Paneelin asennuspaikka

Muutama tärkeä vinkki heti alkuun.

Aurinkosähköjärjestelmän tehokkuus on ainoastaan yhdestä asiasta kiinni, oikea paneelin asennuspaikka. Sitä ennen tulee ymmärtää paneelin rakenne ja toiminta. Paneeli voi olla  yksikiteinen, monikide tai ohutkalvo, varjostusta sietävä tai erittäin valoherkkä. Meidän olosuhteet muuttuvat vuodenaikojen mukaan. Talvi ja kesä vaikuttavat eri tavoin energiantuottoon. Kun paneelin pintalämpötila nousee, sen tuotto pienenee, ja päin vastoin, kun pintalämpötila laskee, tehollinen tuotto kasvaa. (vertailuarvo +25C)

              

 Oikeanpuolisesta  kaaviosta näkyy, miten lämpötilan muutos vaikuttaa kokonaistehoon. Ääriolosuhteiden välinen erotus on n. 40%. Herää kysymys, onko tämä totta - kyllä on -  25 vuotta olen aiheesta kertonut. Käytännössä asia tulee vastaan, kun järjestelmä ei toimi odotusten mukaisesti. Silloin haetaan yleensä vikaa joko paneelista, säätimestä tai akusta. Kuinka moni paneeli on asennettu tummalle katolle ja ehkä vielä kiinnitys savupiippuun. Eikä tässä kaikki, kun vielä huomiomme heijastussäteilyn vaikutuksen vedestä / lumesta alkaa kokonaisuus pikku hiljaa valjeta.

Paneelinsuuntaus

Paneelin suuntaus suoraan etelään on vanha olettamus, josta voidaan poiketa. Energian tuottomäärä poikkeaa vanhasta pyramidimallista. Eli paneelin suuntausta tulee arvioida hyvin tarkkaan vapaan sektorin mukaisesti. Jos on kyseessä esim. suurempi verkkoon syöttävä järjestelmä, silloin kyseessä varsin suuret odotukset investoinnin takaisinmaksuajasta. Uudella tekniikalla varustettujen aurinkopaneelien käyttöikä on erittäin pitkä. Yllättävää että joissain virallisissa julkaisuissa käyttöikä arvio on vain 25 -30 vuotta, vaikka paneeli on virallisesti ohittanut ns. tehotakuun jälkeen käytettävissä 90 -  80 % tehokapasiteettia

                                                                   

Aurinko nousee idästä ja laskee länteen, jokainen voi tehdä omat johtopäätöksensä, mutta kyllä unohtaisin nyt kellon ajat ja siirtäisin kompassin nuolen lähelle kaakkoa

  • Väittävät että, korkeapaineen aikana pilvisyys muodostuu iltapäivällä
  • Ympäristön ja paneelin pintalämpötilaa nousee päivän mittaan.
  • Pienhiukkasten määrä kasvaa päivän edetessä
  • Varmista ympäristössä tapahtuvat muutokset, metsän kasvu naapurin tontilla

Kallistuskulma

Enemmän energiaa vähemmällä

                                

Paneelin kallistuskulman muutos vuoden eriaikoina. Aikoinaan joku markkinoi tehokasta kattotelinettä, kun säädät sitä kuukausittain saavutat jopa 30 % lisäenergiaa. Todellisuudessa  vaihtelu suoraan tulevan säteilyn  poikkeama esimerkiksi 30 ° asetta vaikuttaa kokonaistuottoon noin 10 %. laskennallisesti. Jos huomioimme hajasäteilyn osuuden jää tuotto huomattavasti pienemmäksi. Kallistuskulman säätö kesä - ja talviasento ovat tärkeimmät  tekijät,  koska moni valmistaja käyttää ns. rasteroitua lasia niin heijastuminen paneelin pinnasta pienenee merkittävästi. Talvella tämä tarkoittaa että lumi  tarttuu tiukemmin paneelin pintaan.  Energia tehokkain tuotto saavutetaan kun saamme ns. esteettömiä paistetunteja käyttöön. Jos 1 tunnin  osuus on 15 °asetta niin asennetaan paneeli kohteeseen jossa saavutetaan maksimaalinen säteilymäärä.

Huollettavuus

Huollettavuus on otettava myös huomioon aurinkopaneeleja asennettaessa. Mahdolliset pölyt, puunlehdet ja keväisin lumi tulisi pystyä poistamaan turvallisesti. Asennuksessa kannattaa ottaa huomioon ympäristön rajoitukset mm. varjostukset.

Hajasäteily

. Hajasäteilyllä on merkittävä asema kokonaisenergian määrässä. Kirkkaalla ilmalla hajasäteilyn osuus on noin 30%, puolipilvisellä 70% ja pilvisellä ilmalla hajasäteilyn osuus on 100%. Rannan tuntumaan asennetut paneelit tuottavat jopa 20% enemmän sähköenergiaa kuin muualle asennetut aurinkopaneelit. Myös keväällä, kun aurinko paistaa ja lumi on maassa, tuottavat aurinkopaneelit lähes 20% enemmän sähköenergiaa hajasäteilyn ja kylmemmän ilman vuoksi. Vuosi tasolla kokonaisenergiasta noin 50 % tulee suorasta säteilystä ja toinen 50 % hajasäteilystä. Huomattava tekijä on tuo ns. kaamosaika ja sen suuret vaihtelut vuositasolla.

Etäisyys käyttökohteesta

Teknisen kehityksen myötä paneelien sijoituspaikka voidaan toteuttaa kauemmaksi käyttökohteesta. Jo nyt markkinoilla olevien paneelien jännitetaso voi olla 50-100 volttia ja ampeerit vastaavasti 2-5 A. Lataussäädin vastaavasti säätelee käyttöjännitteeksi 12 tai 24 volttia. Toiseksi merkittäväksi tekijäksi voidaan todeta, että meidän olosuhteissa 1000 W/m2 säteily saavutetaan pääsääntöisesti kevät talvella, jolloin käyttö on minimaalista kesämökillä ,mutta verkkoon syöttävissä järjestelmissä merkittävä jakso Todenmukaisempaa olisi käyttää 800 W/m2 laskuperusteena kun määritellään erilaisia järjestelmiä, varsinkin mökkikäytössä.

Aurinkosähköjärjestelmän jännitehäviöiden laskentatavassa käytetään monia laskentakaavoja, mutta mikä niistä on se oikea.  Paneelin ja säätimen välisen johtimen jännitehäviöissä kaapelin mitoituksessa olemme käyttäneet jo 20 vuotta kansainvälistä laskentakaavaa ja se on osoittautunut oikeaksi.
Laskentakaava: Paneelien oikosulkuvirta x etäisyys metreinä x kerroin 0,017 = johtimen poikkipinta-ala mm2
Esim. Paneelin oikosulkuvirta 7A  x  etäisyys  40m  x  0,017  = 4,75 mm² = johtimen poikkipinta–ala.  Nyt tulee muistaa että tämä koskee vain paneelin ja säätimen välisen johtimen mitoitusta.

Oikeat tuotteet käyttökohteen mukaisesti

Lähtökohdat: Mökki metsän siimeksessä, rantaan matkaa n. 75 metriä. Vaatimuksena toimiva kokonaisuus.
Toteutus: Aurinkopaneeli  TFF 90 S, säädin SunSaver MPPT 75 / 15 ja akkujärjestelmä 24 V.

Paneelin tärkeät tekniset tiedot:

Tehollinen jännite: 48 V

Tehollinen virta:    1.9 A

Matkan pituus paneelilta säätimelle n. 75m. Mikä on kaapelin vahvuus eli poikkipinta-ala?

Matka x tehollinen virta x 0.017 = 75 x 1.9 A x 0.017 = 2.242 mm2. Aivan totta tämä on. Jos kytkemme kaksi TFF 90 aurinkopaneelia rinnan, tulee kaapelin olla noin 4.80 mm2. Tällöin voimme käyttää yleisintä maakaapelia MCMK 4 x 2,5 + 2,5, erittäin yksinkertaista eikö totta ja edullinen vaihtoehto.

Paneelit ja kaapelit ok. Mikä sitten säätimeksi?  SunSaver MPPT 75 V/15 A.  Paneelien yhteenlaskettu jännite 48 V  ja säätimen suurin sallittu jännitearvo 75 V, joten se asia kunnossa . Rinnan kytkettäessä virta-arvo on silloin 3.8 A että kapasiteettiä riittää, koska säädin sallii 15 A virran. Kun käytössä on 24 V jännite, säädin sallii silloin tehoarvoksi 400 W  ja kun käytettävissä oli 2 x 90 paneelia Wp = 180 Wp myös sinne jää kapasiteettia.  Näin yksinkertaista tämä on kun rakennamme aurinkosähköjärjestelmää. Laitetaan oikeat tuotteet oikeaan paikkaan ja jatkossa voimme vielä laajentaa järjestelmää mikäli tarvetta ilmenee.                                                         

Telinemalleja:

Valmistamme telineitä asennuskohteen mukaan.

        VAP-teline                              A-teline                                VAP-sarjateline