オフグリッド太陽光発電システムを設計する6つのステップ

ソーラーパネルの設計を準備するのは、決して楽なことではない。考慮すべきことが多すぎて、圧倒されてしまいがちです。ソーラーシステムの設計を完璧なものにするためには、あらゆる支援が必要です。 

この記事では、あなたのDIYオフグリッドソーラーシステムがあなたのエネルギーニーズに対応できるようにするための詳細な情報に光を当てています。また、完璧なオフグリッド太陽光発電システムを設計するための6つのステップも紹介しています。 

住宅のエネルギー効率を高める

正直に言って、オフグリッドシステムを設計するのは多少お金がかかる。 

コスト削減の最も効果的な方法のひとつは、家のエネルギー効率を高めることだ。エネルギー効率の良い家は、エネルギー消費量を劇的に増加させる、動作不良のメカニズムを持つ古い家電製品から解放されます。 

そのため、ソーラーパネルの設計準備を始める前に、家庭内のエネルギーを大量に消費する電化製品をエネルギー効率の良い代替品に交換する必要がある。 

負荷推定 

ソーラーシステムの設計を準備するとき、ほとんどの人は必要なソーラーパネルとバッテリーの数に注目する。しかし、オフグリッド・ソーラーシステムを成功させる第一歩は、必要なエネルギーを計算することです。システムの負荷量を明確に把握することで、プロジェクトに必要なソーラーパネルの数を決定することが容易になります。 

必要な電力量を把握するのは、思っているより簡単です。以下のヒントは、あなたのエネルギー必要量についてより深い洞察を与えてくれます。 

1. システムが運搬するすべての荷物または電化製品のリストを作成する。
2. 各機器の必要電力を記録する。同時に電源を入れる可能性のある機器のリストを作成する。
3. 数字を加える 

必要なバッテリーの数を絞り込む 

バッテリーは、ソーラーパネルが収集したエネルギーを保存するため、ソーラーパネルの設計に不可欠な部分です。 

太陽光発電システムはバッテリーなしでも機能するが、出力が不安定であることを忘れてはならない。また、発電した電力はすぐに使用しなければならない。

ソーラーパネルやインバーターの数に関係なく、バッテリーがあればオフグリッド生活は可能だ。 

ソーラーパネルの図面を作成するのが初めての場合、システムに適したバッテリーを見つけるのに手助けが必要になるでしょう。 

バッテリーは現在、以下の電圧で入手可能である。

• 48V
• 24V
• 12V 

どちらかを選ぶには、家を動かすのに必要なエネルギーを注意深く検討する必要がある。 

数台の電化製品を設置する物置用のソーラーシステムなら、12Vバッテリーが最適です。24Vバッテリーは、重量のある機械が数台ある家庭に最適です。オフグリッドで生活したい場合は、48Vバッテリーを選ぶべきです。 

購入すべきバッテリーがわかったところで、ソーラーパネルの設計に適したバッテリーの数を検討することができます。以下は、最終決定を下す前に考慮すべきいくつかの要因です。 

• 天気パターン- ここで必要なのは、お住まいの地域で曇りの日や日照時間が短い日の頻度を把握することです。もし「晴れない日が何日も続く」のであれば、バッテリーを買い足すのが得策だ。 
• Yエネルギーの必要性-2日以上持続するエネルギーが必要な場合は、さらにバッテリーを購入する。 
• エネルギー使用量- エネルギーを大量に使うなら、バッテリーを買い足すのは理にかなっている。 

ソーラーパネルの設計バッテリーの保管 

ソーラーパネルの設計プランをまとめる際にもうひとつ考慮しなければならないのは、バッテリーを保管する場所だ。バッテリーを断熱された部屋に保管するのも、普通の部屋に保管するのも自由ですが、注意しなければならないことがあります。 

寒い場所に保管されたバッテリーは効率が悪くなります。つまり、断熱された部屋に保管されたバッテリーほど性能を発揮できない。バッテリーは摂氏25度の場所で保管する必要がある。北米やその他の寒い地域にお住まいの方は、バッテリーに多めに投資するのが賢明です。 

