Tyylikästä aurinkosähköä rakennetaan Jyväskylässä

Tämän vuoden Aurinkovirta-osallistujan Jussin aurinkosähkövoimala rakentuu hyvää vauhtia Jyväskylässä.

Aurinkovoimalan suunnittelu alkaa keväällä

Jussin voimalan ideointi ja suunnittelu alkoi maaliskuussa 2020. Jussi toimitti suunnittelua varten suuren kasan valokuvia, joka aina auttaa suunnittelussa sekä perustiedot kohteesta. Hän kertoi tarkasti mitä halutaan ja mitä kohteessa aiotaan tehdä.

Tässä kohteessä lähtötietoina olivat mm.:

* sähkönkulutus alle 10000 kWh vuodessa
* tuntikohtaiset sähkönkulutustiedot edelliseltä kalenterivuodelta
* öljylämmitys, joka on vaihtumassa maalämpöön
* talon harja on pohjois-etelä -suunnassa, jolloin paneeliltu tulevat itään ja/tai länteen
* 25 asteen konesaumakatto

Yleensä aurinkosähkövoimalaa varten ei Suomessa tarvita toimenpidelupaa, mutta tässä tapauksessa Jyväskylän rakennusvalvonta oli eri mieltä kadun puoleisen länsilappeen paneeleista. Tässä tapauksessa päädyttiin itälappeen hyödyntämiseen ensin ja länsilape lupineen jätettiin myöhemmässä vaiheessa toteutettavaksi.

Jussin rakennus sijaitsi Jyväskylän arvokkaalla SÄILYKE-alueella, jossa kadun puolen lappeen paneelistolta edellytetään toimenpidelupaa.

Aurinkopaneelien valinta ja toimitus

Joka tapauksessa myös pihan puolen paneelisto, josta päätettiin aloittaa, haluttiiin tehdä erityisen tyylikkäästi. Tässä tapauksessa päädyttiin ”mustiin” Heckert NeMo 60M 2.0 320 Black Edition -yksikide aurinkosähköpaneeleihin.

Projektin 14 aurinkopaneelia saapuivat vaakatasoon pakattuina tukun omassa pakkauksessa. Paketin päällä on päällelastauksen kieltävä kartio. 27 monikerrat tulevat osallistujalle pystyasennossa tehtaan alkuperäispakkauksessa.
Mustat aurinkopaneelit odottavat autotallissa asennusta. Osallistuja on keksinyt tavan siirtää 300kg painoista kuormalavaa.

Telineen rakentaminen alkaa

Kun käytetään mustia aurinkopaneeleita niin myös telineen pitää olla yhtä tyylikäs. Aurinkopaneeleita kannattelevat alumiiniprofiilit voidaan myös hankkia mustaksi eloksoituuna. Samoin aurinkopaneelikiinnikkeet sekä profiilien muoviset päätytulpat.

Aurinkopaneelien asennusprojekti alkoi maassa profiilien jatkamisella ja konesaumakaton Schletter 503VA -puristinten esiasennuksella alumiiniprofiileihin.

Aurinkopaneelien alla oleva paneeliston alin profiili näkyy maahan, joten se on kokonaan mustaksi eloksoitua alumiiniprofiilia. Koska tämän mustan profiilin hinta on lähes kaksinkertainen niin piilossa olevat profiilit tehdään hopeanvärisestä normaalista profiilista ja vain päihin käytetään mustaa.

Profiilien asennus sujui tällä suhteellisen jyrkällä katolla kahden lapetikkaan, turvaköysien ja -valjaiden sekä lumiesteiden avustamana.

Kiinnitysteline katolle asennettuna. Mustat profiilit sulautuvat katon väriin.
Alumiiniprofiilit ovat kiinni jokaisessa peltikaton saumassa, lujuuslaskennan ilmoittaman kiinnitystarpeen toteuttamiseksi käytännössä.
Kiinnitysteline edestä kuvattuna.

Kaapelien suojaputkien asennus

Kun teline on asennettu, seuraava työvaiheena tulee olla DC-kaapeleita suojaavien sähköputkien asennus. Tässä kohteessa päädyttiin viemään molempien paneelistojen DC-kaapelit vahvassa 40mm alumiinisessa JAPP-putkessa puolen lappeen yli rakennuksen pohjoispäätyyn, josssa invertteri sijaitsee. Alumiiniputki on kiinnitetty peltikaton saumoihin samoilla puristimilla kuin telinekin.

Suojaputki alkaa peneeliston yläosasta. Profiilin alta paista pienempi suojaputki, joka vie DC-kaapelit alemman paneeliston alle suojattuna.

Alumiiniputken päät on katkaisun jälkeen tasoitettu esim. putkijyrsimellä ja vasta sileän putken päähän on asennettu kuvassa näkyvät valkoisesta muovista tehdyt putkenpäätteet.
Pitkät pultit tukevat putkea saumoissa kiinni olevissa kiinnikkeissä.
Suojaputki menee päätyräystään yli valmiin alumiiniputken 90 asteen kulman avulla. Päätysaumaan olisi mahdollisesti voinut laittaa vielä yhden puristimen.
Putki tulee alas pohjoispuolen päätyseinää pitkin ja DC-kaapelit menevät betoniseinän läpi autotalliin.
Myös paneelistosta toiselle tulevat DC-kaapelit tulee suojata. Tässä suojaus on tehty 25mm alumiinisella JAPP-putkella. Määräysten mukaan DC-kaapeleiden metalliset suojaputket on myös kytkettävä maadoitukseen.

Invertteri sijoitus autotalliin

SMA Sunny Tripower 3.0 – 6.0 ja 8.0 – 10.0 invertteri voidaan IP65 luokituksensa perusteella sijoittaa sekä ulos että sisälle. Nykyään suosittelen tasalämpöisempää sisätilaa ulkoasennuksen sijaan. Paras paikka olisi puolilämmin tila, joka ei mene pakkasen puolelle, mutta ei myöskään helteinen aikana ole liian kuuma.

Invertterille löytyi paikka autotallin seinästä muutamaa hyllyä lyhentämällä.

Yleensä, kun Aurinkovirta-osallistujat tekevät asioita, puolinaisiin ratkaisuihin ei tyydytä. Tässäkin 40mm alumiiniputki sai saman värin kuin peltikatto ja putki sulautuu nyt katolle täydellisesti.

Aurinkopaneelien asennus

Kun suojaputket on asennettu niin suojaputkiin ja paneeliston alle voidaan vetää PV1-F -tyyppinen kaksoiseristetty DC-kaapeli tavalla, joka minimoi SFS 6000 -vaatimusten mukaan johdinlenkit ja pienentää sitä kautta ylijännitevaurioiden syntymisen riskiä. Väärin tehty DC-kaapelointi indusoi sopivaan paikkaan iskeneestä salamasta jopa 100x suuremman ylijännitteen kuin oikein tehdyssä asennuksessa indusoituisi.

Tässä aurinkopaneelit asennettiin kahteen kenttään, koska katolla olevat lumiesteet haluttiin säilyttää.

Heckert NeMo 60M 2.0 320 Black Edition -aurinkosähköpaneelit sivukuvassa.
Heckert NeMo 60M 2.0 320 Black Edition -aurinkosähköpaneelit alaviistosta kuvattuna.

Tyylikäs lopputulos Jyväskylässä Jussin työmaalla. Ei voi muuta sanoa.

Aurinkovirtaa Jyväskylässä

Viime viikolla elokuun puolivälissä 2020 sain tehtävän käydä Jyväskylässä paneelienhakureissulla. Yritykseni osti takaisin 12 x Heckert NeMo 60P 2.0 280 -aurinkosähköpaneelit, jotka oli myynyt kaksi vuotta aikaisemmin. Nämä paneelit ovat myynnissä varaosina rikkoutuneiden 1670x1006x38mm kokoisten Heckert-paneelien tilalle.

Samalla sain vihdoin tilaisuuden tavata Reinon, joka on useaan kertaan osallistunut Aurinkovirta-yhteistilaukseen vuosien varrella. Olin tyytyväinen saadessani tustua Reinon Aurinkovirta-tarinaan.

Reinon kinnostus aurinkosähköön alkoi naapurista. Naapurilla on ihan nätti 14 monikidepaneelin järjestelmä.

Naapurin 6 + 8 monikidepaneelin aurinkosähkövoimala rintamamiestalon konesaumakatolla.

Jos naapuri olisi antanut Aurinkovirran suunnitella paneeliston niin siinä olisi alarivissä 1-2 paneelia lisää ja ylärivissä 1 vähemmän.

Reino halusi kuitenkin kiinnittää hieman enemmän huomiota paneelistonsa ulkonäköön ja valitsi tummalle katolle Heckert Solar -tehtaan Heckert NeMo -aurinkosähköpaneelin Black Edition -version.

Nämä paneelit sulautuvat tälle katolle erittäin sulavasti ja tyylikkäästi.

Mustaksi eloksoiduilla kehyksillä varustetut Heckert NeMo 60 Black Edition -aurinkosähköpaneelit Reinon katolla.

