こんにちは！ダイキん家のtypemotoです。今回は「イナバ物置快適化計画 24Vオフグリッドシステム その2」として、いよいよソーラーパネルの屋根への設置作業を詳しくご紹介します。
前回の記事ではソーラーパネル以外の機器（ハイブリッドインバーターやバッテリーなど）の取り付けを終わらせていたので、今回はいよいよ心臓部となるパネルの取り付けです。イナバ物置の屋根特引の形状に合わせた固定方法や、DIYならではのトラブルと解決策など、実践的な内容をまとめていますので、これから物置のオフグリッド化を考えている方の参考になれば嬉しいです！
ソーラーパネルの選び方：なぜ「枠付き」のN型パネルを選んだのか？
物置を購入する前は、「枠付きのソーラーパネル」を取り付けようと考えていました。しかし、実際にイナバ物置が綺麗に組み上がったのを見ると、「なんだか屋根に穴を開けるのが嫌だな…」という気持ちに。そこで、穴あけ不要で両面テープとシーリング材の併用で貼り付けられる「フレキシブルタイプ」のパネルが使えないか検討しました。
イナバ物置の屋根の形状
ところが、イナバ物置の屋根をよく確認してみると、かなり深い凸凹（波型）があることが判明。これではフレキシブルタイプをしっかりと密着させて貼り付けるのは困難です。geminiに相談してみると、「パラシュート効果でソーラーパネルが飛ぶ可能性が高く危険」とのこと。さらに、私の住んでいる福岡県は台風の暴風域に入ることが時々あるため、中途半端な固定では強風に煽られてパネルが飛んでしまう危険性が高そうでした。
200Wフレキシブルと200W24V枠付きN型ソーラーパネルの比較
そこで最終的に選んだのが、新しく発売されたRENOGY製の24V 200W N型ソーラーパネル（枠付き）です。
枠付きなのでフレキシブルタイプより重量（約10.6kg）はありますが、N型セルを採用しているため変換効率が20.7%〜25%と高く、サイズも非常にコンパクトにまとまっています。穴を開けないこだわりは捨て、安全確実な方法でこのパネルを取り付けることに決めました。
200wのフレキシブルタイプと枠付きの200W24Vタイプの性能の比較は下の表をご覧下さい。
200W24Vの枠付きタイプは新しい機種なのですが、変換効率も良い上に設置面積が大幅にコンパクトになっています。もちろんフレキシブルタイプに比べると重量は重いので、屋根に上げるのは大変そうですが。
イナバ物置の屋根形状とアルミ角材を活用した固定アイデア
取り付けるソーラーパネルは決まりました。次はどうやってイナバ物置の屋根に固定するかです。何も考えずにそのままRENOGY製ブラケットで固定できればいいのですが、イナバ物置の屋根（厚さ0.5mmの鉄板）には、規則的な「山」と「谷」があります。この「山」の部分に直接パネルを乗せるには山のピッチとソーラーパネルの縦か横のピッチが合う必要がありますが、それは本当に奇跡的な偶然でしかあり得ません。そこでベースとしてアルミ角材を取り付け、その上にソーラーパネルを乗せるという構造にしました。
- 使用したアルミ角材：20mm × 20mm、厚さ2mm（長さ2mを2本使用）
- 設置の向き：物置の手前から奥に向かって2本並行に配置
このアルミ角材を屋根の山の部分と並行ではなく直角に取り付けることにします。
こうすることで、屋根の強度を保ちつつ、ソーラーパネル裏面に風が抜けるスペースを確保でき、パネルの熱対策にも繋がります。
1枚につきベースとなるアルミ角材が2本必要なので、ソーラーパネル2枚分の4本を並べると下の写真のようになります。
事前準備：アルミ角材の加工と防水処理
1. 穴あけ位置のマーキングと下穴あけ
まずは屋根に登り、屋根の「山（尾根）」の部分とアルミ角材が交差する場所に印をつけていきます。
この印を目印に、アルミ角材に穴を開けていきます。
実際に角材の上にソーラーパネルを置き、パネル固定用ブラケット（1枚につき8個使用）の位置も同時にマーキングしました。
ドリルで穴を開ける際、ドリル刃が滑らないようにポンチで凹みを作ります（ポンチが手元になかったので、今回は硬いネジで代用しました）。その後、防錆潤滑剤（5-56など）を吹き付け、まずは3mmのステンレス用ドリルで下穴を開けます。
慎重にズレないように開け、出た金属カスは掃除機で綺麗に吸い取ります。
2. ステップドリルで穴を広げる
下穴が開いたら、ステップドリルを使ってボルトが通るサイズまで穴を広げます。
- ブラケット固定用の穴： M6サイズに拡張
- 屋根固定用の穴： M5サイズに拡張
この穴あけの作業は上下とも行わないといけません。2mm厚のアルミ角材は意外とシビアで、少しでも上下の穴の位置がズレるとネジが通らないため、実際にボルトを通して確認しながら作業を進めました。下の写真が4本のアルミ角材に穴をあけ終わった写真です。
3. 脱脂とブチルテープの貼り付け
アルミ角材の裏面（屋根と接する面）に、防水と固定強化を兼ねてブチルテープ（強力両面テープ）を貼ります。
テープの密着性を高めるため、事前にパーツクリーナーを使ってしっかりと脱脂を行いました。アルミ角材の端から端まで貼れば簡単だったのですが、ブチルテープの節約とベトベトになるのが嫌だったので、屋根の山と接する必要な部分にだけブチルテープを貼る工夫をしています。
ソーラーパネルとアルミ角材の連結
地上で、アルミ角材とソーラーパネル（ブラケット）をあらかじめ連結しておきます。
固定にはM6のステンレス製ボルト・ナットを使用しました。振動での緩み防止のため、上側には平ワッシャー、下側には平ワッシャーとロックワッシャーを挟み込んでしっかりと締め付けます。
数箇所、ワッシャーを付け忘れたり穴が合わなかったりした部分がありましたが、ステップドリルで微調整をして無事に連結完了です。
いざ屋根へ！固定作業の苦労とトラブルシューティング
下準備の筈のアルミ角材への穴あけやアルミ角材とソーラーパネルの組付けで大きな時間を費やしましたが、ここからが本番の作業です。
1人作業最大の難関：パネルの持ち上げ
まずはソーラーパネルをどうやって屋根の上まで持ち上げるかです。
アルミ角材を取り付けたソーラーパネルはかなりの大きさとお重さになります。ロープで吊って上から引き上げる等の色々な方法を検討しましたが、結局は力技で屋根に持ち上げることにしました。一人でのDIY作業では、こうした力仕事が一番キツいですね。持ち上げる途中で落としたり、ソーラーパネルだけでなく私自身が屋根から落ちないよう、安全には細心の注意を払いました。
屋根への仮固定とドリルビスの落とし穴
屋根パネルもパーツクリーナーで脱脂し、目印（事前にマスキングテープを使って目印にしていました。）に合わせてパネルを置きます。位置が決まったら、アルミ角材裏面のブチルテープのフィルムを剥がして屋根に接着（仮固定）します。このブチルテープは、固定だけでなくネジ穴からの雨漏りを防ぐ防水の意味も兼ねています。
当初、屋根への固定にはM4.8のステンレス製ドリルビスを使用する予定でした。元のビスに付いていたプラスチック製ワッシャーを、より信頼性の高い「防水ワッシャー」に付け替え、天井の鉄板に打ち込んでいきました。
しかし、作業を進めるうちに「なんだか強度が不安だぞ…」という事態に。
0.5mmの薄い鉄板相手だと、少しでもトルクをかけすぎるとビスがバカになってしまい、全く効かなくなってしまったのです。電動ドリルのトルクは弱い設定にしていたのですが、ドリルビスはクルクル回り続けて止まらない箇所が5カ所程ありました。電動ドリルではなくメガネレンチを使って手で確認してみたのですが、やっぱり駄目のようでした・・・。
M5ボルト・ナットでの確実な固定へ変更
強風で飛んでしまっては元も子もないため、ビスが効かなくなった箇所（結果的に全ての固定箇所）を、M5のステンレス製ボルト・ナットでの固定に変更しました。
上側（外）からボルトと防水ワッシャーを通し、物置の内側から平ワッシャー、ロックワッシャー、ナットを使って挟み込むように締め付けます。物置の内側は断熱用のアルミシートを貼っていましたが、一度剥がしてナットを締め込みました。
一人作業なので、屋根上でクランプを使ってスパナを固定し、物置の中から締め込むという工夫で乗り切りました。結果的に、ドリルビスよりも圧倒的に頑丈に固定することができ、大正解でした。
ソーラーパネルのフレームを利用できる場所ではこのようにして屋根の上のボルトを固定しました。
フレームを利用できない場所ではこんな感じで固定しました。
どちらにしてもボルトを1本固定して、一旦下に降りて、イナバ物置の中で締め付けるので、かなりの労力です。かなり足腰が鍛えられたと思います。
配線作業とインバーターへの接続
パネルの固定が完了したら、次は配線です。
- ヒューズの取り付け： 万が一の過電流に備え、プラス側の配線に10AのMC4防水ヒューズを取り付けました。
