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平常時も災害時・停電時も冷蔵庫を使い続けるための蓄電システム

• 　東日本大震災の停電を経験して、何とか蓄電池を導入して、せめて冷蔵庫だけは停電時にも使い続けられるようにしたい、とずっと考えていました。わが家では平成23年９月から約5kWの太陽光パネルを屋根に設置して系統連系システムによる太陽光発電を始めたのですが、その時は、蓄電池が安くなったら連系システムに蓄電池を追加すればいい、と漠然と考えていました。しかし大手メーカーの蓄電池は一向に安くならない上に、そのやり方では、節電にもならず、売電もほとんど増やせず、電力会社との契約変更も必要で、災害時はともかく平常時では蓄電池導入のメリットはほとんどありません。
  　そこで既存の系統連系太陽光発電システムとは別に、独立系の太陽光発電・蓄電池を新しく設置して、普段から独立系電源で冷蔵庫・換気扇の電力を賄うシステムを造ることにしました。新たな太陽光パネルは、２階バルコニーに210Wを４枚設置しました。チャージコントローラー・蓄電池・インバーターは２系統にして、交互に充放電できるようにしました。インバーターの連続使用を避けるのと、故障対応をしやすくするためです。蓄電池切れにならないよう、冷蔵庫・換気扇は商用電源側にも切替えできるようにしました。
  　いざという時には、長期間の停電になったとしても冷蔵庫を使い続けられることを第一の目標としました。

• 　２階バルコニーは日当たりが良く、布団干し以外ほとんど使っていないので、バルコニーを占領する形で210Wの太陽光パネル4枚を2直2並列でかなり無理して何とか設置しました。パネルは傾き20度で、片側はバルコニー手摺部分に針金固定、もう一方は竹組み（ポリエチレンロープ使用）をして針金固定しました。
  　もっとしっかりした骨組みにしようかとも考えたのですが、鉄材を使うと重量が増えてしまい、大地震で既存バルコニー自体が倒壊してしまっては元も子もないので、仮設的に軽い竹で造ってみました。これだとパネル自体の重量約60kgを含めて全体で約100kg程度と軽くて済みます。仮設とはいっても台風などで飛ばないよう固定しています。
  　２階の部屋が暗くなるかと心配したのですが、それほど影響はありませんでした。バルコニーへの直射日光が遮られるので、夏はバルコニー窓から室内への熱気が和らぐ効果もありそうです。竹組みはいずれ傷んでくると思うので、その時は再度、竹で補修するか、別の方法にするか、また考えるつもりです。

• 　蓄電池とインバーターは屋内の小屋裏機械室に置きました。小屋裏は夏に熱気がこもりがちですが、わが家は約５kW（28枚）の系統連系の太陽光パネルが屋根南面を覆っているのと、屋根に通気層と断熱材を入れているため、小屋裏の温度は夏でも30度をやや超える程度で、蓄電池・インバーターを置く環境としては悪くないと思います。ただ屋内ということもあり、念のため火災報知機を付けました。
  　リン酸鉄リチウムイオン48Ｖ40Ａh２並列の蓄電池で２系統つくり、それぞれにインバーターを付けています。片方のインバーターを運転しているときは他方のインバーターを休ませる交互運転を一日置きに繰り返し、インバーターの連続運転を避ける様にしました。インバーターのオンオフはリモートスイッチで手動で切替えますが、小屋裏に頻繁に上がらなくて済むように、２階にリモートスイッチを取り付けています。チャージコントローラーも同じ理由で２階に設置しています。

• 　小屋裏機械室のすぐ直下の２階の壁に手造りの操作盤を付け、そこにチャージコントローラーとインバーターリモートスイッチ（各２系統）、回路切替え用のナイフスイッチ４個を配置しました。配線工事は知り合いの電気工事士に依頼しましたが、私も手伝いました。この操作盤の上にも火災報知器を付けています。
  　操作はすべて手動で、チャージコントローラーの電圧等も確認したうえで操作できるようにしています。現在の使い方ですが、毎朝ナイフスイッチを操作して、太陽光パネルからの入力をインバーター稼働側の系統に切替え、換気扇の電力供給元を商用電源からインバーター（蓄電池）側に切替えます。そして毎晩日没後に、リモートスイッチとナイフスイッチを操作してインバーター運転を逆の系統に切替え、換気扇の電力供給元をインバーター（蓄電池）から商用電源側に切替えています。冷蔵庫の電源は、昼夜とも畜電池側ですが、蓄電池側のインバーターは２系統が交互に一日稼働・一日オフとなります。
  　冷蔵庫は３年半前に購入した普通の家庭用大型冷蔵庫で、当時としては最新の省エネ型で平均40W程度の消費電力です。現在のところ、ほぼ蓄電池からの電力だけで順調に使えています。換気扇は家全体の24時間換気システム用のもので、今は昼間だけ蓄電池で使用しています。消費電力は常時50W強ですが、空気清浄機が付属していて、これをオンにすると150W以上を消費します。晴れの日の日中は、太陽光発電が多く見込めるので、空気清浄機もオンにして蓄電池側で使っています。ナイフスイッチは手動なので、切替え時に電力が瞬断しますが、冷蔵庫などへの悪影響は今のところ無いようです。