Aurinkosähköjärjestelmän asentaminen

Järjestelmän suunnittelun alkuvaiheet.

  • Mieti tarkkaan mitkä ovat tämän hetkiset tarpeet nyt ja tulevaisuudessa.
  • Mille laitteille annat eniten käyttöarvoa josta muodostuu kokonaisuus
  • Järjestelmän käyttöaste vain kesäkäyttö ympärivuotuinen talvikäyttö
  • Tutustu energian saatavuuteen eri vuoden aikoina
  • Kenen toimesta järjestelmä asenetaan miten toimivuus ja turvallisuus taataan

Usein kun tarjouspyyntö tulee lähtökohtana on meillä 75 m2mökki siihen sopivat  aurinkopaneelit ja erittäin edullisesti. Odottaisimme pientä tarkennusta suunnitelman pohjaksi käyttölaitteista

Joulukuun säteily on noin 150 W/mjosta akkuun saamme siis 15 W  vuorokaudessa jos talvikäyttöä tarvitaan ulkopuolinen teholähde esim. agri

Ennen asentamisen aloittamista varmista seuraavaa.
Perusvaatimus
Sähköalan (pienjännite) töitä tekevän henkilön tulee olla tehtävään ja sen sähköturvallisuutta koskeviin vaatimuksiin perehtynyt tai opastettu.
Vaatimus 
Sähköalan töissä, joista voi aiheutua vain vähäistä vaaraa tai häiriötä.
Riittävää huolellisuutta noudattaen on sallittua tehdä seuraavia sähköalan töitä:
Jännite joka johtimien välillä tai johtimen ja maan välillä ei normaalisti ylitä 50 V vaihtojännitettä (VAC) tai 120 V sykkeetöntä tasajännitettä (VDC).
Ennen asentamisen aloittamista on syytä tarkastella seuraavaa
Järjestelmän asennuksen laajuus, riittääkö minun ammattitaito kokonaisuuden hallintaan.
Järjestelmissä, joissa asennus tai tarkastusvaiheessa ei tarvitse tehdä jännitteellistä työtä ja asennus kohdistuu ainostaan max 120 V tasajännitteeseen, jonka akkukapasiteetti on alhainen, asennustyön voi suorittaa maallikko. Kun järjestelmässä siirrytään 230 V vaihtojännitetasolle, tulee asennus suorittaa ammattihenkilön toimesta.
Pienoisjännitelaitteistot
SELV ja PELV – pienoisjännitteisissä laitteistoissa jännitteisenä tehtävissä töissä käytetään jännitetyövälineitä, ja niissä noudatetaan niitä koskevia ohjeita. Jos laitteistossa on suurvirtaisen oikosulun vaara esim. suuret akustot, pitää työntekijän olla sähköalan ammattihenkilö tai työtä tekevälle opastetulle henkilölle on annettava yleinen sähkötyöturvallisuuskoulutus ja työtä koskeva jännitetyökoulutus ( ote SFS käsikirja 600 )
Tuoteturvallisuus
Tarkista, että käyttämäsi tuotteet ja tarvikkeet soveltuvat käyttökohteisiin niin turvallisuuden kuin järjestelmän toimivuuden suhteen, ettei ne aiheuta vaaraa käyttäjille.
Muu turvallisuus
Asennustoiminnassa joudutaan altistumaan vaarallisille aineilla kuten akun rikkihapolle. Varmistu ja valmistaudu myös tähän tehtävään asianmukaisesti.

Järjestelmän tekninen asentaminen

Asennussuunnitelman laatiminen ja toteuttaminen on lähtökohta jolla saavutetaan asennuksen tavoitteet jolla saavutetaan toimiva kokonaisuus. Tänään tuotteiden tekninen vaatimustaso asettaa asentajan tietotaidon ja halukkuuden toteuttaa asennusohjeita melko korkealle tasolle. Yhä useammat laiteet komponentit vaativat toimiakseen esim. maadoituksen ja määrätyt muut suojaukset johdonsuojasulakkeilla. Miten on valmispaketissa esim. kuivan tilan jakorasia joka viedään ulkotilaan vesisateeseen. Osa näistä koskee käyttäjän turvallisuutta ja toiseksi tuotteen ja järjestelmän toimintavarmuutta. Kaikkein tärkein asia on että asentaja on vastuussa järjestelmän toimivuudesta ja käyttäjien turvallisuudesta järjestelmän elinkaaren ajan. Herää siis kysymys kuinka moni on tämän vastuun tiedostanut.