Myös kadun puolelta näkymä on hyvin taloon ja sen katon väriin sopiva.

Näkymä kadun puolelta on myös hyvin huomaamaton.

Joidenkin tutkimusten mukaan aurinkosähkö leviää naapurustossa naapurien esimerkin avulla. Myös Reinon lähimmällä naapurilla löytyy aurinkopaneelisto.

Lähimmän naapurin katolla on 14 paneelin paketti.

Seuraavissa uutiskirjeissä pääsemme tutustumaan kohteen ohjausratkaisuihin.

Paneelien kuljetus kotikonstein

Turvallisinta Heckert NeMo 60M 2.0 -aurinkosähköpaneelien kuljetus on täydessä 27 paneelin tehdaspakkauksessa pystyasennossa. Joissakin tilanteissa kun halutaan pienempi määrä paneleita, tukku kuljettaa ne vaaka-asennossa. Toisinaa halutaan käyttää hyväksi naapurin pihalle tullutta paneelilastia ja itse kuljettaa pienehkö määrä, esim. 6-12 paneelia yhdestä pisteestä omalle pihalle.

Alunperin järvenpääläinen arkkitehti, Aurinkovirta-osallistuja, keksi, että paneelit voi kuljettaa vaaka-asennossa ilman väliin laitettavia pahvilappuja, kun paneelit niputtaa tiukasti yhteen kuormaliinoilla. Ensin käytettiin kahta tai kolmea kuormaliinaa, yksi pitkittäin ja yksi tai kaksi 90 astetta ristiin.

Seuraava keksintö taisi olla isäni tai erään taipalsaarelaisen maanviljelijän, eli laittaa L-muotoon naulatut tai ruuvatut laudat nipun kulmiin ja yksi kuormaliina puristamaan näitä kulmalappuja. Nyt kuormaliinoja tarvitaan neljä. Ja pari lisää, kun nippu lukitaan ajoneuvoon.

Paneelipinkan päällimmäinen paneeli suojataan Heckert-paketista leikatulla isolla pahvilla. Tämä estää kuormaliinan lukkojen naarmut lasiin.

Osallistuja Jyväskylästä oli ystävällisesti hakenut rautakaupasta ilmaisia eristepinkan alla olleita reilun metrin mittaisia ”eristelankkuja”, mahdollisesti Finnfoamia. Aikaisemmin paneelien alla on ollut lautoja, jotta kuormaliinat saa vedettyä nipun alta. Nämä eristelankut ovat paneelikuormalle hellävaraisempia tehden jonkinlaista iskunvaimennusta.

Aurinkopaneelilavan alla on kolme eristelankkua, jotka vaimentavat ajoneuvon tärinän vaikutusta aurinkopaneeleihin. Paneelien tiukka sidonta yhteen pakettiin estää aurinkopaneeleiden hankautumisesta johtuvat vauriot kuljetuksen aikana.

Kuormaliinonen kiristykseen käytettävät räikät ovat laudan kohdalla, suojattu pahvilla tai tässä yhdellä ylimääräisellä eristelankulla.

Kun kasaa purettiin kesken kuljetuksen, kuormaliinat kiristettiin uudelleen loppumatkan ajaksi.

Netissä on epäilty aurinkopaneelien vaakasuoran kuljettamisen vahingoittavan aurinkopaneleeita enemmän kuin kyljellään kuljettamisen, mutta itselläni ei ole tähän liittyvää tietoa.

Kuljetus vaaka-asennossa toimii myös kuomullisessa peräkärryssä.

Avonaisessa peräkärryssä aurinkopaneeleita voi kuljettaa vain päällystetyillä teillä sateettomalla ilmalla. Sade ja hiekkatie lennättävät kuraa tai hiekkaa peräkärryyn, jolloin aurinkopaneelit naarmuttuvat.

Peräkärry toimii sateettomalla kelillä ainakin päällystettyjä teitä pitkin.

Aurinkopaneelit lähdössä huonomman tien taakse maastokuorma-auton lavalla. Paneelit peitetään pressulla paneelien pitämiseksi puhtaana.

Aurinkopaneeleita pakataan Sisu AH-45 ”proto” -maastokuorma-auton lavalle.

Aurinkopaneelien kuljetus tukusta tai tehtaalta

Täysi tehdaspakkaus on 27 kappaletta Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkopaneeleita. Tällainen määrä paneleeita kuljetetaan pystyasennossa 1200x1040mm kokoisella kuormalavalla.

Aurinkopaneelipaketti kannattaa pyytää katoksen alle suojaan sateelta.

Muut 27:llä jaottomat määrät Heckert NeMo -aurinkosähköpaneeleita tulee tukusta yleensä pakattuna vaaka-asentoon.

Vaaka-asentoon pakattuja Heckert NeMo 60M -aurinkopaneeleita. Pakkauksen päällä on päällelastauskiellosta kertova kartio.
Muovin sisältä paljastuu muovivantein tuettu pakkaus aurinkopaneeleita, josita päällimmäinen on suojattu aaltopahvilla.

Aurinkopaneelien väliaikainen säilyttäminen

Kun aurinkopaneelit on saatu omaan pihaan niin seuraava kymys onkin miten ne kannattaa säilyttää? Itse suosittelen niiden säilyttämistä vaakatasossa. Yksittäiset paneelit nurmikolla erikseen ja muutama paneeli yhdessä tai useammassa ristin muotoisessa kasassa.

Yksittäiset paneelit kannattaa säilyttää nurmikolla makuuasennossa, jos kyse on muutamasta minuutista.

Paneelit voi lyhytaikaisesti säilyttää kätevästi nurmikolla makuuasennossa. Käytännössä tämä toimii muutaman minuutin tai muihin lyhytaikaisiin säilytystarpeisiin.

Ristin muotoisessa kasassa aurinkopaneelien muutama millimetriä korkea kehys suojaa aurinkosähköpaneelin lasia naarmuuntumiselta. Ristikkäin säilyttämisessä paneelit on helppo asettaa pinoon ja helppo nostaa pinosta. Hyvin lyhytaikaiseen säilytykseen pinon voi tehdä ulkoilmaan, jos kyseisenä päivänä ei tuule. Pidempiaikainen yön yli tapahtuvat säilyttäminen kannattaa tehdä sisätiloissa suojassa tuulelta ja pitkäkyntisiltä.

Paneelit voi lyhytaikaisesti säilyttää kätevästi ristin muotoisessa pinossa. Ulkona muutaman tunnin, jos ei tuule ja sisällä sitten pidempään.

Lineaarinen kiinnitys

Kiinnitys pitkältä sivulta

Lumikuorman kestävyyden kannalta kiinnitys on parempi toteuttaa aurinkopaneelin pitkältä sivulta sellaisessa tilanteessa, että profiilit halutaan jostakin syystä vaakasuoraan, kun myös paneelit ovat vaakasuorassa. Tällaista kiinnitysmenetelmää kutsutaan englanniksi termilla Linear Clamping tai saksaksi Lineare Klemmung.

Vaakasuoraan asennettujen aurinkosähköpaneelien yhteydessä on toki fiksumpaa, jos paneelien alla olevat profiilit saadaan pystyasentoon.

Ohessa muutama valokuva otettuna nurmikolla tämän kiinnitystavan demonstroimiseksi.

Kirkkonummen kevään 2020 Aurinkovirta-voimala tiilikatolle

Idea aurinkosähköstä herää

Kirkkonummen 2020 osallistuja liittyi Aurinkovirta-postituslistalle maaliskuun alkupuolella 2018. Muutamaa päivää myöhemmin tämä aurinkosähköjärjestelmän hankkimisesta kiinnostunut ottaa Aurinkovirtaan sähköpostitse yhteyttä. Tyypillisesti jatkoon johtanut yhteydenotto on noin yhden A4 sivun pituinen kuvaus mitä halutaan tehdä. Vastaavasti ”Mitä maksaa 20 paneelin voimala?” tyyliset kyselyt eivät johda voimalan hankintaan.

”Olen suunnittelemassa aurinkosähköjärjestelmää kotiini kirkkonummelle. Sähkönkulutuksemme on vuositasolla noin xxxxx kWh, kesäkuukausien kulutus on noin xxxx kWh. Meillä on xxx, joka lämpiää lämpöpumpulla, joka nostattaa kesällä kulutusta. Saimme yhden laskelman, jossa oli ajateltu 4.7kw järjestelmää (18 paneelia).”

Tämä on ehkä tyypillinen tarina miten osallistuminen alkaa. Idea syntyy ja sitä kypsytellään jonkin aikaa omassa päässä ennen toteutuspäätöstä. Usein taustalla on myös jokin toinen arvio, mitä kannattaisi tehdä. Aurinkovirralla on kokemusta aurinkosähköjärjestelmien suunnittelusta 2013 lähtien ja kun alalle on tullut joka vuosi 100% uusia tekijöitä, niin Aurinkovirralla on suunnittelusta tällä hetkellä enemmän kokemusta kuin 99% tämän hetken muilla tekijöillä.

Toinen tyypillinen tarina alkaa sillä, että toinen jo oman voimalansa rakentanut Aurinkovirta-osallistuja houkuttelee jonkun tuntemansa henkilön mukaan.

