24Vシステムでの構築方法について

質問

ソーラー発電を、今年の四月から始めています。
ただまだ初心者と言った方がいいでしょう。
ごく最近、12Vシステムで、最高350Wの出力で発電を経験しました。
具体的には、容量の違うパネルを2枚、並列接続にして、チャージコ
ントローラーも30Aに対応したタイプも使用し、インバーターも出力が
大きく、24Vに対応しているGOODGOOD社製の最大4kWのタイプを
使用してやってみました。

今回24Vシステムに挑戦しようかと、備品を揃えたりして、準備中です。
インターネットなどで、自分なりに、12Vシステムから、24Vシステム
へ変更する際の注意点などについて調べているのですが、確認したい
、疑問に思える事について、数点お聞きしたいと思います。
まだ初心者の域を超えていないので、トンチンカンな事をお聞きする
かもしれません。ご了承下さい。

前置きが長くなりましたが、最初の質問をさせて下さい。
24Vシステムに変更するには、幾つかルールが有るようで、

使用するパネルは、同出力の物を2以上、偶数枚
バッテリーも、同じタイプのものを2台
インバーターは24Vに対応したもの

おおざっぱには上記の条件を満たさなければならないようです。

疑問に思うのですが、12Vシステムから24Vシステムにする場合、
何故パネルを直列にしなければならないのでしょうか?
バッテリに関しては、12Vのものを2個直列接続して、24V得る事は、
常識ですから、このことについては理解できます。
また同出力の物を揃える事も分かるのですが。
並列にしても、直列にしても、
たとえば、100W用を2枚接続した場合、同じ200Wになるはずです。
この合計出量に関しては、インターネットで調べたから間違いないは
ずです。もしも直列、並列で違っていましたら、すみません。
24Vシステムでも、パネルは並列に接続しても良いなどと、私は、勝
手な判断しているのですが、問題が生じるのでしょうか?

二つ目の質問をさせて下さい。12Vバッテリーを2台、直列接続にして、
インバーターに接続する際ですが、つなぐケーブルの太さについて、
お聞きしたく思います。
インターネットで調べてみますと、バッテリー同士をつなぐケーブル、
また直列接続した12Vバッテリーとインバーターをつなぐケーブルに
ついて、明確な注意ではないのですが、太いものを使用と言った事が
書いてあります。
具体的に、どのくらいの太さのケーブルを使用した方が良いのかわか
りません? 目安となるケーブルの太さはあるのでしょうか?
合計Ｗ数でも、使用するケーブルの太さは変わってくるのでしょうか?

一応バッテリーの直列接続に関しては、最近チャージコントローラー
へ接続を試験的にやってみました。
2台のバッテリー間の－端子、＋端子をつなぐ導線の太さ、またチャー
ジコントローラーの－端子、＋端子のそれぞれにつなぐ導線の太さも
被膜ビニールを剥いだ金属部分の太さは、6.9mmです。
定期的に、熱を持たないかどうか、触って調べていますが、一応問題は
無いようです。
以上の事を踏まえて、再度お聞きします。バッテリー同士の直列接続
には、ひと安心なのですが、この24バッテリーから、インバーターへつ
なぐ場合、太さ6.9mmの導線で大丈夫でしょうか?
パネルは、100W用を2枚用意し、直列接続して、24Vシステムを構築
しようかと考えています。
これについては、経験がないので、何か問題が起きないか心配です。
もっと太いものを使用した方が良いとは思うのですが、金銭的な事も
あり、また目安とする太さについても、今のところ分かりません。

回答No.3

noname#222312 · ベストアンサー

1番の回答者さんも言ってるように、先ずは小学校の理科程度での電気の勉強をしてからにしたほうが安全ですよ。

とりあえず質問者さんの疑問に答えましょう。

1番目のパネルの直列の件ですが、ソーラーパネルは常識で考えれば1枚12Vの交渉電圧での出力があります。
出力が12Vのパネルを2枚直列に接続すれば簡単に1組が24Vのパネルになります。
ご自分で24Vの装置にしたいと考えるのなら何も難しい問題ではないのではないでしょうか？