Järjestelmän komponenttien yhteen sopivuus
Käytännössä tuoteturvallisuus aiheuttaa paljon keskustelua ja kysymyksiä käyttäjien piirissä. Toimialan tuotteita markkinoidaan netin kautta merkittäviä määriä ja onko aina asiakkaan tieto taito riitävällä tasolla arvioimaan tuotteiden yhteen sopivuutta. Kun tuote asennetaan järjestelmään  yhteen sopivuus ei saata esiintyä siinä vaiheessa vaan viikkojen tai jopa vuosien päästä. Tästä yhtenä esimerkkinä voidaan mainita lataussäätimen ja akkujen yhteen sopiminen,  kuinka paljon todellisuudessa on tapahtunut ns.akkujen rikkoontumisia. 

Mökkipaketit

 Jos mökin käyttö on satunnaista ja järjestelmän nimellisteho jää noin 200 W  niin monella herää ajatus kun kokonaisuuden saa itse asentaa. Mutta jos  ajan kuluessa tarpeet kasvaa saattaa käydä niin että kokonaisuus menee uusiin puihin. Tähän törmätään päivittäin miten kokonaisuus voidaan päivittää muuttuneiden tarpeiden mukaisiksi

Aurinkosähköjärjestelmä

Lähtökohtana on silloin, että järjestelmä toteutetaan ja suunnitellaan asiakkaan tarpeiden mukaisesti yhdessä. Tällöin energia tuotetaan aurinkopaneeleilla ja inverterin kautta käyttöjärjestelmään syötetään  230 V vaihtojännite. Kaikki käyttölaitteet ovat silloin 230 V jännitteellä toimivia tuotteita jotka ovat hankintahinnaltaan edullisia.

Energian tuotto järjestelmä

Käytännössä on syytä jakaa kokonaisuus kahteen osioon, energian tuotto ja kulutukseen. Molemmissa osioissa joudutaan käsittelemään toisiinsa vaikuttavia tekijöitä jolloin kokonaisuus on helpompi hahmotella.

Aurinkopaneelin valinta

Aurinkosähköjärjestelmässä järjestelmän nimellistehot ovat noin 200 -1000 W ja järjestelmä toimii 24 V akkujärjestelmänä. Miksi ei enää 12 V akkujärjestelmänä. Tähän on vain yksiselitteinen vastaus energia tehokas käyttö aurinkojärjestelmässä toimii noin 50 % paremmalla hyötysuhteella. Myös investointikustannukset ja toimintavarmuus kasvaa sekä tuotteiden saatavuus on hyvä. Lähtökohtana on että paneeli on 72 cellinen jolloin tehollinen jännite on riittävä akkujen lataukseen myös hellepäivinä ja voidaan käyttää lataussäätimenä PVM säädintä. Jos paneelit asennetaan kauemmaksi käyttökohteesta voidaan käyttää 50 cellistä paneelia kun ne kytketään rinnan. Tällöin lataussäätimenä tulee käyttää MPPT säädintä, koska tehollinen jännite nousee korkeammalle tasolle. Mutta paneelien sarjaa kytkennässä tulee huomiodata millä jännitealueella MPPT säädin toimii tehokkaamin. Yleensä tämä tieto löytyy säätimen  asennusohjeesta.

Aurinkopaneelin asennuspaikka ja suuntaus

Kun taas siirrymme kesäaikaan on huomiota että se paras suuntaus ei ole suoraan etelään klo 12 vaan paras tutto siirtyy klo 11 ja suuntaus on  kaakko

                                

Kuten kuvasta käy ilmi aurinkopaneeliin pintalämpötilan aiheuttamat vaikutukset ovat melko suuria, hellepäivänä menetys jopa 20 % jos paneelin pintalämpötila noin 60 C

Toinen merkittävä tekijä on asia josta olen jo liki kolmekymmentä vuotta jaksanut jauhaa, mutta oletan kun Ilmatieteenlaitos on myös tämän tiedostanut sillä on nyt painoarvoa.

Kolmas lähtökohta on se ympäristön aiheuttama varjostus. Ennen ja vieläkin puhutaan varjoja sietävästä aurinkopaneelista, kuka on nähnyt että aurinkokenttiä rakennettaisiin metsän keskelle. Lähinnä menossa on muutama projekti jossa paneelit asennetaan  3000 metrin korkeuteen vuorelle.