Aurinkovirran ensimmäinen vastaus

Ensimmäisesen vastauksen laatimisessa on tärkeää, että käytettävissäni on sijoituspaikan katuosoite postinumeroineen.

Osoitteen avulla käyn ensin katsomassa kiitentistörajat http://paikkatietoikkuna.fi -palvelusta. Tämän avulla saan käsityksen mitä kattopintoja tai maatelineiden sijoituspaikkoja on tarjolla. Ilmakuvasta näen kattopintojen suunnan. Katon suunta on katon kulmaa tärkeämpi tieto. Numeroin kattopinnat alustavasti paremmuusjärjestykseen.

Allaolevan kuva kattopinnoista:

Autotallin katto 1 on tässä kiinteistössä lähinnä etelään suuntautuva ja on helpoin yksi kattopinta ottaa käyttöön. Kiinteistön sähkönkulutus on sellainen, että kattopintaa pitäisi olla enemmän. Tämä voidaan saavuttaa ottamalla käyttöön myös katon lappeet 2 ja 3. Kokoluokka on sellainen, että Aurinkovirta suosittelee voimalan toteutusta kahdessa vaiheessa ensin katto tai lape 1 ja myöhemmässä vaiheessa aurinkosähkön tullessa tutuksi ja kulutuksen lisääntyessä sähköauton takia lappeet 2 ja 3.

Ilmakuvasta näkee kiinteistörajat (punaiset viivat), rakennusten suunnat, katoilla olevat esteet tiettyyn rajaan asti ja pihalla olevan puuston ja muut esteet (muut rakennukset ja sähkölinjat, ym.).

Aurinkovoimala kannattaa suunnata etelään, lounaaseen, kaakkoon tai itään ja länteen, tässä järjestyksessä.

Seuraavaksi käytän toista karttapalvelua, jonka kuvasta yleensä näen jopa kattomateriaalin ja saan tarkemman käsityksen maastoesteistä. Tässä vaiheessa alkaa myös selvitä karkeasti kattojen mitat.

Perustietojen jälkeen ensimmäisessä vastauksessa yleensä toimitan:

  1. listan mahdollisista sijoituspaikoista
  2. hinta-arvioita eri kokoisille voimaloille eri kattotyypeille
  3. ajatuksen kokoluokasta, ja
  4. aurinkosähköpaneelin ja invertterin datalehtiä.

Kulman vaikutus sijoituspaikan valintaan

Kulma vaikuttaa vähemmän sijoituspaikan valintaan kuin katon suunta, jos ajatellaan pelkästään aurinkosähkön tuotantoa.

Aurinkosähkön tuotannon muutoksia eri kulmilla voi tutkailla EU:n tuottaman PVGIS-laskurin avulla. Olen koonnut laskurin käyttöön ja tulosten arviointiin ohjeet Aurinkovirta-sivulle: http://www.aurinkovirta.fi/pvgis/

Kun yllä olevan laskurin tuloksia tarkastelee, huomaa että sama kulma eri suuntaan tuottaa erilaisia tuloksia. Eli katon kulmasta ei voikkaan puhua ilman tietoa katon lappeen suunnasta. Kulma vaikuttaa sekä aurinkosähkön vuosituotantoon, että vuosituotannon jakautumiseen eri kuukausille ja päivien sisällä eri tunneille. Kulma vaikuttaa myös aurinkosähkön tuotantoon aurinkoisten ja pilvisten päivien välillä. Pilvisellä säällä loivempi katto tuottaa paremmin.

Esimerkki käytettävissä olevista kattopinnoista ja niiden jyrkkyydestä. Tässä talon katto on 40 asteen kulmassa ja autotallin katto on 22 asteen kulmassa. Kuvat eivät ole Kirkkonummen kohteesta vaan erään someryhmän jäsen antamasta valokuvasta (julkaisulupa kysytty).

Tässä esimerkkikohteessa kahden katon vertailu ottaa huomioon seuraavia asioita:

  1. Paneelistojen koot tulevat lappeiden mittojen mukaan eli karkeasti esim. 12m harjan omaavalle katolle fiksuja vaihtoja ovat 11 paneelia, 22 paneelia tai 33paneelia ym. riippuen kuin suuri tila räystään ja harjan välissä on. Kuvan kohteessa talon katolle näyttäisi mahtuvan korkeintaan kaksi riviä allekain ja savupiippu poistaa ylärivistä muutaman paneelin. Lapetikkaat suosittelen siirtämään joko päätyyn tai toiselle lappeelle. Jos lapetikkaat jäävät niin ne vievät alarivistä 1-2 aurinkopaneelin tilan.
  2. Katon koon mukaan luonnollisten aurinkopaneeliston tuottoa verrataan kohteen tuntikohtaisen kulutuksen perusteella ja kullekin kokovaihtoehdolle saadaan 1) aurinkosähkön tuotantoluku kilowattitunneissa (kWh) ja 2) omakäyttöprosentti eli prosenttiluku, joka kuvaa kuinka suuri osuus tuotetusta sähköstä jää omaan käyttöön.
  3. Jos halutaan pieni voimala niin se kannattaa rakentaa pienelle katolle.
  4. Yksi katto kannattaa täyttää ensin kokonaan ennen kuin paneelistoa jakaa kahdelle katolle.
  5. Jos katoilla on eri kattomateriaali, tämän vaikutus hintaan ja / tai rakentamisen helppouteen kannattaa ottaa huomioon.
  6. Helppo rakentaminen loivalle katolle kannattaa ottaa huomioon päätöksenteossa.

Suunnittelu jatkuu

Lähdes kahden vuoden tauon ja kypsyttelyn jälkeen suunnittelu jatkuu helmikuun alkupäivinä. Tällä välin Heckertin aurinkosähköpaneelit ovat vaihtuneet monikiteisistä yksikiteisiin ja SMA:n invertterimallisto on vaihtunut uuteen. Perusasetelma on kuitenkin sama. Luultavasti kahden vuoden ajatustauko on kirkastanut omaa tarvetta ja tahtotilaa ja toisaalta myös luonut luottamusta Aurinkovirran toimintaan, kun on päässyt kahden vuoden ajan seuraamaan miten Aurinkovirta toimii ja millaisia voimaloita mukaan lähteneet osallistujat ovat toteuttaneet.

Tässä vaiheessa uusi osallistujakandidaatti toimittaa mm. seuraavia lisätietoja:

  1. tuntikohtaiset tiedot viime vuoden sähkönkulutuksesta
  2. arvion sähkönkulutuksen muutoksista tulevaisuuden visioiden perusteella
  3. mittauskeskuksen sijainnin
  4. kahden harkitun rakennuksen harjan pituuden, räystäältä harjalle mitan, katon kaltevuuden ja kattomateriaalin, lumiesteiden sijainnin
  5. rakennusten harjakorkeuden, kattotuolien jaon, kattotuolin yläpaarteen korkeuden ja leveyden, tiilen etenemän, päätyräystäiden leveyden
  6. kattotuolipiirustuksen, josta voidaan tarkastaa annetut mitat ja, ettei katossa ole eri jaolla asennettuja kattotuoleja

Tämän jälkeen aurinkovirta tekee jo laskelmia ja pysyy kertomaan, ettei kahdella profiililla aurinkopaneelien alla pystytä toteuttamaan paikkakunnan lumi- ja tuulikuormavaatimuksia.

Kaksi profiilia aurinkopaneelien alle ei riitä tässä paikassa toteuttamaan paikkakunnan lumi- ja tuulikuormavaatimuksia vaikka tiilikatolla käytettäisiinkin Schletterin alppiolosuhteisiin suunniteltua 8mm paksusta teräksestä valmistettua Schletter Rapid 2+ Max -tiilikattokoukkua.
Kolmen profiilin avulla saadaan tiilikattokoukkujen rasitus pienennettyä sallitulle tasolle.

Tässä vaiheessa tulevalle osallistujalle on toimitettu tiedot useammasta erilaisesta järjestelmästä, niiden komponenteista, komponenttikohtaisista hinnoista ja tieto miten hinta muodostuu sekä hinta-arviot useammasta erilaisesta, jotka on suunniteltu juuri tulevan osallistujan omalle katolle.

Tässä vaiheessa yleensä kysyn, että onko osallistuja jo niin varma, että haluaako hän edetä asian kanssa ja hoitaa <13kWp järjestelmän 535 eur alv 24% osallistumismaksun? Vastauksesta riippuu lähteekö asia etenemään pikavauhtia vai jatkuu suunnittelu vielä Aurinkovirran riskillä eteenpäin vai loppuuko asian hoitaminen tähän.

Suunnittelusta tilaukseen

Tässä tilanteessa osallistumismaksu saatiin laskuttaa ja suunnittelu eteni pikavauhtia maaliin ja lopulta tilaus oli tehty ja maksettu alle viikossa ensimmäisestä 2020 helmikuun alun yhteydenotosta. Idea projektiin oli alkanut 2018 maaliskuussa.

