太陽光で家電を動かすのに重要なケーブルの太さ
目次
＊釣りとは全く関係のない、太陽光発電のネタになります。
＊細かい計算は省いていますというか分かりませんのでご了承ください。
見落としがちなケーブルの太さの重要さと危険性
所持していたインバーターでは、IHジャー炊飯器や扇風機を温風モード、そして冷蔵庫もインバーターが落ちてしまった経緯があったので、色々とネットを調べていました。
そして気になったのがケーブルの太さです。
ケーブルって以外と高いんですよ。太くなるとさらに高くなってきます。
私は激安のものをヤフオクで購入しましたが、それでも
3.5SQ ソーラーケーブル 20ｍ
で2750円です。
我が家のソーラー発電は最大で２０A〜程度の電流になる想定なので、
以下のサイトなどを参考にし少し余裕をもって3.5SQの太さにした感じです。
https://www.wirecable-sales.com/documents/solar_cable
なぜケーブルの太さが重要かというと、細い道に人が大量に流れ込むのと同じで、細いと電流が正常に流れない状態になってしまうのです。それだけならまだしも、熱を帯びることになり、ケーブルが焼けたり火事の原因にもなったりするのでかなり怖いようです。
しかし、私はヤフオクで購入したケーブルで、
バッテリーとインバーター間も接続していたのです。
これが大問題。説明するために、シンプルな古い図↓を使います。
この図でいうと、ソーラーパネルからバッテリーまでのケーブルは、購入した3.5SQで問題ないはずです。
しかし、バッテリーとインバーターをつなぐケーブルはこのケーブルだと完全にアウトなようです。
例えば、消費電力1000W以上の家電はけっこうありますが、1000Wのドライヤーを使ったとします。そうするとバッテリーから1000Wの電気が吸い出されますが、
バッテリーとインバーター間の電圧はまだ100Vではなく12V程度です。
12Vで1000W相当の電流は、割れば良いんですが1000÷12で83.3333..Aくらいです。
さっきの表で83Aの電流で必要なSQ（太さ）は14SQになるのです。
私の使っていた銅線部分の太さは3.5SQで直径約2mmくらいしかありません。
対して14SQは直径約4mm程度。太さは倍程度違いますが、
断面の面積でいうと４倍の差があります。
1000Wの家電でも全くケーブルの太さが足りてなかったのに、私は最大で2000W対応のインバーターを使っていたのです。
もし消費電力2000Wの家電を使ったとすると、バッテリーとインバーター間で流れる電流は166.6666...Aくらいとなります。
さっきの表だと38SQの太さのケーブルが必要なってきます。
私の使っている3.5SQのケーブルと比べたら断面積の差は約１０倍。
１０人しか乗れないエスカレーターに１００人乗ろうとしたらどうなる事になるのか、
私のような素人でも無茶だった事が分かります。
幸い以前に冷蔵庫とか扇風機を温風モードで動かそうとしたときは、何らかの理由でインバーターの電源がセンサーで落ちてくれていたので、その無茶な状態？は１秒かそこらで済んでいたのでまだ良かったのですが、もしインバーターの電源が落ちなくて電流を無理やりバッテリーから吸い上げ続けようとしていたらどうなっていたことか、想像するだけで怖いです。
なのでバッテリーとインバーター間のケーブルの太さは、ソーラーとバッテリー間のケーブルとは別で考えて用意する必要があるようです。
ケーブルは太いと価格が激高になってくるので、全てのケーブルを太くする必要はありません。私がヤフオクで購入したケーブルもソーラーとバッテリー間では問題ないはずなので、あくまでバッテリーとインバーター間だけケーブルを太くする必要があるようです。
＊余談ですが、こんな事もありました。
先日、前のベステックのインバーターで扇風機の温風が出るかチェックしたときの話です。
インバーターとバッテリーをつなぐちゃんとしたケーブルが無かったので、
プラスの端子をまず先にテープでバッテリーのプラスのターミナルに付けて、そしてマイナスの端子は素手でバッテリーのマイナスのターミナルに押しつけました。
使っていたケーブルの太さは細い3.5SQだったんですが、少しだけの時間だったら大丈夫だろうという判断からでした。
そして扇風機の温風をONにして、１秒くらいで押さえてたマイナス端子が激熱になって、『アチ！！』となったのです。
すぐに離したので大丈夫でしたが、、、
一瞬で端子部分があそこまで高温になるとは想像できませんでした。せいぜい少し熱くなる程度くらいに思っていました。
ケーブルが細くて電流が上手く流れないと熱くなる現象がこれなのかなーと少し思いました。ジュール熱ってのでしょうか。
あといくら感電しない状況とはいえ、わざわざ素手で触る事はなかったと反省しています。電気を絶縁できるグローブとかを使うべきでした。
余談終了
バッテリーが複数ある場合はバッテリー間のケーブルも太く！
私の様にバッテリーを並列にしている場合ですが、バッテリー同士のプラスやマイナス同士をつなげるケーブルもバッテリーとインバーター間で使うケーブルと同じ太さにする必要があります。
バッテリーが直列の場合はよく分かりませんが、バッテリーをつなげる度に電圧が上昇するので、それに伴いケーブルの太さは細くしても良いのかも??
