自作 太陽光発電のインバーター

太陽光発電 自作


ここで言うインバーターは、DC-ACインバーターのことを指しています。

自作の独立型太陽光発電では、通称「インバーター」とよばれています。

その役割は、バッテリー(DC12V)から家庭用の電源コンセントと同じAC100Vを取り出すための機器です。

回路を動作させるための電気は、バッテリーから供給されますので、インバーターには電源は不要です。コンセントプラグは付いていません。

インバーターの規格は、「正弦波 定格出力700W、最大出力(瞬間1200W)」
「擬似正弦波定格出力120W、最大出力(サージ電力)300W」のように表記されています。

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正弦波インバーターと擬似正弦波インバーター

正弦波インバーターと擬似正弦波インバーターの違いをご説明します。

正弦波インバーター

サイン波インバーターと同義。商用電源と同一な高品質な波形で電力を供給することができます。

基本的に、すべての電気機器に使用することができますが、使用機器の最大消費電力を考慮したインバーターを選ぶ必要があります。

但し、格安の正弦波インバーターの中には、(特に海外製品)電子機器や医療系精密機器、計測機器など動作しないものもありますので、機器選定に当たっては注意が必要です。

擬似正弦波インバーター

矩形波インバーター、修正正弦波インバーターと同義。

正弦波のような滑らかな波形でないため、インバーター式の蛍光灯やマイコン制御の電気毛布など、波形に依存する電気機器ではご使用になれません。

また、安価なインバーターの中には、テレビ・ラジオ音声にノイズ(雑音)が乗ったり、冷蔵庫からやはり異音が発声したりしますので注意が必要です。

特に、最大負荷電力量(サージ電力量)の多いモーター駆動系の電動工具や井戸の汲み上げポンプ、掃除機、洗濯機などに使用する場合には、余裕をもった電力供給のできるインバーターを選定する必要があります。

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インバーターの性能表示とタイプ

ここでは、家庭用または個人ユースとなるインバーターの性能表示について説明します。
市販されているインバーターには、分類すると以下のような用途で設計されています。

[連続稼働時間]

・連続稼働時間を、数分程度~3時間程度を想定し設計されているインバーター

・連続稼働時間を、数時間~1日以上を想定し設計されているインバーター

[定格出力]

・50W~150W

クルマのシガーソケットからDC12VをAC100Vに変換して利用するインバーター

(50W~150W:主にノートPCやカーTVなどを短時間使用する目的)

・150W~3,000W

自家発電もしくは充電器で充電してバッテリー(12V/24V)へ蓄電しておき、それを100Vに変換して利用するインバーター

(150W~3,000W:非常用電源、UPS、アウトドア用ポータブル電源、自然エネルギー有効活用電源システムなど6時間以上~常時稼動の連続時間稼動を目的としている)

・3,000W以上

家庭用太陽光発電システムに付帯するインバーター

(3,000W以上~:インバーターと呼ばず「パワーコンディショナー」と呼んでいます。常時稼動しています)

[入力電圧]

・12V入力のインバーター

(バッテリー単体12Vで使うもの:一般的安価)

・24V入力のインバーター

(トラック等24Vバッテリーで使うもの:若干高い)

・36V以上のインバーター

(特殊車両からの出力仕様:高いものもある)

・12V~30Vまで使えるワイドレンジのインバーター(高価)

[最大瞬間出力]

※またはサージ電力ともいいます。

・一般家電製品を使うことのできる50W~1,000Wのインバーターの場合

(サージ電力は、定格出力の約1.5倍程度の80W~1,500W)

・モーター駆動系の電動工具や水中ポンプが使える500W~3,000Wのインバーターの場合

(サージ電力は、定格出力の2倍近くあり1,000W~5,000W)

[出力波形]

・擬似正弦波、矩形波

(使用できない電気機器がある:安価)

・正弦波、サイン波

(基本的に用途を選ばない:高価)

※上記違いについては「正弦波と擬似正弦波の違いについて」を参照ください。

[出力周波数]

・50Hz専用(東日本エリア)

・60Hz専用(西日本エリア)

・50/60Hz切換式(どこでも使える:若干高価)

・55Hz(擬似正弦波出力タイプにあり、50Hz、60Hz共使えることになっている:安価)

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インバーターの品質と価格の違いについて

前項で説明申し上げたとおり、「長時間の連続稼動を想定」し、かつ「大きな正弦波出力」を得られるインバーターが高品質かつ高価であることはご理解いただけたと思います。

特に、正弦波出力タイプのインバーターは、擬似正弦波出力のインバーターと比べると、約10倍近い価格差があります。

賢くインバーターを選ぶには、自分がまずどんな電気機器を使う予定なのかを考えておきましょう。


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サージ電力について

「サージ電力」とは、「最大瞬間出力」のことで、掃除機、洗濯機等、一部のモーター駆動系の家電製品が動き始めるときや、石油ファンヒーター、一部の給湯器が高電圧で着火をさせるに瞬間的に必要な大きな電力のことです。突入電流ともいいます。

瞬間的に必要な大きな電力が必要だと言うことは、インバーターを選ぶ際、重要な意味があります。

例えば、一部のリモコン付き液晶テレビでは、リモコンから操作する際に突入電流を考慮しなければならないものもあります。

(120W出力のインバーターで、テレビは定格消費電力40Wなのにリモコン操作では「スイッチON」となりません。約5倍の200Wのサージ電力が必要だからです)

また電動工具など、「突入電流」が大きい器具の場合、定格出力に見合ったインバーターを使用していても動かないということが起こります。

※このサージ電力に関しては、機器類の取扱説明書に明記されているはずですので、きちんと下調べをしてからインバーターの選定をしてください。

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インバーターの選び方

概ねご理解いただいたように、インバーター選びは、使用機器に応じた定格出力とサージ電力、出力波形を考慮することが基本であるということです。

正弦波タイプの大出力のインバーターが1台あれば、それはそれでいいのでしょうが、

賢くインバーターを活用されている方々は、用途に応じた複数のインバーターをお持ちのよう

※クルマに置きっぱなしにしている150W擬似正弦波のインバーター、もしもの停電時に非常用電源として使う1,500Wクラスの擬似正弦波のもの・・・必要であれば正弦波タイプを購入しておいてもいいでしょう。

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