Prorjektin aikataulu:

  1. maaliskuu 2018 – Idea syntyy ja ensimmäiset suunnitelmat ja arviot vaihdetaan
  2. helmikuu 2020 – Idea etenee uudelleen
  3. 2 päivää myöhemmin (en toista myöhemmin sanaa listan muissa kohdissa) – Suunnitelmia on tarkennettu, osallistumismaksu halutaan maksaa pois
  4. 4 päivää – Suunnitelmat on viimeistelty, tarjous tehty
  5. 1 päivä – Tilaus on tehty maksamalla osat
  6. 2 päivää – Ensimmäinen toimitus lähtee Lappeenrannasta postin kyydissä, paketti sisältää mm. osat tiilikattokoukkujen sovittamiseen ja sopivanpaksuisen vanerin valitsemiseen
  7. 6 päivää – Tiilikattokoukkujen paikat on valittu katolla ja korotusvenerin mitoitus voidaan tehdä
  8. 6 päivää – Osat saapuvat rahtina vietettyään edellisen viikonlopun laivalla Saksasta Suomeen
  9. 3 päivää – Johdotus aurinkopaneelien alle ohjeistetaan niin, että SFS 6000 -standardin vaatima johdinlenkkien pinta-alan minimointi toteutuu
  10. 1 päivä – Asennusohjeistus telineelle on annettu puhelimitse, tiilikattokoukut ja vaakaprofiilit on asennettu, toimituksen puutteeet huomataan (muutaman profiilin pää on vääntynyt, aurinkopaneelien määrä on väärä)
  11. 1 päivä – Pystyprofiilien asentaminen ohjeistetaan sähköpostitse
  12. 7 päivää – Osallistuja on edistynyt niin, että haluaa lainata Knipex MC4 -pihtejä, joita tarvitaan erikoisliittimien holkkien puristamiseen paikallisen sähköurakoitsijan toimesta
  13. 4 päivää – pihdit saapuvat toiselta osallistujalta postin kuljettamana
  14. 3 päivää – aurinkopaneelit kahta lukuunottamatta on asennettu katolle
  15. 4 päivää – kaksi varastomiesten virheen takia puuttunutta aurinkopaneelia saapuvat ja päästään asentamaan katolle, ja
  16. 10 päivää – sähköasennus tehdään ja invertteri liitetään nettiin ja Sunny Portal -palveluun, lopulta sähköasennuksen teki pääkaupunkiseudun luottosähkömies, joka on tehnyt suuren osan pääkaupunkiseudun Aurinkovirta-sennuksista ja jolla itsellään oli asennuksessa tarvittavat erikoispihdit.

53 päivää ns. ensimmäisestä yhteenotosta maaliin, kun asiaa oli ensin hauduteltu kaksi vuotta Aurinkovirta-uutiskirjettä seuraten.

Kuljetusvaurioita ja miten ne korjataan

Sanotaan, että ”Roiskuu kun rapataan.” Aina kun ihmiset tekevät asioita, jokin asia voi mennä pieleen. Tärkeintä on mielestäni se miten asiat korjataan. Aurinkovirta-yhteistilauksessa osallistuja ei joudu tappelemaan ongelmien kanssa yksin vaan Aurinkovirta auttaa virheiden korjaamisessa. Tämä apu on laskettu mukaan hintaan, eikä aiheuta ongelman kohdalleelle osallistujalle odottamattomia lisäkustannuksia. Virheet korjataan toimittajan kuljetusliikkeen vakuutusyhtiön, saksalaisen toimittajan tai Purotokan toimesta tai yhteistyössä kahden tai kolmen osapuolen kanssa.

Kirkkonummen osallistuja kertoi muutama päivä rahdin vastaanottamisen jälkeen, että kaksi aurinkosähköpaneelia puuttui toimituksesta ja että profiilien päät olivat vaurioituneet.

Puuttuneiden aurinkopaneelien tapaus. Kuormaan oli tullut mukaan edellisen vuoden osallistujan pienen laajennuksen kaksi ns. täytepaneelia. Lähettävän pään varastomiehet olivat menneet tästä sekaisin ja kuorma oli jäänyt tämän takia pari paneelia vajaaksi. Kuljetusliike punnitsee Saksasta lähtevät kuormat ja tämän avulla huomattiin heti alussa, että kuormasta puuttui reilut 30kg osia. Kussakin aurinkopaneelissa on yksilöllinen sarjanumero. Parin päivän selvittelyn jälkeen puuttuvat paneelit löytyivät jonkun toisen asiakkaan kuormasta. Toimittaja lähetti puuttuvat paneelit rahtina ja ne saapuivat kahdessa viikossa. Toimituksen puutteet kannattaa tarkastaa heti rahdin saavuttua, jotta puutteet voidaan korjata nopeasti.

Aurinkopaneeleita saapui sinänsä oikea määrä, mutta kaksi niistä oli mustia Heckert NeMo 60M 2.0 320 Black Edition -mallia, eikä odottetuja Heckert NeMo 60M 2.0 325 -paneeleja.

Vääntyneiden alumiiniprofiilien päiden tapaus. Kuljetusliike oli selkeästi kolhinut profiileita kuljetuksen aikana. Tämä ongelma saatiin korjattua siten, että tässä rahdissa oli mukana noin 20 metriä ylimääräistä Purotokka Oy:n omistaa alumiiniprofiilia. Muuttamalla profiilien leikkausohjeita osallistuja sai leikattua katolle tulevat profiilit niin, että Purotokalle jäi se osa materiaalista jossa vauriot olivat. Osallistuja onnistui myös oikomaan osan vääntyneistä päistä itse ja korvaavaa profiilia tarvittiin vähemmän. Tämä kuvastaa hyvässä yhteishengessä tapahtuvaa toimintaa, jossa kaikkea ei yritetä aina sälyttää toisen osapuolen päälle.

Jos profiilien vauriot olisi huomattu vastaanoton yhteydessä niin korvaus olisi tullut toimittajan kuljetusliikkeen vakuutusyhtiöltä. Nyt se meni Purotokan piikkiin.

Muutaman alumiiniprofiilin pää oli vahingoittunut kuljetukssa.

Aurinkosähkövoimalan rakennusvaiheista

Siinä vaiheessa, kun oli huomattu, että telineen rakenne vaatii kolme alumiiniprofiilia olin laskenut myös ehdotuksen 2-kerrostelineestä. Huomattiin, että tällainen teline olikin kilpalukykyinen hintansa puolesta tässä nimenomaisessa tapauksessa kolmen profiilin 1-kerrostelineen kanssa.

1-kerros- ja 2-kerrostelineen eroja esitellään Aurinkovirran sivuilla osoitteessa: http://www.aurinkovirta.fi/aurinkosahko/aurinkovoimala/kiinnitysteline/

Tässä 2-kerrostelineessä alimpana on neljä vaakaprofiilia ja tiilikattokoukku jokaisen profiilin ja kattotuolin risteyskohdassa. Vaakaprofiilien päällä ovat tässä pystyprofiilit ja aurinkopaneelit on kiinnitetty pystyprofiileihin vaakasuoraan asentoon.

Aurinkopaneelit on kiinnitetty pystyprofiileihin vaakasuoraan asentoon. Alla olevassa kuvassa punaiset pisteet ovat tiilikattokoukkuja. Siniset neliskulmiot ovat aurinkopaneeleja vaakasuorassa asennossa.

Työmäärä

Aurinkosähkövoimalan telineen asentamiseen katolle kuluu noin 1 tunti per aurinkopaneeli. Yhden aurinkopaneelin asentamiseen kuluu kahden hengen työparilta, esim. osallistuja + sähköasentaja, noin 10 minuuttia per paneeli valmiiksi asennetun telineen ja valmiiksi vedettyjen kaapeleiden päälle.

Sähköasennukseen kuluu valmistelutöiden jälkeen noin keskimäärin 6 tuntia, jos vedot tehdään pinta-asennuksina. Vanhat sähkökeskukset saattavat pidentää tarvittavaa työaikaa huomattavasti.

Rakennusvaiheet

Aurinkosähkövoimalan rakennusvaiheet ovat:

  1. rakennustelineiden asentaminen ja turvaköysien virittely käyttökuntoon
  2. aurinkopaneeliston asennuspaikan mittaus katolla
  3. kiinnitystelineen asentaminen katolle, joka jakaantuu useisiin kattomateriaalikohtaisiin työvaiheisiin (valmistelevat toimet, kuten pesu, maalaus ja korotusosien asentamine tiilikatolla, kiinnitysosien asentaminen, profiilien asentaminen)
  4. aurinkopaneelien alle tulevien johtimien asentaminen telineen päälle sähköurakoitsijan toimesta tai hänen opastamanaan
  5. aurinkopaneelien asentaminen ja kytkeminen sarjaan (ota sähköurakoitsijasi mukaan tähän vaiheeseen)
  6. invertterin fyysinen asennus seinään
  7. sähköurakoitsijan suorittama invertterin asennus sisältäen turvakytkimen sekä keskukseen tulevien osien asentamisen
  8. invertterin käyttöönotto tietokoneella, jolloin invertteri yhdistetään joko kodin WLAN-verkkoon tai lähiverkkoon verkkojohdon välityksellä
  9. invertterin asetustus muuttaminen tehdyn sähköasennuksen mukaiseksi
  10. invertterin rekisteröinti Sunny Portal -palveluun https://www.sunnyportal.com
  11. laadukkaasta ja toimivasta aurinkosähköjärjestelmästä nauttiminen sekä säännölliset tarkastus- ja ylläpitotoimenpiteet

Tiilikattoasennuksen vaiheita esitellään Aurinkovirran sivuilla osoitteessa: http://www.aurinkovirta.fi/aurinkosahko/aurinkovoimala/kiinnitysteline/tiilikatto/

Aurinkovirta on osallistujan tukena jokaisessa rakennusvaiheessa joko puhelin ja tai netin välityksellä. Tässä poikkeustilanteessa oppimistyömaita ei järjestetä eikä mitään fyysistä kontakia osallistujien ja / tai Aurinkovirran välillä suositella.

Kuvia rakennusvaiheista

Rakentamisen ohjaus tapahtuu puhelimen ja netin välityksellä, usein valokuvia lähettäen, jotta voidaan estää aikaavievät korjaukset myöhemmin. Tässä tiilikattokoukkurivien paikat on merkitty teipillä kattoon, jotta niitä voidaan kommentoida.

Tässä on jo saatu koko teline katolle. Alimpana ovat joka kattotuolissa kiinni olevat tiilikattokoukut. Niiden päällä vaakaprofiilit, jotka täsä ovat 4,3m pätkistä jatkettu yhtenäinen katon levyinen profiili. Näiden päällä on täsmälleen oikeissa kohdissa olevat pystyprofiilit, joiden päälle aurinkosähköpaneelit tulevat.

Tässä on rakennusvaiheita hieman oiottu suositellusta. Aurinkovirta suosittelee aina lappeen levyistä rakennustelinettä jonka tarkoituksena on sekä työturvallisuuden parantaminen että rakentamisen nopeuttaminen.

Tässä telineen päälle tuleva DC-kaapeli on jo asennettu odottamaan. Tämä näkyy punaisena kahden alimman profiilin kohdalla. Tämän jälkeen aurinkopaneelien asennus on aloitettu poikkeuksellisesti ylimmistä paneeleista ja keskeltä. Tälle ei ole sinänsä estettä, mutta yleensä asennukset alkava alhaalta ja jatkuvat ylöspäin.

Aurinkopaneelit on asennettu lukuunottamatta kahta viimeistä paneelia, joita odotellaan Saksasta.

Jokainen asennustyömaa opettaa Aurinkovirta-yhteisölle jotakin uutta. Tässä kokeillaan UV-kestävää spiraalia kevin ja DC-kaapelin kiinnittämiseen. Kiinnitystavan tulee SFS 6000 -standardin mukaan kestää joko voimalan oletettu käyttöikä tai valittu huoltoväli.

Toinen kuva miten DC_kaapeli kiinnitetään UV-kestävän muovispiraalin avulla.

DC-kaapelit ja kevi putkitetaan Aurinkovirta-kohteissa koko matkalta invertteriltä paneeliston alle. Tässä vasemmassa putkessa tulee toisen piirin kaapelit ja kevi. Oikeassa putkessa tulee toisen piirin DC-kaapelit.

Alumiiniputken päät on huolellisesti työstetty, ettei niissä ole teräviä reunoja ja tämän jälkeen niiden päihin on asennettu muoviset putkenpäätteet. Alumiiniputket on tässä näppärästi kiinnitetty RST-klemmarilla tiilikattokoukun vaakasuoraan osuuteen.

Kunnolliset työkalut estävät ongelmia DC-kaapeleiden liittimien asennukseen liittyen. Harva suomalainen sähköurakoitsija on vielä hankkinut itselleen 500 euron työkaluja aurinkosähköasennuksiin. Näistä puristuspihdit ovat liitinkohtaisia, joten esim. Tyco Solarlok – ja Stäubli MC4 -liittimiä varten tarvitaan eri pihdit. Nämä pihdit ovat Aurinkovirta-osallistujien sähköasentajien käytössä. Osa lainattavista työkaluista on pelkkiä puristuspihtejä, osa sisältää koko työkalusalkun.

Sähköasennus ja invertterin asennus menossa. En päässyt kysymään lupaa tämän kuvan julkaisuun kyseiseltä ammattilaiselta, joten kasvot on peitetty.

Valmis 24 x Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkosähköpaneelin eli 7,8kWp paneeliston voimala 24.3.2020 noin 50 päivää tämän vuoden alun ensimmäisestä yhteydenotosta.

Lähde mukaan rakentamaan oma Aurinkovirta-aurinkosähkövoimalasi tänä keväänä! Ota yhteyttä: http://www.aurinkovirta.fi/yhteystiedot/

Sähkölinjan tyyppi ja ylijännitesuojaukset

Linjan tyyppi ja ylijännitesuojaukset

Omakotitaloon tai maatilalle tulevan sähkölinjan tyyppi, eli tuleeko tuleeko sähkö ilmakaapelina vai maakaapelina vaikuttaa tarvittaviin aurinkosähköjärjestelmän ylijännitesuojauksiin.

Perusperiaate on, että jos kiinteistöön tuleva sähkölinja on ilmakaapeli niin aurinkosähköjärjestelmään toteutetaan ylijännitesuojaus. Ilmakaapeli voi olla joko viimeisen muuntaja ja liittymän välissä tai lähistöllä voi jokin muu verkon osa olla toteutettu ilmakaapelina.

” Perusperiaate on, että jos kiinteistöön tuleva sähkölinja on ilmakaapeli niin aurinkosähköjärjestelmään toteutetaan ylijännitesuojaus. ”

Aurinkosähköjärjestelmään kuuluu rakentaa ylijännitesuojaus avolinjojen lisäksi myös, jos:

  1. kiinteistössä on rikkoutunut sähkölaitteita ukkosella,
  2. sähköliittymässä on olemassaolevia ylijännitesuojauksia,
  3. rakennuksissa on ukkossuojaus. tai
  4. aurinkosähkövoimalan tietoliikenneyhteys perustuu puhelinlinjoihin (ADSL, ym.).

Kun aurinkosähköjärjestelmään rakennetaan ylijännitesuojausta niin tämä toteutetaan:

  1. vaihtosähköpuolelle,
  2. tasasähköpuolelle,
  3. mahdollisiin langallisiin puhelin, tietoliikenne- tai ohjauskaapelointeihin.

Ylijännitesuojausta käsitellään tarkemmin erillisessä artikkelissa ja Aurinkovirta-osallistujien henkilökohtaisessa neuvonnassa.

Espoo lukkosaumakatto esimerkkikohde

Yleiskuva Espoo lukkosaumakatto -esimerkkikohteesta on tyylikkään hillitty. Paneelit ovat korkean kaksikerroksisen talon katolla ja ne näkyvät kadulla vain tarkkaan katsomalla. Korkean talon katolla edessä oleva autotalli, puusto eikä sähkölinja varjosta aurinkopaneelistoa lainkaan.

Katolla näkymä on vaikuttava, mutta selkeä. Paneeliston ja harjan väliin on jätetty tilaa, jotta talon takaa tuleva tuuli ei osu paneeliston taakse eikä paneelisto itsessään ole talon korkein kohta salamaniskuja ajatellen. Katon näkyminen paneeliston ylä- ja alapuolelta sekä sivuilta antaa myös visuaalisesti kauniin vaikutelman.

Paneeliston ja lumiesteen välissä on harkittu tila ja lumiesteiden toimivuutta seurataan tulevien vuosien aikana ja niihin tulee tehdä parannuksia tarvittaessa.

Tässä kohteessa käytettiin osallistujan itse valitsemia kattopellin valmistajan omia kiinnikkeitä. Näiden kiinnikkeiden kanssa voitiin käyttää joka toiseen saumaan kiinnitystä. Tämä harvempi kiinnitys kompensoi kiinnikkeen korkeampaa kappalehintaa.

Profiilin suuremman jännevälin kestävyys tarkastettiin.


Profiilit jatkettiin maan pinnalla. Samoin lukkosaumakaton puristimet kiinnitettiin (alustavasti) jo maassa kuormalavojen muodostaman ”pöydän” / telineen päällä. Näin saatiin käytettyä helpompia työasentoja ja osa kattotyöskentelystä korvatiin turvallisemmalla työskentelyllä maan pinnalla.

Profiilit nostettiin katolle reiluissa 11mm pitkissä saloissa puristimineen suoraan lappeen edestä.

Aurinkopaneelit nostettiin katolle puisen kelkan avulla tikkaiden muodostamaa rataa pitkin talon päädystä.

Aurinkosähköjärjestelmissä esiintyy jopa 500-1000V tasajännitteitä ja tasajännitekaapeleiden (DC-kaapeleiden) suojaus on tehtävä kunnolla. Tässä ylärivin- ja alarivin DC-kaapelit tuodaan omissa 20mm alumiiniputkissaan katolle. Telineen maadoitukseen käytettävä maadoituskaapeli (kevi, keltavihreä) tuodaan samaa reittiä kuin DC-kaapelit, tässä omassa putkessaan.

Kevi-maadoituskaapeli yhdistää aurinkopaneelien kiinnitystelineen ja aurinkopaneelien kehysten metalliosat talon pääpotentiaalintasauskiskoon. Myös metalliset suojaputket ovat kiinni tässä maadoituksessa.

Suojaputket kulkevat talon päädyssä pintavetona.

Tulipalotilanteessa pelastuslaitoksen ei tarvitse pelätä kattopellin alla olevia korkeajännitteisiä kaapeleita.

Tässä kuvassa Heckert NeMo 60M 2.0 -aurinkosähköpaneelit on asennettu. Keltavihreä (kevi) -maadoituskaapeli näkyy tässä asennuksessa profiilien päissä. Tässä on valittu asennustapa, joka on helppo tarkastaa myöhemmin, mutta joka on itse enemmän sään vaikutuksen alaisena. Potentiaalintasaus liittyy profiileista aurinkopaneelien kiinnikkeiden kautta aurinkopaneelien alumiinikehykseen. Sähköurakoitsija varmistaa maadoituksen jatkuvuuden aurinkopaneelin kehyksestä pääpotentiaalintasauskiskoon.

Aurinkosähkövoimalaan tuli Katkon KUM UAE -sarjan erotuskytkin, jossa on valmiiksi painettu teksti ”AURINKOVOIMALAN EROTUSKYTKIN”. Jakeluverkkoyhtiön vaatimuksesta tällainen kytkin on yleensä ulkoseinässä.

Hieno aurinkosähkövoimala!

Miten osallistuminen alkaa?

Esimerkkinä Espoon 2019 lukkosaumakohde

Miten kaikki alkoi? Kaksi todennäköisintä tapaa miten henkilö tulee mukaan Aurinkovirta-yhteistilaukseen ovat:

  1. uusi henkilö tuntee jonkin aikaisemman vuoden 2013-2019 osallistujan, joka suosittelee mukaantuloa – parhaimmassa tapauksessa esittelee omaa aurinkosähkövoimalaansa uudelle henkilölle ja kipinä omasta voimalasta syttyy, toisinaan aikaisemman vuoden osallistuja tulee mukaan toisen kerran, kolmannen tai jopa neljännen kerran
  2. uusi henkilö etsii netistä tietoa miten aurinkosähkövoimalan asennus käytännössä tapahtuu – aurinkovirta-sivuilla tätä tietoa on eniten saatavilla vaikka sekään ei ole tarkoitettu asennusohjeeksi vaan kertomaan realistisesti millaisia vaiheita asennuksessa on ja houkuttelemaan tulemaan mukaan

Uutiskirje tilataan usein ensin

Tarina jatkuu yleensä henkilön tilatessa uutiskirjeen. Osa henkilöistä seuraa uutiskirjettä useita vuosia ennen kuin asia menee eteenpäin. Osa lähettää tämän lisäksi sähköpostia – osa soittaa heti perään.

Aurinkosähköalalla on hyvin aggressiivisia myyjiä, jotka tulevat jopa paikan päälle harrastamaan ”pölynimurikaupan” tyylistä kotimyyntiä.

Seuraavaksi odotan sähköpostia tai puhelinsoittoa

Purotokan / Aurinkovirran kanssa voit olla varma, ettet joudu aggresssiivisen myynnin kohteeksi. Otan sinuun yhteyttä vain, jos olet ilmoittanut kiinnostuksestasi Aurinkovirta-yhteistilausta kohtaa joko uutiskirjeen tilauksen yhteydessä tai ottamalla itse yhteyttä. Usein odotan henkilökohtaista yhteydenottoa, ennen kuin lähestyn ketään yksittäistä henkilöä.

Joissain tapauksissa voin antaa lyhyen vinkin Aurinkovirrasta aurinkosähkövoimalaa suunnittelevalle henkilölle, jos näen että tämä malli sopisi parhaiten.

Yleensä asia menee parhaiten eteenpäin, kun:

  1. saan aurinkosähkövoimalasuunnitelmista yksityiskohtaisen 1-2 sivun mittaisen sähköpostin, jossa kerrotaan oleelliset asiat mitä ollaan hakemassa
  2. saan puhelinsoiton ja puhelimen avulla päästään käymään läpi mitä haetaan hyvässä yhteisymmärryksessä – kun soittaa, kannattaa kertoa kuinka pitkään on seurannut Aurinkovirta-uutiskirjettä ja sopia molemmille rauhallinen hetki varsinaisen keskustelun käymiseksi

Ensimmäiseen yhteydenottoon kannattaa sisällyttää:

  1. katuosoite postinumeroineen, tutustun kohteeseen paikkatietoikkuna.fi ja maps.google.com ilmavalokuvien avulla – ensimmäisestä palvelusta näen kiinteistörajat, joiden avulla voin identifioida aurinkosähkölle soveltuvat lappeet kaikista saman tontin rakennuksista, numeroin lappeet 1, 2, 3, 4, … siinä järjestyksessä mihin itse rakentaisin voimalan ensisijaisesti
  2. harjan pituus ja räystäältä harjalle mitta, näiden avulla tiedän katolle mahtuvan aurinkosähköjärjestelmän koon, pelkät neliöt eivät tähän riitä
  3. katon materiaali: tiilikatto, huopakatto, lukkosaumakatto, konesaumakatto, profiilipeltikatto, ym.
  4. vuosittainen sähkönkulutus, 10.000, 20.000 tai 100.000 kWh sähkönkulutuksella kannattaa rakentaa hyvin erilaisia aurinkosähkövoimaloita
  5. jos järjestelmällä on jokin maksimibudjetti niin siitäkin kannattaa kertoa
  6. hieman omaa pohditaa siitä mitä on hakemassa
  7. joku viittaus millä aikataululla on hankintaa tekemässä

Näiden tietojen perusteella pääsen tutustumaan sijoituspaikkaan ja voin antaa karkeita hinta-arvioita 12, 24, 40 ja 120 aurinkopaneelien järjestelmien hinnasta. Harjanpituustietojen perusteella voin antaa myös tarkemman suosituksen minkä kokoisia järjestelmiä kannattaisi harkita ja näiden hinta-arviot.

Jos hinta-arvio näyttää ok ja henkilö haluaa jatkaa hankintaprosessia, niin pyydän uudelta osallistujalta lisätietoja:

  1. tarkempia katon tietoja
  2. tuntikohtaisia sähkönkulutustietoja joko viimeisten 12kk tai viime vuoden ajalta, tarvitsen simulointiin 8760 tunnin tiedot erikseen taulukkomuodossa,  erilaisista kuvista tai kuukausien tiedoista voin arvata sopivaa aurinkosähköjärjestelmän kokoa, mutta laskentaa tarvitsen oikeat tuntikohtaiset tiedot

Espoon lukkosaumakatto – Kiinnikkeiden valinta

Tässä tämän uutiskirjeen esimerkkikohteessa, Espoon 2019 kevään kohteessa kattomateriaalina oli lukkosaumapelti. Tämä tarkoittaa sellaista kattoa, jossa kattopellit tulevat valmiina tehtaalta kantattujen saumojen kanssa eikä saumaa tee peltiseppä paikan päällä. Erilaisia lukkosaumoja on maailmassa lukemattomia ja Suomessakin kymmeniä. Eri lukkosaumapeltien valmistajilla on useita nykyisiä  erilaisia kattopeltejä ja sitten ihmisten katoilta löytyy jo myynnistä poistuneita lukkosaumapeltimalleja. Myöskään katon piellin nimeämiseen ei voi luottaa. Näissä pelleissä sauman paksuu, korkeus ja muoto vaihtelevat niin, että käytännössä kiinnikkeen valinta on tehtävä aina kokeilemalla.

Lukkosaumakaton kiinnikkeet kokeillaan

Tässä tapauksessa tapahtumat ensimmäisestä yhteydenotosta etenivät hyvin nopeasti. Alle viikon sisällä uutiskirjeen tilauksesta oli vaihdettu sähköposteja ja keskusteltu puhelimessa ja uudelle osallistujalle oli lähtenyt postipaketti, jossa oli useita erilaisia lukkosaumakatolle soveltuvia kiinnikkeitä.

Eri valmistajaien kiinnikkeitä kokeillaan omalla katolla, kokeilut valokuvataan ja sovituksesta keskustellaan kanssani puhelimitse. Kuvista näen, että kiinnikkeitä on sovitettu oikealla tavalla.

Purinstinkokeilu 1)

Alla olevan kuvan kiinnike eli lukkosaumakaton puristin ei sovellu kiinnitettäväksi kuvan osoittamalla tavalla, koska vasemmanpuoleinen kiinnikkeen runko on irti kattolellistä. Tämä kiinnikemalli on tarkoitettu asennettavaksi aivan sauman juureen.

Purinstinkokeilu 2)

Seuraava puristion istuu tukevasti peltikaton pinnassa.  Puristimen vastarauta osuu lukkosaumassa lähes oikeaan kohtaan. Itse olisin mahdollisesti valinnut tämän puristimen. Osallistuja kuitenkin itse valitsee.

Purinstinkokeilu 3)

Kolmas kokeiltu puristin ei sovellu kiinnitettäväksi kuvan osoittamalla tavalla, koska vasemmanpuoleinen kiinnikkeen runko on irti kattolellistä. Tämä kiinnikemalli on tarkoitettu asennettavaksi aivan sauman juureen. Tässä puristimessa olevat terävät kynnet estivät puristimen käytön tässä kohteessa.

Tässä kohteessa puristin 2 olisi ollut lähinnä, mutta osallistuja löysi vielä paremmin istuvan puristimen itse ja tämä otettiin lähtökohdaksi suunnittelun jatkamiselle.

ämä puristinmalli on vaihtunut 2019 lopussa selkeästi paremmaksi. Puristimeen on rakennettu vastaraudan kolmiportainen korkeussäätö, jolla puristin voidaan asentaa kolmella eri tavalla. Tätä parempaa puristinta on ehditty soveltaa jo kahdessa 2019 loppuvuoden kohteessa menestykkäästi.

Sijoituspaikan analysointi

Sijoituspaikan osoite postinumeroineen on tärkeä tieto. Ensimmäisenä tutustun sijoituspaikkaan http://paikkatietoikkuna.fi -palvelun avulla, jonka avulla näen kiinteistöllä sijaitsevat rakennukset, niiden lappeiden suunnat sekä saan yleiskuvan puuston ja muiden esteiden varjostuksesta sekä käsityksen paikan tuulisuudesta.

Numeroin ilmakuvaan rakennukset siinä järjestyksessä, kuin missä itse käyttäisin niitä aurinkosähköjärjestelmän rakentamiseen. Tämän jälkeen rakennusten lappeista voidaan keskustella yksiselitteisesti rakennus / lape 1 jne.

Vaihtamalla maps.google.com -palveluun näen tärkeitä lisätietoja:

  1. katto on saumattu (lukkosama tai konesauma)
  2. talon katto on vapaa esteistä
  3. talon katolla on lumiesteet
  4. autotallin katon päällä kulkevat sähkölinjat => tämän takia aurinkosähköjärjestelmä kannattaa ensisijaisesti laittaa talon katolle ja autotallin katto on vasta kakkostilalla
  5. rakennusten ympärillä oleva puusto tarkentuu

Seuraavaksi vilkaisen Google Streetviewn kuvaa kohteen rakennuksista ja niiden katoista. Jos Streetview on saatavilla kohteesta.

Paras tulos suunnittelusta saadaan, kun osallistuja lähettää vielä muutaman valokuvan eri suunnista, maasta katolle ja katolta vähintään yhteen suuntaan otetun valokuvan. Näin vältetään yllätykset ilmakuviin verrattuna.

Postinumero antaa myös automaattisesti sijoituspaikan vaatimukset lumikuormalle ja osoite kertoo paikan korkeuden merenpinnasta.

Rakennusten tiedot

Tässä vaiheessa tiedämme sijoituspaikasta, mm. että paikalla on kaksi rakennusta, rakennus 1 ( = talo) ja rakennus 2 ( = autotalli).

Ilmakuvasta näemme katon olevan saumatun ja osallistuja varmistaa sen olevan lukkosaumakaton.

Tämän jälkeen tarvitsemme seuraavat tiedot (osa tiedoista muokattu):

Rakennus 1:

  1. harjan pituus esim. 12,35m
  2. räystäältä harjalle mitta 5,4m
  3. katon kaltevuus 18 astetta

Rakennus 2:

  1. harjan pituus 8,4m
  2. räystäältä harjalle mitta 4,5m
  3. katon kaltevuus 18 astetta

Näistä tiedoista saamme tiedot, että rakennus 1 katolle mahtuisi maksimissaan 12 x 2 = 24 aurinkopaneelia ja tämän voimalan maksimiteho olisi kevään 325W paneelin kanssa 24 x 325W = 7800Wp.

Talon paneeliston suositeltu koko saattaa vielä vaihtua lujuuslaskennan suorittamisen aikana, kun rakennuksen korkeuden ja katon tietojen perusteella nähdään miten tuulisuus rasittaa paneelien kiinnitystä.

Vastaavasti rakennus 2 katolle mahtuisi 8 x 2 aurinkopaneelia eli 5200Wp paneelisto.

Tässä vaiheessa on päätöksenteon järkevinä vaihtoehtoina on kolme eri kokoista aurinkovoimalaa. Kevään paneeleja käytettäessä nämä vaihtoehdot ovat:

  1. talo 7,8kWp
  2. autotalli 5,2kWp
  3. talo ja autotalli 13kWp

Voimalan valinnan laskelmat

Nyt tässä vaiheessa pystymme etsimään edellisen kappaleen kolmelle viahtoehdolle päätöksenteossa tarvittavat tiedot.

Vaihtoehdot omalla tontilla olevien mahdollisten sijoituspaikkojen perusteella ovat siis:

  1. talo 7,8kWp
  2. autotalli 5,2kWp
  3. talo ja autotalli 13kWp

Kiinnostavat tiedot eri vaihtoehdoista ovat:

  1. aurinkosähköjärjestelmän hinta
  2. sähkön tuotantokustannus omasta voimalasta
  3. voimalan tuottaman sähkön määrä
  4. omakäyttöprosentti, eli kuinka suuri osuus tuotetusta sähköstä jää oaman käyttöön

Aurinkosähköjärjestelmän hinta

Tässä vaiheessa hinta-arviot ovat valmiiksi laskettuihin materiaalimääriin perustuvia arvioita, jotka antavat kuitenkin hyvän kuvan lopullisen tarjouksen hinta-tasosta ja mahdollistavat eri kokoisten suunnitelmien vertailun.

Tällä hetkellä Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkosähköpaneelin hinta 122,48 eur/kpl + alv, telineen hinnaksi arvioidaan 39,50 eur/paneeli + alv ja invertterinä käytetään arviona tiukasti sopivettua SMA Sunny Tripower -malliston laitetta.

Aurinkosähköjärjestelmän hinta eli hinta-arviot eri kokoisille vaihtoehdoille ovat:

  1. 7,8kWp: 7251,59 eur alv 24%, jolloin wattihinnaksi muodostuu 0,93 eur/W
  2. 5,2kWp: 5305,41 eur alv 24%, wattihinta 1,02 eur/W
  3. 13kWp: 10967,21 eur alv 24%, wattihinta 0,84 eur/W

Sähkön tuotantokustannus omasta voimalasta

Sähkön tuotantokustannus omasta aurinkosähkövoimalasta voidaan joko laskea itse tai voidaan käyttää Antti Kosonen & Jero Ahola 7.10.2019 Aurinkosähköä ja energiatehokasta asumista -esityksen sivulta 15 löytyviä valmiita taulukkoarvoja.

Lähde: https://www.lut.fi/documents/10633/354090/Imatra_Aurinkos%c3%a4hk%c3%b6&Asuminen_Kosonen.pdf/0f9341b5-c489-4311-af70-7fe57f6d1711

Ylläolevan taulukon avulla saadaan:

  1. 5,2kWp: tuotantokustannus noin 5,0 snt/kWh
  2. 7,8kWp: noin 4,5 snt/kWh
  3. 13kWp: noin 4,0 snt/kWh

Yllä olevan taulukon arvot ovat oletuksella, että halutaan käyttää 0% korkoa, mutta voit valita myös jonkun muun taulukon 2,5-10,5% korkokannoista 2%-yksikön välein.

Voimalan tuottaman sähkön määrä

Voimalan tuottaman sähkön määrä keskimääräiselle vuodelle voidaan simuloida EU:n tekemän PVGIS-laskurin avulla. PVGIS-laskurin käyttöön löytyy ohjeet Aurinkovirran sivuilta: http://www.aurinkovirta.fi/pvgis/

Ilmakuvasta saatiin katon suunta. PVGIS-laskurin asteikolla etelä on 0 ja tämän rakennuksen ”1” merkityn lappeen suunta on (+)30.

Tällöin lähtötiedot ovat:

  1. Osoite = Espoo, oikeasti käytettäisiin katuosoitetta
  2. Installed peak PV power = 7.8
  3. Azimuth = 30
  4. Slope = 18

Ja tällöin saadaan:

PVGIS-laskurin avulla saadaan kolmelle vaihtoehdollemme:

  1. 7,8kWp: vuodessa tuotettu sähköenergia on noin 6310kWh
  2. 5,2kWp: noin 4210kWh
  3. 13kWp: noin 10520kWh

Itse tuotetun sähkön omakäyttöprosentti

Lopuksi tarvitaan tieto nykyisestä sähkönkulutuksesta tunneittain. Valitettavasti kuvaajat tai taulukot muutaman arvon kanssa eivät riitä vaan vähtötietona tarvitaan 8760 arvoa joko viime vuoden tai viimeisten 12 kuukauden sähkönkulutuksesta. Sähkönkulutus voidaan esittää joko tunnin keskitehona (kW) tai tunnin sähköenergian kulutuksen (kWh) avulla. Nämä tiedot saa ilmaiseksi joko ladata itse sähköyhtiön verkkopalvelusta tai pyytämällä asiakaspalvelusta.

Tarvittavat tiedot toimitetaan minulle joko .csv- tai Excel -tiedostona ja tiedoston sisältö näyttää loppujen lopuksi alla olevan kuvan mukaiselta sen jälkeen kun olen poistanut siitä turhat aikaleimat ja muissa sarakkeissa olevat tiedot, esim. lämpötilan ym.

Viime vuoden sähkönkulutuksen tuntidata sisältää 8760 eri tunnin sähkönkulutuksen.

Nämä arvot syötetään simulaatioon 24, 16 ja 40 aurinkopaneelin tietojen kanssa.

Simulaatiosta saadaan ulos omakäyttöprosentti.

Esimerkiksi 24 paneelin järjestelmän omakäyttöprosentiksi saadaan nykyisellä sähkönkulutuksella 39,7%.

Aurinkovirran käyttämän työkalun avulla saadaan kolmelle vaihtoehdollemme:

  1. 7,8kWp: omakäyttöprosentti on 39,7%
  2. 5,2kWp: omakäyttöprosentti on 48%
  3. 13kWp: omakäyttöprosentti on 30,1%

Tämä tarkoittaa:

  1. 7,8kWp: 39,7% sähköstä käytetään itse, 60,3% sähköstä myydään
  2. 5,2kWp: 48% sähköstä käytetään itse, 52% sähköstä myydään
  3. 13kWp: 30,1% sähköstä käytetään itse, 69,9% sähköstä myydään

Tämän jälkeen selvitetään ostosähkön hinta

Omalla aurinkosähkövoimalalla itselle jäävän sähkön arvo on = sähköenergian hinta + siirtohinta + sähkövero + arvonlisäverot. Aronvlisäverot ovat mukana tässä, jos kyse on yksityistaloudesta, samoin järjestelmän hinnassa. Maatiloilla molemmat lasketaan ilman arvonlisäveroa.

Jonkin verkkoyhtiön alueella energia + siirto + sähköver + arvonlisävero maksaa esim. 15 snt/kWh.

Seuraavaksi arvioidaan myytävän sähkön arvo

Vuonna 2019 sähköpörssin Suomen aluehinta sähköenergialle oli 44,04 eur/MWh eli 4,40 snt/kWh alv 0%: https://www.nordpoolgroup.com/Market-data1/Dayahead/Area-Prices/FI/Yearly/?view=table

Myytävän aurinkosähkön hinta on noin 1,3 snt/kWh korkeampi kuin pörssin vuosihinta (eräästä kohteesta laskemalla saatu keskimääräinen hinta, jota tässä sovelletaan), joten viime vuonna aurinkosähköstä sai myytynä keskimäärin 4,40 + 1,3 – 0,3 – 0,1 = 5,30 snt/kWh. Kaavassa -0,3 on palkkio, jonka sähkön ostajat tyypillisesti vähentävät ja – 0,1 on liioiteltu siirtohinta myydystä sähköstä.

Ostosähkön arvo on siis tässä esimerkissä 15 snt/kWh ja myydyn sähkön arvo taas 5,30snt/kWh.

Päätöksenteko on osallistujan käsissä

Tässä vaiheessa annan kunkin osallistujan itse laskea näistä lähtötiedoista itselle sopivan voimalan haluamallaan tavalla. Tai jättää laskematta. Tässä Espoon kohteessa osallistuja päätyi 18 aurinkopaneelin kokoonpanoon talon katolle.

Itse ottaisin mukaan harkintaan yhden tai useamman lappeen selkeästi peittäviä kokonaisuuksia. Itse laskisin kustakin vaihtoehdosta itse käytetyn sähkön arvon + myydyn sähkön arvon ja vertaisin tätä summaa kyseisen voimalan sähkön tuotantokustannukseen. Vertaisin myös tätä itse käytetyn ja myydyn sähkön arvoa voimalan investointikustannukseen. Harkitsisin onko sähkönkäyttöön tulossa muutoksia. Lopuksi tekisin päätöksen voimalasta osaksi arvopohjaisin kriteerein.

Millainen on hyvä aurinkopaneelin sijoituspaikka?

Hyvä aurinkopaneelien sijoituspaikka on aurinkoinen, aurinkoinen ja aurinkoinen.

Aurinkoisen paikan löydät odottamalla aurinkoista talvipäivää helmikuun puolivälin jälkeen tai maaliskuulta ja etsimällä sellaisen katon lappeen tontiltasi, jolle aurinko paistaa esteettä ainakin aamu 9 ja iltapäivä 15 välisenä aikana. Netissä on mainostettu palvelua, joka arvioi kattosi soveltuvuuden aurinkosähkölle. Itse luottaisin paremmin omiin silmiini. Jos haluat aurinkosähköjärjestelmän, joudut valitsemaan aurinkoisimman paikan tontiltasi, eikä sinun kannata jättää voimalaa rakentamatta, jos jokin tietty webbipalvelun olettama raja-arvo ei täyty.

Yleensä tonttien aurinkoisemmat paikat löytyvät katoilta mahdollisimman korkealta, jolloin ne eivät ole niin alttiita puiden tai muiden rakennusten varjoille. Vain jos katto on varjossa, etkä voi poistaa katon varjoja esim. puita kaatamalla (ovat naapurin puolella) tai kattosi on asbestia (varttikatto ym.) kannattaa harkita maan pinnalle tulevaa itse tehtyä telinettä.

Etsi aurinkoinen paikka

Ensisijaisesti aurinkopaneeliston sijoituspaikaksi kannattaa etsiä aurinkoinen paikka, jolle aurinko paistaa aamusta iltaan mahdollisimman monena vuodenaikana, jos aurinko vain on näkyvissä. Tämä tarkoittaa , että paikka on ilman puiden, toisten rakennusten, mäkien tai lipputankojen ym. varjoja. Tämän alla olevassa kuvassa olevan vanhan maatilan päärakennuksen katolle aurinko näyttää paistavan täysin varjottomasti maaliskuun puolivälissä jopa iltapäivällä puoli neljän aikaan. Tämän rakennuksen eteläpuolella on noin puolen kilometrin levyinen peltoaukea ennen metsän reunaa.

Etsi riittävän aurinkoinen paikka

Toisinaan riittävän aurinkoinen paikka riittää. Edellisen kuvan päärakennuksen katto oli ideaalisen aurinkoinen, mutta niin jyrkkä, että kiinteistön omistaja päätyi päärakennuksen takana olevan kohtalaisen aurinkoisen, mutta hieman loivemman vanhan aitan katon käyttöön aurinkosähköjärjestelmän sijoituspaikkana.Tälle katolle aurinkosähköjärjestelmän asentaminen oli yksinkertaisesti helpompaa ja turvallisempaa.

Myös kattomateriaalien erosta johtuvat asennustelineen hintaerot saattavat puoltaa tietyn katon käyttöä. Palaamme eri kattotyyppien vaikutukseen telineen hintaan myöhemmin.

Poista esteet

Edellinen kuva aitan katosta oli otettu perjantaina, jolloin keskustelimme aurinkosähkövoimalan sijoituksesta aitan katolle ja mainitsin koivun varjostuksen olevan liikaa. Maanantaina asiaan palattuani varjostava 60 vuotta paikalla ollut koivu oli kaadettu. Aurinkosähkövoimalaa rakentaessa joutuu välillä valitsemaan aurinkosähkön ja yksittäisten puiden välilllä. Uusia puita voi aina istuttaa voimalan pohjoispuolelle, jossa ne suojaavat muutenkin kylmältä pohjoistuulelta. Vaihtoehtoisesti puun säilyttämiselle muodostuu tietty hinta menetetyn sähköntuotannon perusteella.

Koivun kaatamisen jälkeen tälle paikalle rakennettiin 5,04kWp Rantala 48 -aurinkosähkövoimala, jonka tuotantoa puiden varjot eivät ole haitanneet. Edessä olevan talon varjo saavuttaa paneeliston myöhään maaliskuun iltapäivinä, mutta siitä ei ole ollut voimalan tuotannolle suurta haittaa vuositasolla. Tämä voimala oli ensimmäinen Aurinkovirta-voimala, joka rakennettiin jo toukokuussa 2013.

Siirrä esteitä tarvittaessa

Toisinaan sillä katon lappeella, jolle aurinkopaneeleita suunnitellaan on myös muita esteitä, joiden siirtämistä kannattaa vakavasti harkita, ainakin jos kattopintaa on muuten liian vähän suunnitellun aurinkosähkövoimalan käyttöön. Helpommin siirrettäviä esteitä ovat mm.: lapetikkaat, kattosillat, tv-antennit, ja ilmastointiputket. Savupiiput ja erkkerit vaikeuttavat myös aurinkopaneelien sijoittelua, mutta niille harvemmin mahdetaan mitään sen jälkeen, kun ne on rakennettu.

Loiva katto sopii sijoituspaikaksi

Jos katto on loiva, mutta aurinkoinen se sopii myös aurinkopaneeliston sijoituspaikaksi. