電気を真剣に考えています。
今回は、電気に焦点を当てて考察を。
今の世の中、電気に関する捉え方は、3つになるのではないかと考えています。

1.電気料金(設備投資も含め)
2.環境へのポリシー
3.電気の安定性

上記を考慮して、国民の大多数が使用している商用電源とソーラー発電(太陽光発電)の併用が現実的かもしれません。

商用電源は、単身者ならば10アンペアを、家族ならば20アンペアと低いですがなんとか頑張ります。
なるべく使わないで月額基本料も安くします。

太陽光発電は、売電と自分で全て使う独立型の二つがあります。
売電は、初期投資が高く、リスクもあり、売電額も下がってきているのでとりあえず候補から外します。

独立型は、売電と違って自分で組み立てます。
売電するには、商用電源に接続するのと電圧(100v以上)が高くて、業者に任せることになります。
よって、高くつくのです。
独立型は、電灯、携帯の充電に最適です。
片やモーターを使う電化製品やテレビを扱いたいならば、設備投資にお金がかかるので、難しいところです。
これは、周波数の関係で、モーターがうまく機能しなかったり(最悪火を吹きます)、テレビならばノイズが発生します。

独立型で安くするために以下のものを揃えました。
【400w24v系】
1.ソーラーパネル(100wのもの)×4枚
2.チャージコントローラー20A,12~24v
3.バッテリー115Ah.12v×2(2760wh)
4.インバーター
5.配線類

1.ソーラーパネル(100wのもの)×4枚
ソーラーパネルの選び方ですが、12v系と24v系(見分け方は、おおよその公称電圧でわかります。)、他にありますが、注意が必要です。
それぞれに長所短所がありますが、とりあえずそこまで気にしなくていいです。
24v200wのパネルでも、12v100wの直列繋ぎでも意味は、一緒です。
たまに、コーティングしていなくて外で使えないとか変なものもあるみたいなので、気を付けてください。
この例では、直列と並列繋ぎを併用しています。
24v200wのパネルを並列にしても意味は、同じです。(直列してしまったら48vになってしまいます。)
ここで、電圧(v)は、後述のバッテリーと合わせる必要があります。
電力(w)は、後述のバッテリーの容量との兼ね合いで決めます。
電流(A)によって、後述のケーブルの太さ、チャージコントローラーの容量を決めます。

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2.チャージコントローラー20A,12~24v
チャージコントローラーは、バッテリーへの負荷、ソーラーパネルへの逆流を防ぐまさにコントローラーの機能があります。
12v系か24v系かで適合するものを選びます。
次に電流(A)ですが、チャージコントローラーに入る電流がどのくらいか計算して、それ以上の容量のものを選びます。
ここでは、400w÷24v=16.7A。
ちょっと余裕をもって、20Aにします。
30Aもより安全でいいかもしれません。
良いチャージコントローラーの中には、電流、電圧、発電量など表示してくれるので便利です。
しかし、慣れちゃえば、バッテリーが満タンか、20%未満かわかれば十分です。
ちなみに、そういった高性能なものを買いましたが、接触不良だったのか、すぐに壊れました。
そういったリスクを考えて、安いもので十分です。
下のは、バッテリーが満タン、発電中、容量不足の３段階を示すシンプルなものですが、安くていいです。
しかし、ちょっと接続が甘くなりがちで難しいです。

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3.バッテリー115Ah.12v×2(2760wh)
バッテリーの容量は、ソーラーパネルの電力(w)で決めます。
おおよそ、2~3日で満充電になるのが適切です。
1日平均日照時間を3.5時間として…
ここでは、400w×3.5h=1400wh。
２日で2800wh。
ちょっと足りないですが、とりあえずこのくらいのバッテリー容量でいいです。
ちなみに、バッテリーがなければソーラーパネルは、発電しないようです。
バッテリーのような負荷が必要らしいのです。
密閉式のバッテリーは高いですが、安全性は高いです。
水素ガスは出にくいですが、換気しやすいところに設置してください。
24v系で作るので、12vのバッテリーは、2つを使って直列に繋ぎます。

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4.インバーター
インバーターは、12vや24vの電圧を100vに変換する機材です。
消費電力(w)の高いものほど、値段も高くなります。
この容量が小さいと使える電化製品が限られてきます。
これは、12v系と24v系兼用のものはあまりありません。
しかも、24v系は、値段が高くなりがちで困りました…
わざわざ、24vにしたのは、100vに変換するのに変換効率がいいからなのですが、12v系の方が安さでメリットがあります。

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5.配線類
バカにできないのが配線。
チャージコントローラーで最大電流を計算しましたが、これと同じように太い配線が必要です。
下記は、30Aのものですが、最大電流を上回る性能が必要です。

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MC4コネクターのY字コネクターがパネルを並列繋ぎするのに必要です。

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これで、配線をMC4接続できるようになります。(ソーラーパネルの配線がMC4接続端子なのです。)

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自分でやればやるほど、格安を実現できます。
セット売りもありますが、高くて高くて…
やってみてわかったのですが、24v系より12v系の方が安くて良いです。
発電効率もそんなに変わったものを感じません。
ただし、12vのパネルがあまり見当たらないので注意が必要です。
後日、他のパターンも具体的に載せます。

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