これを読んでいるあなたは、おそらく芝生用の道具や古い休日の装飾品、そして来年修理すると誓った自転車を保管するだけの場所以上の物置を持っているでしょう。静かなオフィス、週末のワークショップ、または夏のバーベキュー中に飲み物を冷やすための小型冷蔵庫の場所かもしれません。用途が何であれ、送電網に接続せずに電力を供給することは完全に理にかなっています。光熱費もかからず、電力会社が送電線を引くのを待つ必要もなく、エネルギーを完全に制御できます。過去 5 年間、私は何百もの顧客の小屋用オフグリッド ソーラー システムの設置を支援してきました。今日は、これまでソーラー パーツに触れたことがない人でも、正しく設置する方法を説明します。
まず、一つはっきりさせておきたいのは、オフグリッドというのは「安い」という意味ではないということです。それは、小屋のニーズに合わせて調整され、安全で長持ちするように作られていることを意味します。初心者の多くは、オンラインでランダムなパネルのセットを入手し、なぜ午後 2 時までに冷蔵庫が故障するのか疑問に思うという間違いを犯します。そのため、最初のステップ、そして最も重要なことは、実際に使用する電力量を把握することです。 1 週間かけて、物置内で実行するすべてのデバイスをリストアップし、ワット数をメモし (デバイスの背面または底面に通常小さな文字で記載されています)、それぞれを 1 日に何時間実行するかを計算します。たとえば、100W のラップトップを 1 日 2 時間使用すると、200 ワット時 (Wh) になります。 1 日 24 時間稼働している 150 W の小型冷蔵庫 (冷蔵庫はオン/オフを繰り返すため、これは安全な平均値です) は 3,600 Wh です。これらを合計すると、毎日のエネルギー使用量が算出されます。ほとんどの小さな小屋 (10x12 以下を考えてください) の場合、その数値は 1,000 ～ 5,000 Wh です。複数のツールや完全なオフィス設備を備えた大きな倉庫では、10,000 Wh 以上に達する可能性があり、サイズ設定が具体的になるのはそこです。
数値を取得したら、次の大きな決定は、コア システム パーツの選択です。専門用語を使わずに、簡単に説明しましょう。 1 つ目はソーラー パネルです。これは太陽光を捉えて電気に変換するものです。小屋の場合は、単結晶パネルが必要になります。暗いところではより効率的で、古い多結晶よりも占有スペースが少なくなります。標準の 400W パネルが安全なため、1 日に 3,000 Wh が必要な場合は、約 8 枚のパネルが必要になります (天候に応じて調整してください。曇りの地域に住んでいる場合は、太陽光が少なくなるため、さらに 1 枚または 2 枚追加してください)。次に、パネルとバッテリーからの直流 (DC) 電気を、デバイスで動作する交流 (AC) に変換するインバーターが必要です。また、太陽が照っていないときに電力を蓄えるバッテリーも必要になります。鉛蓄電池の方が安価ですが、リチウムイオン電池は寿命が長く、低温でもよりよく機能します。これらの部品を自分で組み立てることに圧倒されていると感じられる場合は、インバーター バッテリーを含む完全なシステムを備えた優れた出発点を用意しました。そのため、各部品を個別に調達する必要はありません。このバンドルを使用すると、新しいオフグリッド ビルダーが犯す最も一般的な間違いの 1 つである、互換性のない部品を一致させる手間が省けます。
もう一つの確かな選択肢は、完全な太陽光発電ハイブリッドシステムです。ハイブリッド システムは柔軟性があり、オフグリッドでも動作するだけでなく、後で気が変わった場合にはグリッドに接続することもでき、ニーズの増大に応じてパネルやバッテリーを簡単に追加できます。小屋の場合、小屋を小さなアートスタジオに変えたり、将来的に木工用の電動工具を追加したりする場合に、システム全体を交換する必要がないため、これは最適です。給湯器と自動ドアが必要な鶏小屋の小屋から、エアコン付きのホームジムの小屋まで、あらゆる用途にハイブリッド キットを使用していただいているお客様もいらっしゃいますので、多用途にご利用いただけます。
次に、物理的な設置について話しましょう。まず、パネルを配置する場所を選択します。 1日あたり少なくとも6時間は直射日光が当たる必要があり、木々や小屋の屋根の張り出しによる陰がないようにしてください。小屋の屋根が南 (北半球の場合) または北 (南半球の場合) を向いている場合、それが理想的です。一年を通じて最も日光が当たる場所です。そうでない場合は、地上設置ラックを設置できます。小屋の屋根が古いか弱い場合、パネルの重量で雨漏りや損傷が発生したくないので、これは実際には良い選択肢です。パネルを取り付けるときは、パネルがしっかりと固定されていることを確認してください。特に嵐が発生する地域では、風が大きな問題となる可能性があるため、頑丈なラックを使用し、すべてのボルトを適切に締めてください。また、パネルと屋根またはラックの間に空気の流れを確保するための少しのスペースを残しておきます。これにより、パネルの過熱が防止され、効率が向上します。
