正弦波インバーター FI-S263A

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太陽光発電システムで使うために、正弦波インバーター FI-S263A(未来舎)を購入しました。
太陽光発電システムの構成は、次の通りです。

  • 100Wソーラーパネル 1枚(将来、2枚も考慮)
  • バッテリー 1個(100Ah。将来、2個に増設も考慮)
インバーター選び

インバーターを購入する際、最も重視したのは品質でした。
高い電流を扱うため、発火、感電の危険性のある機器です。また、品質の悪い物を選べば、ノイズや不安定さに悩まされることが考えられます。
各メーカーのレビューなどを参考に、未来舎、メルテック、電菱、COTEKの製品から選ぶことにしました。

接続する機器は、デスクトップパソコン、UPS(購入後、接続できないことが判明)、モニタ、スピーカーなど、最大200W程度と想定しました。UPSの最大出力が、300Wですから、これ以上の出力の製品を選ぼうとしました。
1500Wは、ひとつの目安です。
一般のAC100Vの延長タップが1500Wまでと記載されているように、安全に扱える範囲は、ここまでと考えます。これより、大きな物は、エアコンでも使わない限り必要ありません。
問題は価格。1500Wの製品は高価です。上記のメーカー以外であれば安価な製品がありますが、品質は疑問です。
また、バッテリーが1個、あるいは将来、増設しても2個と考えると、1500Wのインバーターでは役不足とも考えられます。1500Wを12Vのバッテリーで出力すれば、125A(単純計算で、1500÷12)流れます。バッテリー2個でも、これだけの出力を行うのは厳しいと思います。1500Wの出力は可能と考えますが、バッテリーの寿命や効率を考えると避けたいところです。
大は小を兼ねるで、1500Wのインバーターで、200W程度だけ利用するという考え方もあります。それならば問題ありませんが、1500W級のインバーターは待機電流も大きくなりますから、省エネの効率を考えると、小さな物の方が良さそうです。
システムの構成、必要な電力量、予算を総合的に考え、250Wから300Wの製品を選ぶことにしました。

これらの条件で決めたのは、FI-S263Aです。

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決め手となったのは、次の点です。

  • 出力を110Vに設定できる
  • 節電モードがある
  • 待機電流が、90mA(節電モード時)と比較的少ない

いずれも、実際に使ってみると気にする必要はなかったのですが、購入前の選択時には考慮しました。

動作確認

最初は、バッテリーのみで、動作確認を行いました。
低負荷の機器で問題がないことを確認した後、UPSに接続したところ、UPSがAC電源の遮断を繰り返す状態になりました。バッテリーからの出力が、十分ではないことが分かりましたので、UPSの使用をあきらめました。
取扱説明書には、UPSに関する注意書きがあり、この時は、「UPSを接続してはいけない」と判断しました。その後、よく読んでみると、UPSを組むことに関する注意書きで、UPSを接続することを禁止するものではないようでした。インバーターの出力と、商用電源(電力会社からの配電)を切り替えて、UPSのように使う場合の注意書きでした。

設置

太陽光発電システムへの設置は、特に問題はありません。
一般的なインバータと同様、充放電制御器(太陽光充電コントローラー)に、12Vの出力があっても、そちらにはつながず、バッテリーにつなぐことに注意すれば大丈夫でした。
ただし、失敗した点があります。
付属のケーブルは、8AWG 3Aと書かれています。3Aでは、容量不足ではないかと考え、14㎟の太いケーブルを用意しました。このケーブルに端子を圧着すると、本体に端子もケーブルも入らず、接続することができませんでした。ケーブルの断面が8㎟であれば、大丈夫と書かれていますので、付属のケーブルを使うことにしました。8㎟のケーブルは、近くのホームセンターでは見当たりませんでした。

110Vの出力ができることに関して、100V用のケーブルを10mの長さで使うことから電圧降下を考え、高めにできれば良いのではないかと考えていました。しかし、実際に試してみると、ケーブルを太めの物にしたこともあり、電圧降下はありませんでした。110Vの設定は不要であり、100Vで十分でした。

