Aurinkosähköjärjestelmät, mistä ne koostuu?

Aurinkosähköjärjestelmät on kokonaisuutena melko yksinkertaisia. Aurinkopaneelit tuottavat sähköä, joka ohjataan invertterin kautta sähkökeskukseen, josta kolmen vaiheen kautta tuotettu sähkö ohjautuu sähköä käyttäviin laitteisiin ja ylijäämäsähkö menee myyntiin.

Aurinkopaneelit – yksikide- vai monikidepaneeli?

Aurinkopaneelit ovat näkyvin osa aurinkosähköjärjestelmiä. Paneelit ovat yleensä standardikokoisia, asennusvaroineen noin 1.2 m x 1.8m, ja niiden nimellisteho vaihtelee 370 ja 430 watin (W) välillä. Tätä suurempitehoiset aurinkopaneelit ovat myös kooltaan suurempia. Paneelikennot on valmistettu piistä, joka on maailman toisiksi yleisin alkuaine. Nykyään on yleisesti käytössä kahta paneelityyppiä, monikide- ja yksikidepaneelit. Molemmat paneelityypit ovat hyviä valintoja, ja niillä on yleensä yhtä pitkät takuuajat. Suurin ero näiden kahden välillä on niiden valmistusmenetelmässä. Kaikilla laadukkailla aurinkopaneeleilla on vähintään 25 vuoden tehontuottotakuu, joka kattaa yleensä 85 % paneelien alkuperäisestä tehosta. Monikidepaneeli on perinteinen versio aurinkopaneelista. Sen kennot ovat väriltään sinisiä. Valmistus tapahtuu sulattamalla ensin piikide, jonka jälkeen siitä valetaan neliskulmaiset kennot, joita on yhdessä aurinkopaneelissa 60 kappaletta.

Monikidepaneelin tuottama sähköteho jää hieman pienemmäksi verrattuna yksikiteisiin paneeleihin, mutta monikide on loistava valinta suuriin järjestelmiin edullisemman hintansa takia. Viime aikoina yleistyneen yksikidepaneelin valmistusprosessi eroaa hieman monikiteisestä. Prosessissa leikataan kasvatetusta piikideharkosta ohuita levyjä, jotka leikataan kennon muotoon neliömäiseksi. Piikideharkko on pyöreä, jonka takia yksikidekennoissa on pyöreät kulmat. Yksikidepaneelien tehontuotto on parempi monikiteisiin verrattuna, erityisesti kuumalla säällä, minkä takia niitä suositaankin pienemmissä järjestelmissä kattotilan ollessa rajallinen. Yksikidepaneelit ovat väriltään täysin mustia.

Half-cell vai full-cell

Half-cell (half-cut) aurinkopaneelissa aurinkokenno on jaettu 2 osaan, mikä parantaa sen hyötysuhdetta, suorituskykyä ja kestävyyttä. Half-cell paneelin varjostushäviö on paljon parempi kuin normaaleilla moduuleilla tietyissä olosuhteissa. Kuten kuvastakin näkee, half-cell paneelista voi toinen puoli paneelista olla varjossa, mutta paneeli silti tuottaa 50% teholla.

Mihin invertteriä tarvitaan?

Aurinkopaneelit tuottavat tasasähköä (DC), kun taas Suomen sähköverkossa kulkeva sähkö on vaihtosähköä (AC).Paneelien tuottama sähkö tulee ensin muuntaa vaihtosähköksi, jotta se olisi käyttökelpoista sähköverkkoon kytketyissä järjestelmissä. Tähän tarvitaan invertteriä eli vaihtosuuntaajaa. Invertterin on tärkeää olla riittävän tehokas, jotta se kykenee muuttamaan kaiken tuotetun sähkön käyttökelpoiseksi. Invertterin teho määritetään aina aurinkopaneelien yhteenlasketun nimellistehon mukaisesti. Suomen olosuhteissa invertterin tehoksi riittää noin 85 % aurinkopaneelien nimellistehosta, sillä meillä paneelien tehontuotto ei yllä niiden nimellistehoon. Useimmilla laadukkailla inverttereillä on yli viiden vuoden takuu. On kuitenkin odotettavissa, että invertteri kestää käytössä yhtä pitkään kuin itse paneelitkin.

Tuotannon seurantalaite mahdollistaa tehokkaan sähkönkulutuksen

Useimmat invertterit mittaavat paneelien tuottamaa sähkötehoa, jota voidaan seurata invertterin näytöltä. Nykyään on melko yleistä, että invertteriin asennetaan lisäksi erillinen tuotannonseurantalaite, joka mahdollistaa tuotannon seuraamisen internetin välityksellä erillisellä ohjelmalla älylaitteen kautta. Tuotannon seurantaohjelma mahdollistaa myös tuotantotietojen tarkastelun jälkikäteen, jolloin voidaan helpommin suunnitella sähkön kulutusta sähköntuotannon mukaan.