そう、電圧が高くなると流れる電流は少なくなるのでケーブルの太さは細くなっていいようなんです。2000Wの家電でも100Vだと流れる電流は20A程度。なので家電とかの電源コードはそんなには太くないようです。
そして私が新たに購入したケーブルは↓これ。
アマゾンですがレビューもなく不安な商品ですが万が一の時は返品できます。SQ35とは何処にも記載もされていないんですが、多少送電能力が悪くても35㎟だからそんなに大差はないはずです。なんたって格安なのでこれにしてみました。
長さも４mあるので、バッテリー同士のケーブルも全部交換できそうです。
バッテリーとインバーター間、そしてバッテリー同士のケーブルを全部太くしてことによって動かなかった家電が動けば良いのですが、、、
ケーブルを太く換装した結果
アマゾンは朝イチで頼めば、その日の夕方に届くこともあるので驚きです。
届きました。
ケーブルが太くなったので、端子も付け替える必要があります。
そして無事、ケーブルの換装を終えました。
ケーブルを太くした結果は、、、
例の出力不足で全く動かなかったダイソンの温風モードに挑戦です。
最初は５秒程度落ちなかったんです。
しかし、５秒程度するとやはりインバーターの電源が落ちてしまいました
以前は電源が即落ちだったので、さすがに多少変化は見られますが
やはりこれらの家電を動かすには
定格１５００W以上のインバーターに交換する必要がありそうです。
＊ケーブルの必要な太さが分かるサイト、こちらも見やすいです。
インバーター 推奨ケーブル径 早見表／太陽光発電システム 格安 販売【蓄電システム.com】ソーラー発電 通販／東京・秋葉原
並列のバッテリーの場合にインバーターやコントローラーとつなげる場所
私のように複数のバッテリーを並列にしている方も少なくないかと思いますが、
最初は以下の図ようにバッテリーとソーラーチャージコントローラーやインバーターとつなげていました。
左側のバッテリーをコントローラーと接続し、
右側のバッテリーをインバーターと接続していました。
この↓ヤフー知恵袋の情報によると、
↓さらに同じようなのものがありました。
コントローラーとインバーターからの線は同じ場所が良いようです。
また同じバッテリーのプラスマイナスにつなげつのではなく、
以下図のように並列にしている複数のバッテリーをひとつのバッテリーとして考えると良いらしいです。
左側のバッテリーのプラスターミナルに、コントローラとインバーターからのプラスケーブルがつながっています。
右側のバッテリーのマイナスターミナルに、コントローラーとインバーターからのマイナスケーブルがつながっています。
こうすることによりバッテリー間で電圧差が生じにくくなって、バッテリーが長持ちするそうです。
実際数日経過してみた感想は、、、
以前は夜には１２Vを必ずといっていいほど下回っていましたが、今は下回らなくなりました。その差は0.5V前後あります。
以前の場合は右側のバッテリーに比べ左側のバッテリーの電気を多く消費していました。
対して今は、両方のバッテリーから同じ程度に電気を消費しているのだと思います。
しかし以前も今も２つのバッテリーの平均電圧は同じはずなんですが、なぜ今は１２Vを下回らなくなったのかはよく分かりません。
バッテリーを全体的に消費した方が電気の消費を抑えられる？？とゆうことなのかもしれません。