ソーラーパネル- 何枚あればニーズに対応できるかを把握する。 

ソーラーパネル設計の成功は、使用するソーラーパネルの枚数と密接に関係しています。 

以下は、物事を前向きにとらえるためのヒントだ。 

• 必要なエネルギー- 自宅の電力に必要なエネルギー量を把握する。
• 日照時間- あなたの地域で太陽が供給するエネルギー量を調べてください。日照時間とは、1,000ワットに相当する日射が、ある地域の1平方メートルの表面に供給される時間数である。専門家はこれを日照時間と呼ぶ。多くの地域では、日照時間は正午から始まる。 

一年中オフグリッドソーラーシステムを使用するのであれば、日照時間が最も少ない季節の日照時間を計算するのがベストです。

適切なソーラー・チャージ・コントローラーを選ぶ。 

ソーラーチャージコントローラーは、バッテリーに供給される電圧量を調整するため、ソーラーパネルの設計に不可欠な要素である。また、バッテリーの過充電を防ぎます。また、嵐の放電を止めることもできる。 

ソーラーチャージコントローラーには、さまざまなサイズ、形状、価格帯があります。まずは2種類のソーラーチャージコントローラーについて学び、ソーラーシステムの設計に最適なものを絞り込む必要がある。 

• 最大電力点追従（MPPT） 
• パルス幅変調（PWM） 

構築したソーラーシステムに48Vバッテリーが含まれている場合は、MPPTコントローラーを選択する必要があります。MPPTコントローラーは、ソーラーパネルからの電圧がバッテリーバンクの電圧と異なる場合に使用します。PWMコントローラーは、ソーラーパネルの電圧とバッテリーバンクの電圧が一致する場合に使用します。 

ソーラーパネルの設計インバーターを選ぶ 

インバーターは、ソーラーパネルの設計に不可欠な部分であり、直流を交流に変換するのに役立つ。すべての機器が直流を使用している場合は、インバータを購入する必要はないかもしれません。しかし、あなたの家の電化製品の一部が交流電力を使用している場合は、それを選ぶ必要があります。 

もうひとつ、電化製品が使用する交流電力の種類についても考えておく必要がある。南米、ヨーロッパ、アフリカでは230Vが標準。北米では240Vが標準だ。 

住んでいる地域に関係なく。設定可能なインバーターを選ぶのがベストだろう。 

一般的に、インバーターは特定のバッテリー電圧で動作するように設計されています。お使いのシステムが24V、12V、または48Vのバッテリーを使用しているかどうかを確認してください。

システムのアップグレードを計画している場合は、現在のインバーターが新しいシステムで固定する必要があるかもしれないことを頭の片隅に置いておく必要があります。あなたは将来的にそれで動作することができるインバータを購入する必要があります。 

ソーラーパネルの設計：システムのバランスを取る 

ソーラーパネルの設計が効果的にあなたの家のニーズに対応するためには、システムのバランスが取れていることを確認する必要があります。ソーラーシステムを安定させるためにできることをいくつかご紹介しましょう。 

• 適切なワイヤーを選ぶ- 適切な電線を選ぶには、まずソーラーシステムの定格電流を確認する必要があります。システムの負荷に簡単に対応できる電線を選びます。例えば、システムの出力が10アンペアなら、12アンペアの電線を選ぶべきです。 
• ブレーカーとヒューズ - ブレーカーとヒューズは、設計に接続された電化製品が損傷するのを防ぐ。ブレーカーとヒューズを取り付けるべきである。 
• ソーラーパネルを設置する場所- 日陰にソーラーパネルを設置しないこと。 

最終ノート 

ソーラーパネル設計の組み立て方はお分かりいただけただろう。この記事で取り上げたヒントを適用することで、ソーラーパネルの設計があなた独自のニーズに確実に対応できるようになります。また、ソーラーシステムを理想的に機能させる方法を考える手助けが必要な場合は、こちらをご覧ください、 専門家に相談することを検討すべきである。