次に、パネルからバッテリーバンクまで配線を行います。ここで手を抜くと安全性が損なわれる可能性があります。常に屋外使用向けに定格されたワイヤーを使用し、ゲージがシステムのサイズに十分な大きさであることを確認してください。たとえば、5kW システム (詳細については、こちらを参照してください: 太陽エネルギー 5kw システムの価格) には、1kW の小型小屋システムよりも太いワイヤが必要です。パネルとバッテリーの間の距離も重要です。パネルとバッテリーの距離が離れるほど、電力損失を避けるためにワイヤーを太くする必要があります。雨やネズミから保護するために電線管に配線を通すこともできますが、これは交渉の余地がありません。げっ歯類は電線をかじるのが大好きで、リスが電線をかじったためにシステムが動作しなくなったというお客様が非常に多く戻ってきました。このステップを飛ばさないでください。
その後、バッテリーバンクは小屋の中の涼しく乾燥した換気の良い場所に置かれます。バッテリーは極度の暑さや寒さに弱いため、暖房器具の隣や直射日光が一日中当たる隅に置かないでください。鉛蓄電池を使用している場合は、充電時に少量のガスが発生するため、空気の流れが良い空間であることを確認してください。小さなキャビネットに電池を閉じ込めないでください。リチウムイオン電池にはこの問題がありません。これが、現在多くの人が物置にリチウムイオン電池を好むもう一つの理由です。バッテリーを所定の位置に取り付けたら、インバーターを接続し、次に充電コントローラーを接続します。充電コントローラーはバッテリーに入る電力量を管理するので、バッテリーが過充電されて損傷することはありません。これは小さいですが重要な部分です。パネルとバッテリーの種類に合った適切な充電コントローラーを必ず入手してください。
それでは、システムをテストしてみましょう。すべてのブレーカーをオフにし、パネルを接続し、発電が開始されるまで 10 分間待ちます。充電コントローラーを確認してください。パネルに一致する電圧測定値が表示されるはずです。次に、インバータの電源を入れ、さらに数分間待ちます。インバーターが点灯して電力が生成されていることを示したら、最初にランプなどの小さなデバイスを接続して、すべてが動作することを確認します。それが機能する場合は、冷蔵庫またはメインデバイスに接続してください。最初のテストではすべての大きなデバイスを一度に実行しないでください。配線の問題を見つけるためにゆっくりと時間をかけてください。
ちょっと待って、もっと大きな小屋がある場合はどうなるでしょうか？小屋が 20x30 以上で、複数の電動工具、エアコンプレッサー、さらにはミニ スプリット AC ユニットを備えている場合は、より大きなシステムが必要になります。当社では、大規模なオフグリッド用途向けの 30kw の太陽エネルギー システムを用意しています。これは、重機に電力を供給する必要があるホビー ショップ、客用小屋、倉庫などに最適です。プロセスは同じですが、より多くのパネルとより大きなバッテリーバンクをスケールアップしているだけなので、専門家でなくても実行可能です。
初めてオフグリッド太陽光発電を検討するとき、多くの人がコストを心配することを私は知っています。良いニュースは、小屋用に設計された家庭用の完全な太陽光発電キットがあることです。これらのキットには、パネル、インバーター、バッテリー、充電コントローラー、配線、ステップバイステップガイドなど、必要なものがすべて付属しているため、どの部品が連携するかを推測する必要はありません。各パーツを個別に購入するよりも安価であるため、予算内でシステムを構築している人にとっては大きなメリットとなります。私たちは顧客が小屋用の小型 1kW キットを 500 ドルで購入し、作業場用の 5kW キットを 3,000 ドル未満で購入しているのを見てきました。これはわずか数年で光熱費の元が取れます。
最後にもう 1 つ、メンテナンスです。オフグリッド太陽光発電システムは労力がかかりませんが、20 年以上使用するには少し注意が必要です。数か月ごとに、柔らかいブラシと水でパネルを掃除してください。汚れやほこりが太陽光を遮るため、システムの出力が向上します。年に 1 回、すべての配線と接続をチェックして、特に嵐の後は、緩みや腐食がないか確認してください。また、バッテリーをお持ちの場合は、鉛酸バッテリーの水位を 6 か月ごとに確認してください (リチウムイオンの場合は必要ありません)。少しのメンテナンスは、将来の大きな問題を回避するのに大いに役立ちます。
私は太陽光発電業界に長く携わってきたので、オフグリッドの小屋型太陽光発電システムの構築は最初は怖く感じるかもしれませんが、適切な情報と部品があれば完全に実行可能であることを知っています。最悪のことは、システムを複雑にしすぎることです。必要以上にシステムを購入したり、サイジングの手順を省略したりしないでください。どのシステムがあなたの小屋に適しているかについて質問がある場合、または価格について相談したい場合は、私たちがお手伝いいたします。信頼性が高く、手頃な価格の電力を小屋に供給するために専門家である必要はありません。私たちはあなたと同じように何千人もの人々を助けてきました。そしてあなたも助けることができます。オフグリッド太陽光発電のニーズについての会話を始めるために、ためらうことなく連絡してください。