負荷なら、空いている4〜5日で少しずつでも充電できれば問題ないでしょうね。



>>Cコントローラー

これも、後々に使いたい機器が増えたり、DC-ACインバーターを使ってAC100V用の機器を使いたかったり、どういう展望を望むかによって選択は変わってくるでしょう。

たとえば、
後々に100Ahほどの大き目なバッテリーを使う予定があって、
パネルも100W(18V:5.56A程度)を2枚並列で200W(18V:11.11A程度)になる予定で、
っていうなら15Aとか20Aのチャージコントローラーを使うべきでしょう。

逆に、
50W(18V:2.78A程度)のパネル1枚で、
12V30Ahのカーバッテリーで、
ちょっとギリギリだけど頑張るっていうなら5Aのチャージコントローラーで充分なワケです。

それこそ、DC-ACインバーターを使ってバッテリーも2個とか4個とか使いたいっていうなら、
バッテリー電圧は12Vではなくて24Vや48Vで、
パネルは200Wとか400Wで、
それぞれの入出力に見合ったチャージコントローラーが必要になってきますよね。



いかがでしょうか。
とりあえず思うところの走り書きなので、誤字脱字云々あるかもしれません。

あくまで『新潟おてんとサン』の思うところなので、コレが全て正しいとか、そういう意味合いの意見ではありません。

では、また何かありましたらお気軽にコメントなど残していってくださいね。










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