コントローラーとインバーター

充放電制御機器(コントローラー)と、インバーターでは、組み合わせに注意する点があります。
私が使ったコントローラーは、SA-BA20ですから、これを例にします。

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コントローラーの充電電圧は、14.4V。
インバーターの過電圧遮断は、15.5V±0.5V。
インバーターは、入力電圧が、15.0V以上になると、出力を切ります。つまり、コントローラーの充電電圧が、15.0Vになると、インバーターは止まります。
コントローラーの充電電圧 < インバーターの過電圧遮断
でなければなりません。
SA-BA20との組み合わせは大丈夫です。

バッテリーとインバーター

バッテリーは、空になるまで使わない方が長持ちするそうです。私が購入したディープサイクルバッテリー(M31MF)は繰り返しに強くなりますが、それでも、あまり、空にしない方が良さそうです。

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インバーターの減電圧遮断は、10V±0.5V。
コントローラーの低電圧保護は、11.5V。
どちらも、この電圧以下になると機器が停止し、バッテリーの利用が止まります。

バッテリーを労る

太陽光発電システムと、その利用状態が固まってきました。
太陽光発電システムで使う機器は、ノートパソコン、スピーカー、Hubなどです。合計のワット数は、60W前後です。
設置場所が仕事場のため、平日の日中は、これだけ利用します。
ソーラーパネルは、100W出力ですから、天気の良い日なら、バッテリーは不要です。曇りや雨の日に、バッテリーを使うことになります。
バッテリー中心に考えると、天気が良い日は、40W程度充電され、天気が悪いと、60W消費されます。曇りでも発電されるので、60Wまではいきませんが。
この使い方であれば、バッテリーの容量を使い切るようなことは、滅多にないと思いますが、バッテリーを労るために、電気を使い切らない設定を行うことにしました。
(追記)天気が良ければ充電されると思っていましたが、残念ながら、違いました。詳細は、後日、まとめて、追記の予定です。最新の経緯は、ブログに書いていきます。

コントローラーは、バッテリー電圧が、11.5V以下で停止しますから、インバーターも、これに合わせるようにしました。
コントローラー(SA-BA20)には、12Vの出力があります。
インバーターには、リモート端子があり、ここに、12Vが供給されているときだけ、インバーターをONにすることができます。
両者をつなぎました。
これにより、バッテリーの残り容量が減り、11.5Vになると、コントローラーが停止します。コントローラーが停止することで、インバーターのリモート入力がOFFになり、インバーターも停止します。

節電モード

節電モードは、一定の出力を下回るとき、インバーターをOFFにする機能です。
インバーターの待機電力は、通常0.7A(参考値)ですが、節電モードに入ると、90mAになります。さらに、一定時間、節電モードが続くと、インバーターが切れます。
機器を使用しない時間帯は、インバーターの待機電力を減らそうと考え、節電モードを使ってみました
機器には、スイッチのないHubなどがあり、最低限の消費電力は7W程度ありました。
消費電力が0であれば、節電モードに入りました。
しかし、7Wは、微妙な値らしく、節電モードに入って、すぐに、復帰するのか、ピーという音と共にON、OFFが発生し、とても不安定でした。
30W程度あれば、節電モードに入らず安定し、0Wなら節電モードに入り、安定するようです。

インバーター -> スイッチ -> 延長タップ -> 各種機器
とつなぎ、スイッチを切れば、0Wになり、インバーターが節電モード(90mA)に入ります。しかし、スイッチを切り忘れれば、不安定な状態を発生させてしまいます。
節電モードを使うために、スイッチを間に入れるくらいなら、インバーターのスイッチを切れば良いわけで、節電モードを使うことはあきらめました。
スイッチの切れ忘れを防ぐために、節電モードを利用することを考えているのに、節電モードを利用するためには、スイッチを切らなければならないようでは、本末転倒ですから。

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