こんにちは、YAMANASHI TECHのこあきなです。
山梨の山奥で、ソーラーで電気を自給する暮らしをしています。
先日、家のソーラーパネルの角度を変える作業をしていました。もともと手すりにほぼ垂直に掛けていた270Wパネル3枚を、畑に寝かせて発電量がどう変わるか検証しよう、という計画です。
その検証の話は別の記事に書くとして、今回は途中で起きた予定外のトラブルの話をします。
パネルを寝かせたのに、発電量がぜんぜん増えなかったんです。
原因をたどっていったら、たどり着いたのは500円くらいの小さな部品でした。
「寝かせたのに増えない」から始まった
うちの自宅システムは、200Wパネル3枚直列と270Wパネル3枚直列、この2系統を並列でつないで合計1,410Wの構成です。
270W側は夏の太陽に対してほぼ垂直だったので、計算上はほとんど発電していないはず。それを寝かせれば、理屈ではドンと増えるはずでした。
ところが寝かせた直後のインバーターの表示は420W。増えた実感がまるでない数字です。
おかしいなと思って、270W側のプラス線を抜いてみました。
表示が変わりませんでした。
つまり270W側の電気は、そもそもインバーターに届いていなかったということです。
触ってみたら、熱かった
配線をたどって確認していたら、もうひとつ気づいたことがありました。
200W系統のプラス側に入れていた逆流防止ダイオードが、はっきり熱を持っていたんです。
逆流防止ダイオードというのは、電気を一方通行にする部品です。2系統のパネルを並列でつなぐとき、片方の電圧が下がった瞬間にもう片方から電気が逆流してパネルを傷めるのを防ぐために入れます。
熱いというのは嫌な兆候なので、すぐに外しました。
このあとテスターで両系統のダイオードを確認したところ、導通自体は生きていました。ただ、長いあいだ通電し続けてきた部品なので、劣化して内部の抵抗が上がっていた可能性は否定できません。ダイオードは劣化すると発熱が増えて、発熱がさらに劣化を進める悪循環に入りやすい部品です。
結論として、両系統とも新品のダイオード（DC1000V・30A）に交換しました。
交換したら、920W出た
新品ダイオードに交換して、各系統を1本ずつつなぎ直して確認しました。
- 200W×3枚：単体で約16A
- 270W×3枚：単体で約16A
両方とも生きてました。「270Wパネルが死んだかも」と一瞬覚悟したので、これは素直にほっとしました。
両系統をつないでインバーターの発電量表示を見たら、920W。1,410W構成でこの数字なら、真夏の実測としては十分納得できる値です（定格通り出ない理由は、これも別記事で書きます）。
新品でも「お風呂くらい」温かくなる。これは正常です
交換した新品のダイオードを触ってみたら、これもほんのり温かい。お風呂のお湯くらいの温度でした。
最初はちょっと焦りましたが、調べて計算してみると、これは正常な発熱でした。
ダイオードは電気を通すだけで少し電圧を食います（順方向電圧降下といいます）。だいたい1V前後。そこに16A流れていると、
1V × 16A ＝ 約16W
これがダイオード1個で常に消費され、熱になっています。白熱電球の小さいやつがずっと点いているようなものなので、温かくなるのは物理的に当たり前だったわけです。
目安として、「お風呂くらい」なら正常の範囲。「触った瞬間に手を離したくなる熱さ」「変色」「焦げ臭さ」が出たら異常なので、すぐに使用をやめてください。
うちはインバーターの近く、屋内にダイオードを置いています。直射日光や雨に当たらないぶん劣化は遅くなるはずですが、それでも消耗品だと考えて、年に一度くらいは触って温度を確かめるつもりです。
今回の学び3つ
① 逆流防止ダイオードは消耗品
入れたら終わりの部品だと思っていましたが、常時発熱している以上、確実に劣化します。数百円の部品なので、数年使ったら予防交換でいいと思います。
② 並列2系統なら、ダイオードは両方に入れる
片方だけ新品にして片方は無し、という状態が一瞬できてしまったのですが、これは危険です。電圧の低い系統に電気が逆流して、パネル内部が局所的に発熱（ホットスポット）する恐れがあります。並列にするなら両系統セットで。
③ テスターは1,000円ので十分
今回の切り分けに使ったのは、Amazonで1,000円くらいの安いテスターです。ダイオードチェックモードと電圧測定ができれば、この手のトラブルはだいたい追い込めます。ソーラーDIYをやるなら1台持っておくと安心です。
まとめ
「発電しない」の原因は、パネルでもインバーターでもなく、間に挟まっていた小さな部品でした。
DIYソーラーは、組んで終わりじゃなくて、育てながら直していくものなんだと改めて思います。買えば一瞬、作れば一生。直すのも自分なら、原因がわかったときの気持ちよさも自分のものです。
というわけで、今回は逆流防止ダイオードのトラブルと交換の話でした。
このトラブルの発端になった「パネルの角度検証」の結果は、次の記事に書きます。垂直と寝かせでどれだけ変わったか、実測の数字でお見せします。
最後まで読んでいただきありがとうございました。
今日もあなたの手で、素敵な1日を作ってくださいね。こあきなでした。
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