Aurinkosähköjärjestelmät voidaan asentaa katolle tai maatelineisiin

Yleisin aurinkopaneelien asennustapa on, että paneelit asennetaan katolle lappeen suuntaisesti pystyyn, jolloin valitaan kohteen kattotyypille sopiva kiinnitysjärjestelmä. Paneelien on hyvä olla hieman kallellaan aurinkoon päin. Optimaalisin asennuskulma on noin 40-45 astetta, mutta valtaosa tavallisista katoista on loivempia. Ne ovat silti hyvin tuottavia. Tasakatoille asennettaessa käytetään yleensä asennustelineitä, jotka mahdollistavat paneelien asennuksen sopivaan kulmaan. Tasakattoasennuksissa on hyvä huomioida, että paneelit eivät saa olla liian lähellä toisiaan, jotta etummainen paneelirivi ei muodostaisi varjoa taaemman paneelinrivin pinnalle. Paneelit voidaan asentaa myös maatelineisiin, mikäli kohteen katolla ei ole riittävästi tilaa tai kohteessa ei ole sopivaan suuntaan osoittavaa kattolapetta. Maa-asennuksessa on huomioitava, että maateline upotetaan maahan, eli asennusta ei voida tehdä esimerkiksi kalliolle. Lisäksi turvallisuudesta on erityisen tärkeää huolehtia maa-asennuksissa ja eristää alue esimerkiksi aidalla, sillä paneeleihin koskeminen voi aiheuttaa hengenvaaran ihmiselle tai eläimelle. Myös kaapeli paneeleilta käyttökohteelle on suositeltavaa kaivaa turvallisesti maan alle.

Kiinnitysjärjestelmää valittaessa on erittäin tärkeää varmistua sen laadusta ja sopivuudesta Suomen olosuhteisiin, sillä aurinkopaneelin takuu ei kata katolta irronneiden paneelien rikkoutumista. Laadukkaat kiinnitysjärjestelmät on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, ja niillä on korkeat tuuli- ja lumikuorman kestotakuut. Alan tunnetuimmat valmistajat myöntävät kiinnikkeille 30 vuoden takuun. Aurinkomaailmassa myytävät paneelit kestävät noin 550 kg lumikuormaa, joten paneelin kestävyydestä ei tarvitse olla huolissaan.

Aurinkopaneeli järjestelmän suuntaus vaikuttaa merkittävästi sen tuottoon. Sähköntuotto on parhaimmillaan etelän suuntaan asennettaessa. Tuotto pienenee eri ilmansuuntien vaikutuksesta seuraavasti:

• Itä: Tuotto noin 25% pienempi kuin suoraan etelän suuntaan asennettaessa.
• Kaakko: Tuotto noin 7 % pienempi kuin suoraan etelän suuntaan asennettaessa.
• Lounas: Tuotto noin 7% pienempi kuin suoraan etelän suuntaan asennettaessa.
• Länsi: Tuotto noin 25% pienempi kuin suoraan etelän suuntaan asennettaessa.
• Pohjoinen, koillinen ja luode: Aurinkopaneelien asennus ei ole järkevää heikon tuoton vuoksi.

Miten akustot toimivat?

Tuotettua sähköenergiaa voidaan varastoida akkuun silloin, kun kohteessa ei ole riittävästi sähkön kulutusta auringon paistaessa. Off-Grid-järjestelmässä varastoitu sähkö voidaan käyttää tarvittaessa myöhemmin, kun paneelit eivät tuota sähköä. Akkuja käytetään erityisesti mökkijärjestelmissä, jota ei ole kytketty yleiseen sähkönjakeluverkkoon. Tällöin auringosta päivän aikana saatu sähköenergia varastoidaan akkuun, jolloin sitä voidaan käyttää kohteen sähköntarpeeseen myös illalla ja yöllä. Omakotitaloissa tarvittavan sähkötehon määrä on moninkertainen mökkeihin verrattuna, minkä takia myös akut ovat kapasiteetiltaan suurempia. Omakotitalojen akkuratkaisut ovat usein niin sanottuja älykkäitä akustoja, joiden sähkö voidaan ottaa käyttöön silloin, kun sille on eniten tarvetta. Älykkäiden akkujen toimintaa voidaan säätää ja ohjata esimerkiksi älypuhelimella tai tietokoneella. Tällä hetkelle edullisin tapa varastoida energiaa on myydä se verkkoyhtiölle ja ostaa sähköyhtiöltä, kun sitä tarvitsee.

Aurinkosähköjärjestelmän hinta

Olemme koonneet verkkokauppaan näkyville yleisimmät aurinkosähköjärjestelmät. Kaikki hinnat sisältävät asennuksen avaimet käteen -periaatteella, joten mitään kuluja jälkeen päin ei tule. Voit tilata verkkokaupasta suoraan tai tarjouspyynnön kautta. Siirry kauppaan.