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30年間 使い切るぞ、太陽光発電 パワコン編

●パワコンの設置場所は、浴室手前の脱衣所。 それも浴室ドアの斜め横と言う結構な悪条件です。
まあ、価格を値切ったので、罰にでもあたったのでしょう?
天井裏を観察してみたが、この場所以外に設置するのは不可能ではないが困難だと思った。
パワコンからかすかな音が出るとの理由でパワコンを玄関等に移動する人もいますが、パネルからの直流線が長くなり効率的に不利になる可能性もあります。 それに私はパワコンの音は聞こえませんが。

さて、延命策を考える。
●浴室と脱衣場の湿気対策
電子機器は湿気に弱いので、元からある浴室の換気扇に加え、浴室天井にも自然対流式排気口を追加した。
脚立を浴室に持ち込んで、点検口から天井裏まで何回往復したことやら。
本命の、脱衣場にも換気扇を付ける。 そしてこの換気扇は、脱衣場の照明と連動する事にした。 これで、入浴以外に洗濯、洗面、歯磨き等など脱衣場に出入りする毎に、一日何回も換気扇が動く事になる。
ついでに暇だったから、パワコンの真上に追加換気口を付けて、自然対流で熱気が屋外に排出されるようにもした。が後に、パワコン冷却ファンと連動する換気扇に変更した。
我が家の浴室と洗面所の窓は、入浴以外には開放しているのがほとんどであり、湿気は少ないと思っているが、ここまで換気3個をプラス追加すれば少しは長持ちするだろう。

浴室天井の写真、分かりにくいかな? 2種類のホルソー
換気扇を付けるに、当然壁とか天井10cmの穴をあけますが、日曜大工屋さんでホルソーなる工具を購入しました。
写真左が今回購入した10cm対応で約5千円ですが、本来は台に固定されているドリルに向いている工具であり、今回は回転に手を取られてふらつき、両手でしっかりと固定して作業しないと難しかったです。
写真右が、円筒状で今回の様な作業に向いている工具です。(写真右はサンプル) 日曜大工屋さんの換気扇コーナーで直径10cmの部品をいろいろ見れば、DIYの好きな人は作業可能でしょう。
湿気対策をいろいろしてきたが、無駄ではないが、浴室と脱衣場の窓を普通に開けておけば良い。との結論になりました。
いったい今までの作業は何だったんだろう? 自己満足でした。
もちろん、窓を開けたくない方もいるでしょうが。
●パワコンの熱対策
パワコンの寿命は10年から15年と言われている。
通常の家電商品と同じで10年を過ぎると故障頻度が急に高くなるだろう。
晴天時に良く発電していると思って、パワコンの上部に乗せた温度計を見てみると、室内温度が25度の時に、32度であった。
ついでに、パワコン正面パネルを触ってみると結構熱いではないか。
例として変換効率96%のパワコンとは、4KW出力の4%を熱として捨てているので、160Wの電球がパワコン内部で点灯して発熱していることになる。
いつも4KWも発電することは無いが、3.5KW位ならちょくちょく発電し、晴れていたら3KWは朝からオーバーしている。
パワコンの寿命は、パワコン内部の電解コンデンサが一番寿命が短いのが原因だと言われる。 そして電子機器の対策の基本は、湿気と熱の対策である。 あるネット情報で電解コンデンサの熱と寿命の計算シュミレーションを行ってみたら、30年寿命を確保する為には45度以下の温度で使わなければならなかった。
(電解コンデンサ 熱 寿命 の条件でで検索すれば、式はすぐに分かります)
しかし、アホな計算をしたものだ。 保障期間内に故障して交換したほうがずっと良いではないか? これが正論であるが、コンデンサの温度が45度以下という愚かな挑戦をするつもりである。
そこで、夏場はもっと熱くなると思い、手動スィッチのファンをパワコン上部の排熱出口に付けた。 ファンには磁石をボンド付けしてパワコンの上部に付けた。(1作目)
また、パワコンの温度が上がると、温度制御が働いて発電を下げて、自分の温度を下げようとする。 つまり、パワコン内部が60度か? その当たりの温度になると寿命的には危険なことは間違いない。 また、温度制御が働いている最中はせっかくパネルが沢山発電しても、パワコンが交流変換してくれないのだからもったいない。
1作目、手元にあったAC100Vを使用
パワコンの背面には、値段が高そうなヒートシンクが隠されている。
冷やすのはここです。
ヒートシンクは非常に大きく、複数個のファンで排気しないと熱が下がらないのが良く分かる。

2作目のファン、DC24Vを12Vで使用するので、風速は弱いが5連装ですので風量は足りると思う
音は聞こえない位静かです
その後、、排気ファンを回してもあまり温度が下がらない事が分かり、ファンを斜めに付ける方が温度が下がる結果となりました。 げに、流体力学はむずかしい。 また、部屋の天井に熱気がこもりパワコンに排熱用ファンを付けるだけでは限界があり、パワコン用ファンと天井の換気扇の両方が必要との結論に達しました。
ファンは手動スィッチですので、パワコン上部の温度計が30度を超えるとファンを回しています。 近々に、温度に連動して自動的に動くようにしたいです。
それでもパワコンの正面パネルを触ると熱いので、正面パネルを取り外して、穴あき加工した透明アクリルカバーをぶら下げて現在にいたっています。 効果絶大 結果大満足 万歳三唱 自画自賛。
ここまでする必要はありませんが、
排気用の穴を開けたついでに、12Vファンを2個直列に配線して6V駆動、静かで音が気になりません。

1作目シングルファンと2作目5連ファンです
正面の小型ファン付透明カバーも変更しました、この工学的な景色がたまらない。
●暇で実にくだらないある日、暇に任せてパワコンの温度を測ってみた。
測定誤差なんてどうでも良い、相対的な雰囲気が分かれば良い。
気温31度、パワコンは3KW前後の稼動状況であった

3ケ所の場所を測る 室内温度計は、31度の気温であった

ファンの排気は、35度 左側のコイルは35度

中央のコンデンサは35度 右側の端子は36度
測定結果からの考察としては、室内気温に対してどの場所も等しく4〜5度の上昇のであった。
これは、パワコン背面のヒートシンクが十分に冷やされているので、内部のコンデンサを含めた電子部品まで熱が伝わって来ていないと予想される。 正面カバーを外しているのも勿論ではあるが、5連ファンの効果が利いている証拠と思います。
大いに満足。
注意:パワコンと接続箱は最高400Vにもなる高電圧があり、危険ですので変な作業をしない事。
感電死しますヨ。
次の3ケ所を切りにする事。
屋外に設置されている接続箱の中にあるブレーカを切り、尚且つパワコン本体を切り、発電ブレーカ(パワコン横の大きなブレーカ)も切りにしないと感電する可能性があります。 接続箱のブレーカを切りにしても、接続箱のブレーカの片方には、太陽パネルからの高圧直流が昼間は常に来ていますので注意してください。
●ある2016年8月中旬の真昼に、パワコン冷却ファンのスィッチがを入れ忘れて動作していなかった。
外気温度は31度、パワコン内部は46度であった。
凄いですね!
私は本体カバーを代えて通風を良くしているが、もし標準状態であれば50度を超えていたでしょうね。
その後、ファンのスィッチを入れて、いつもの夏の40度位になりました。

●下記サイトの記事を読み、パワコンの背面を浮かすのは効果的ではないかと思い、パクリをしてしまいました。
パクリ先は、
”楽しいロハス(LOHAS)な毎日” 続・太陽光発電-パワーコンディショナーの延命策(放熱改善)2
パワコンは重いので、外した後の置き場所を作っておきます。
ケーブルが繋がっていますので、脚立の上に丈夫なカゴで位置調整をしました。
下側の2本のネジを外し、ヨイショと持ち上げると外れますが、重いよ。

パワコンを外した写真 壁と取り付けパネルの間にスペーサを入れる

ハイ、壁とパワコンの隙間が1cm程できて、パクリと放熱効果が上がりました。
●ブレーカとモニター発信ユニットについて
パワコン横のブレーカと送信ユニットのカバーを開けた写真です。
基本的にブレーカはそうそうに故障するものではありません、おそらく30年持つでしょう。 写真に写っているパワコンを含めて3個とも、数年に一度エアーガンで噴いて埃を掃除してやれば十分でしょう。 もちろん湿気の影響を受けていないか目視点検は必要ですが、延命策は換気扇とエアガンだけです、これ以上できません。
おーッ、クールじゃん、心踊るこの機能美を堪能せよ。
ブレーカの拡大 モニターへの発信ユニットの拡大
我が家の場合4KWなので40Aか? 内部は普通の電気回路
左の小さなブレーカは送信ユニット用 壊れる時はこわれる、どうしようもない
ブレーカが壊れることは先ずない

パワコン編の終わり