それからパネルの発電容量の件ですが、交渉発電容量が1枚100Wのパネルを2枚並列接続して12Vのままで組み合わせるのならば、発電容量は合計200Wになります。
しかしパネルを2枚直列接続して24Vにするならあくまで発電容量は100Wです。
知識もないのに何も考えずに12Vだ24Vだではなく、その装置に大きな電圧を求めるのか出力を求めるのかで装置の組合せそのもが決まります。
一般的には200W程度の組合せならば12Vで装置を組むのが無駄なバッテリーも不要ですし常識です。

2番目の電線のサイズの件ですが、いかなる電線でも許容電流というものがあり、導体の断面積や絶縁体の絶縁の強度によって規格化されています。
使用するソーラーシステムの出力に見合ったサイズの電線をお使い下さい。
バッテリー同士を接続する電線であるならバッテリー専用の電線とコネクタがあるので、それを使った方が素人には無難だと思います。

使ってるチャージコントローラが30A仕様という事は、30A以上の電流は制御されるという事です。
システムの電圧が12Vあろうと24Vであろうと、電流値そのものが30Aなのですので、それに沿った電線を選べばいいだけです。
交流で使用する電線にIVという名称の電線があり、サイズが5.5スケア程度のものであれば、許容電流は45A程ですので間に合うかと思います。
IVはホームセンターでも扱っているようなメジャーな電線です。
より線なので接続には圧着などを使用して下さい。

バッテリーは何を使用しているか判りませんが、工業用のシールド電池などの使用はお勧めしません。
むしろ大型車などで使用される自動車用バッテリーの方が小規模装置には適しています。
ただしその程度の装置では満充電させるのは難しいでしょう。

インバータが4KWというのは交流側での出力電力を言います。
4KWはたったの4000Wです。
それを100Vで割れば電流値は僅かに40Aです。

何をするのも勝手ですが、充分な知識と設備でもって行ってください。
万が一火災などになってもあくまで自己責任です。
それと間違っても屋内配線に接続などはしないで下さいね。

お礼

yukiryoekaさん、質問にお答えいただき、ありがとうございます。
参考にさせてもらいます。

回答No.2

usami33

(1)まずはワットとボルトとアンペアの関係
W=V×A
200W=12V×16.66A
200W=24V×8.33A

(2)なぜ直列か（質問１）
直列　V×接続数
並列　A×接続数
なので、12Vを24Vにするには直列

(3)ケーブル（質問２）
オートバックなどのアクセサリーコーナーに売ってますが、
安くすますなら、バッテリーコーナーで24V対応のブースターケーブルを購入するとかなり安いです。
じつはケーブルのサイズは電圧(V)ではなく電流(A)で決まりますので、
先には２４Ｖ対応と紹介しましたが、一度Ａを計算してみてください
http://seppotl.web.fc2.com/zatugaku/vvf.html

(4)100Wを２枚で24Vを構築するのですね。
計算しちゃいます
(100W+100W) / 24V = 8.33A
上記規格表から6.9mmなら余裕のよっちゃん

お礼

usami33さん、わかりやすく、丁寧な回答をいただき、大変うれしいです。
ケーブルの件ですが、教えていただいたように、24V対応のブースターケーブ
ルを購入します。ありがとうございました。

回答No.1

nerimaok

まずは1.5Vの乾電池を並列/直列に接続した場合に取り出せる電圧・電流(及び、その積である電力)について考察してみましょう。
小学校レベルの問題です。

ケーブルの太さは電力とは無関係。電流で決まります。
電力で決められたら、高圧鉄塔に張られている電線はどんな太さにしなきゃいけない事やら。

太さで抵抗値が変わりますから、それに長さと電流を入れればロス電圧がわかります。
短い部分ならば長さが無いので少しは細いケーブルでも間に合うけど、長距離引かないと
いけない部分は太くしないといけない。