Aurinkosähköjärjestelmät

 
  • Kirjoittaja(t): Jyrki Leppänen, DI

Aurinkosähköä voidaan käyttää sekä kesämökillä että omakotitalossa. Kesämökillä aurinkosähkö on omavarainen, itsenäinen järjestelmä, kun taas verkkoonkytketyssä omakotitalossa aurinkopaneelit vähentävät verkosta ostettavaa sähkönmäärää. Vuoden pimeimpänä aikana marraskuusta - tammikuuhun Suomessa on hyvin vähän auringonpaistetta, mutta vastaavasti kesällä sitä saadaan enemmän kuin Afrikassa eli aurinkosähkö soveltuu vähintäänkin erinomaisesti lomakäytössä oleville mökeille. Suomessa onkin jo yli 40.000 tyytyväistä aurinkosähköistetyn mökin omistajaa.

Järjestelmän koostumus

Tyypillinen aurinkosähköjärjestelmä koostuu aurinkopaneelista, lataussäätimestä ja energian varastointiin tarvittavista akuista. Yleensä aurinkosähköjärjestelmässä on 1 - 2 paneelia, jotka muuntavat auringonvalon suoraan 12 voltin tasavirraksi. Järjestelmällä voidaan valaista mökki, hoitaa vedenpumppaus saunalle ja keittiöön sekä käyttää televisiota. Lisäämällä hieman panelitehoa voidaan ottaa käyttöön myös vähäkulutuksinen 12 voltin sähköllä toimiva jääkaappi. On myös mahdollista käyttää 230 voltin vaihtosähköllä toimivia normaaleja kotitalouslaitteita, kun järjestelmään liitetään vaihtosuuntaaja eli invertteri.

Omakotitaloihin asennettaviin järjestelmiin ei tarvita akkuja vaan ne on korvattu invertterillä, koska verkkosähkö toimii tasapainottamassa energiankulutusta ja auringon valonmäärästä johtuvia kausivaihteluja. Invertteri tuottaa suoraan tavallisten kodin sähkölaitteiden tarvitsemaa 230 voltin jännitettä. Itse tuotettu sähkö voidaan välittömästi käyttää omaan kulutukseen ja näin vähentää verkosta ostettavan sähkön osuutta. Mikäli aurinkosähköjärjestelmän tuotto ylittää talon oman kulutuksen kulkeutuu ylimääräinen sähkö sähköverkkoon. Suomessa verkkosähköyhtiöt eivät maksa Keski-Eurooppalaiseen tapaan verkkoonsyötetystä sähköstä. Tämän vuoksi kannattaa tällainen ns. verkkoonkytketty aurinkosähköjärjestelmä mitoittaa siten, että verkkoon ohjautuva määrä on minimaalinen. Talon koosta riippuen nimellisteholtaan 1-2 kilowatin kokoinen järjestelmä on sopiva.

Kesämökin sähköjärjestelmän mitoitus

Mökin aurinkosähköjärjestelmän mitoituksessa huomioon otettavia seikkoja ovat mökin sijainti, sähkölaitteiden energiankulutus, päivittäiset käyttötunnit ja onko kyseessä pelkkä viikonloppukäyttö vai ei. Mitä aikaisemmin keväällä tai myöhemmin syksyllä mökkiä käytetään sitä tarkemmin on järjestelmä mitoitettava. Asiantunteva ja palveluhaluinen aurinkosähkökauppias osaa auttaa tässä.

Järjestelmissä tulee käyttää matalatehoisia 12-voltin jännitteelle soveltuvia laitteita. Markkinoilla olevien kotitalouslaitteiden sähkönkulutukset kuitenkin vaihtelevat huomattavasti, joten ostotilanteessa on syytä olla tarkkana. Lataussäätimessä tulisi olla myös laajennusvaraa siten, että järjestelmää voidaan kasvattaa myöhemmin lisäpaneleilla ja akuilla kulutuksen kasvaessa. Järjestelmä kannattaa ostaa kokonaisuutena ja luotettavalta toimittajalta, tällöin voidaan olla varmoja siitä, että järjestelmä koostuu toisilleen sopivista komponenteista.

Esimerkiksi pienimmät vesipumput tarvitsevat yhden 50 watin paneelin ja pystyvät nostamaan vettä satoja litroja tunnissa muutaman metrin syvyydestä ja jääkaappi tarvitseen toimiakseen vähintään 150 wattia paneelitehoa. Huomioitava on myös riittävä akusto koko.

Järjestelmän suorituskykyä voidaan parantaa jopa yli 20% käyttämällä perinteisen aurinkosähkösäätimen sijasta ns. boosteri-säädintä, jonka tasasähkö-muunnin sovittaa panelijännitteen aina optimaalisesti akun tilan mukaisesti vaihtelevaan akkujänniteeseen.

Asennus

Pääsääntöisesti aurinkopaneeli pitää suunnata kohti etelää, mutta se toimii tyydyttävästi myös kaakko - lounas suuntauksella. Tärkeintä on sijoittaa paneeli paikkaan, johon tulee eniten auringonvaloa. Paneeli, ei edes osa siitä, saa jäädä minkään lähellä olevan esteen kuten räystään tai puunoksan varjoon. Varjo vähentää voimakkaasti paneelin tuottoa. Tavallisesti järjestelmissä käytettävät akut tarvitsevat sijoituspaikakseen hyvin tuulettuvan tilan, mutta markkinoilla on saatavilla myös ns. suljettuja akkuja, jotka tosin ovat kalliimpia kuin varsinaiset aurinkoenergia-akut. Suljettuja akkuja käytettäessä on aina tarkistettava niiden sopivuus aurinkosähköjärjestelmään.

Aurinkosähkön hyödyt

Aurinkosähkö on hyvin käyttökelpoinen sen luotettavuuden, polttoaineen riippumattomuuden, pitkän eliniän ja vähäisen huoltotarpeen ansiosta. Aurinkosähköjärjestelmän kustannuksia on verrattava verkkoon liittymisen hintaan tai muihin vaihtoehtoihin, kuten agregaattiin. Samalla pitää ottaa huomioon polttoainekustannukset ja polttoaineen kuljetuksesta sekä huollosta aiheutuvat työt unohtamatta käyttömukavuutta. Aurinkosähkö on hajuton, äänetön ja muutenkin omavaraisuutta energiantuotannon suhteen lisäävä ja taloudellisestikin kannattava ratkaisu.