- 物置内への引き込み： 物置の壁面に設けた引き込み口を通す際、MC4コネクターが邪魔になるため一旦コネクターの端子を取り外して配線を通し、再度コネクターを組み直しました。もちろんMC4コネクターの着脱時にはソーラーパネルには接続していません。
- ハイブリッドインバーターへの接続： 前回の作業で準備しておいたPV入力用のMC4ケーブルにカチッと接続すれば、配線作業は完了です！
まとめ
今回はイナバ物置の屋根にRENOGYの200W24V N型高効率ソーラーパネルを専用ブラケットとアルミ角材を使って固定しました。当初は2枚のソーラーパネルを設置して並列接続する予定でしたが、注文時に在庫が1枚しかなかったので、とりあえず1枚だけ先に取り付けました。
もちろんこのような作業は初めての事で、頭の中で長い事妄想したあと、自分の計画で強度的に問題ないかや雨漏りの心配がないかをgeminiに相談しながら取り付けました。
そもそもソーラーパネルどころか、アルミ角材に穴を開ける作業さえも初めてでした。その上、ソーラーパネルの持ち上げや屋根の上での長時間の作業も初めてだったので、体中が筋肉痛になって苦労しましたが、綺麗に出来上がったので大満足です。
接続部分を横から見た写真です。 
上から、ソーラーパネル、ブラケット、アルミ角材、イナバ物置の屋根の順になります。
違う角度から見てみます。
geminiに聞いても、これだけ頑丈に固定していれば、台風時の強風でも飛ばないと言っています。まあ、イナバ物置の屋根自体が飛んでしまったらどうしようもありませんが・・・。
接続部分の詳細
ソーラーパネルとアルミ角材の固定状態は下の写真です。
ブラケットはRENOGY純正のブラケットです。1枚のパネルにつき、念のため8個使用しました。販売は4個セットなので、1枚につき2セット購入しました。
ソーラーパネルとブラケットの固定には付属のボルトナットを使用しましたが、ブラケットとアルミ角材の固定にはamazonで下記リンクのボルトナットを購入しました。
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更に上のボルト部分に使用した平ワッシャーは手持ちのステンレス製の平ワッシャーを使用しました。
アルミ角材とイナバ物置の屋根の固定状態は下の写真です。
アルミ角材と屋根の固定にはamazonで下記リンクの商品を購入して使用しました。
M5ボルトナット
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防水ワッシャー
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当初はM4.8のドリルビスを使用したのですが、1枚につき数カ所はネジが効かなくなりました・・・。屋根の鉄板が0.5mmと薄いからですかね～。
でも、どっちにしてもボルトナットの方が強度があるので安心できます。
※amazonアソシエイトに参加しています。
肝心の発電量は？
配線を繋いでインバーターの画面を確認すると、無事にバッテリーへの充電が開始されていました！
撮影時は曇りでしたが、それでも32V / 4.3Aほどの発電を確認。後日、晴れた日に確認したところ、コンスタントに30V / 7.4A程度の出力を発揮してくれました。
曇りや雨の日でも少しは発電してくれる、非常に効率の良い優秀なソーラーパネルのようです。このソーラーパネルにして正解でした。
作業後のメンテナンスも忘れずに
最後に、ドリルでの穴あけ作業で出た鉄粉を放置すると「もらいサビ」の原因になるため、掃除機で綺麗に取り除きました。また、屋根に傷が入ってしまった部分には、サビ防止のためにタッチアップペンでペイントを施しています。
おわりに
今回は、アルミ角材とボルトナットを駆使して、イナバ物置の凸凹屋根にしっかりとソーラーパネルを固定することができました。DIYでの屋根上作業は危険が伴いますし、雨漏りや強風による飛散のリスクもありますので、施工はあくまで自己責任となりますが、工夫次第で強固なシステムを作ることが可能です。
200Wパネル1枚でも十分な発電量ですが、今後さらにパネルを増設していくのも楽しみです！
元々は2枚の予定でしたが、屋根には4枚分のスペースがあるので4枚にしようかな～♪
動画内でも実際の作業風景を詳しく紹介していますので、ぜひYouTubeの「ダイキん家の外遊び」チャンネルもチェックしてみてくださいね。高評価やチャンネル登録もお待ちしております！
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