Mitä matkalla tapahtuu

Mitä todellisuudessa matkalla tapahtuu 

Jokainen kohde, missä aurinkoenergiaa hyödynnetään, sisältää omat piirteensä joissa tulee huomioda käyttäjän tarpeet sekä näkökohdat. Meidän myyjien tulee ratkaista kokonaisuus energiatehokkaasti, toimintavarmana ja turvallisena kokonaisuutena. Aurinkosähköjärjestelmän käyttöikä on yli 25 vuotta (paneelien tehotakuu), jolloin yksi merkittävä vaatimus on myös se,että muutkin komponentit toimivat samalla varmuudella.

Järjestelmän energiatehokkuus elinkaaren aikana    

Sunteknon mottona on aina ollut "enemmän energiaa vähemmästä", joka vaatii entistä enemmän aktiivisuutta hyödyntää uusinta tekniikka ja matkan varrella saatua kokemusta. Energiatehokkuutta on energiansiirto aurinkopaneelita käyttökohteeseen, vaikka oleskelutilan valaistukseen.  Ei ainostaan järjestelmän energiatehokkus, vaan myös käyttäjän käyttämä energia järjestelmän ylläpitoon kuuluu energiatehokkuuteen.

Yhä useammassa kohteessa käyttölaitteet tulee olemaan 230 VAC jännitteellä toimivia ja pienikin hintavertailu vastaaviin 12 VDC jännitteisiin antaa suuntaviivan energiatehokkuudesta. Mutta tätä ennen joudumme miettimään järjestelmän rakennekustannuksia ja mikä ero niillä on. Pahimissa tapauksissa energiatehokkuus elinkaaren aikana on seuraava: asennukset 12 VDC jännitteelle on kolminkertaiset, jos tehdään asennukset 230 VAC jännitteelle. Kiire saada järjestelmä toimintaan, menee viisi vuotta ja vaatimustaso kasvaa, laajennus ja muutostyöt edessä. Yksi merkittävä harha on ollut 25 vuotta, ja toistuu edelleen, "AMPPEERIT". Aurinkopaneelia markkinoidaan edelleen amppeereilla (A), kun todellisuudessa ollaan siirtymässä voltteihin (V) ja tehokkaaseen sähkönsiirtoon. Asennamme paneelin 30 metrin etäisyydelle käyttökohteesta  ja katsomme mitä siinä tapahtuu. Paneelin tehollinen virta 8,3 A,  tehollinen jännite 23 V, kaksi 180 WP  paneelia.                                                                                             

  • Nimellisteho 360 W järjestelmä; paneelit rinnan 12V, perinteinen laskentakaava on ollut seuraava: Tehollinen virta 16,6A x matka 30 m / 32  = 15,6 mm² = kaapelin poikkipinta-ala.
  • Nimellisteho 360 W järjestelmä; paneelit sarjaan, laskentakaava, jossa sallitaan yhden voltin pudotus: virta 16,6 x matka 30m x kerroin 0,017 = 8,47 mm² = kaapelin poikkipinta-ala.
  • Nyt herää kysymys, missä on energiatehokkuus, kun huomiomme kaapelikustannukset ja todellisuudessa menetetyn energiamäärän. Ja taas meidän on muistettava laskenta; arvot on laskettu 1000 W/m² -säteilyarvoilla. Kuinka monta tuntia saamme nauttia kyseistä säteilyarvoa?
  • Keskustelu käy pääsääntöisesti puolitiessä, todellisen tehon (P) menetyksistä ei yleensä keskustella. Jos perinteinen laskentakaava on absoluutinen kokonaisteho P = 16.6 A x  23 V = 382 W 
  • Kun sallitaan 1 voltin pudotus kaapelin mitoituksessa saadaan tehoksi 8.3 A x 44 V = 365 W. Todellisuudessa saavutimme järjestelmän nimellistehon 360 W. Nyt herää taas kysymys, miksi näin kävi.
  • Mikä olisi lopputulos, jos laskemme esim. 4 x 90 Wp = 360 W paneelin energian sekä oheistuotteiden, kaapelien ja asennustelineiden kokonaiskustannuksen.

Todellista enegiatehokkuutta lataussäätimien kautta

MPPT- tekniikka tuo todellista energiatehokkuutta aurinkosähköjärjestelmään. On valitettavaa, että 12 V järjestelmässä ja perinteisellä paneelill,a jonka tehollinenjännite on 17-18 V, jää todellinen hyöty vähäiseksi. On siis aika ottaa askel eteenpäin ja hankkia paneeli, jossa säätimen ja paneelin yhteistyöllä tuotettu energia saadaan maksimaaliseen hyötykäyttöön.

  • Kun akun napajännite on alhaisella tasolla, on akkua mahdollista ladata korkeammalla virralla A
  • Jos paneelin tehollinen jännite on tässä vaiheessa 22 V, latausjännite 13 V,  buusteri tehostaa virta-arvoa A korkeammaksi.
  • Tällöin akku latautuu nopeammalla aikavälillä kunnes saavutetaan 80% lataustaso.
  • Akun saavuttaessa 80% lataustason, säädin alkaa rajoittamaan virran A syöttöä 

Kohteet, joissa MPPT-tekniikkaa voidaan erittäin tehokkaasti hyödyntää:  Jatkuva vuorokautinen energiakuorma tasainen, esim. jääkaappi, joka kuormittaa akkua 24h vuorokaudessa. Jos olemme oikein tarkkoja, tulisi energian tuoton ja käytön suhteuttaminen sovittaa lähemmäksi toisiaan, ns. vuorokausirytmitys. Kun akku on saavuttanut 80% varaustilan, kapasiteettia voidaan siirtää suoraan käyttöön. Hyvin paljon puhutaan että invertteri kuluttaa paljon energiaa, mutta jos järjestelmä on oikein mitoitettu, saattaa invertteri käyttää hyödyksi juuri sitä "ylimääräistä" energiaa. Monesti kysytään mikä säätimessä on vikana; aurinko paistaa täydeltä terältä ja latausvirta on 0,5 A, akku on saavuttanut 80% varaustilan ja ylimääräinen energia muutetaan lämmöksi, esimerkiksi säätimen runkoon.

Jatkuu kun keretään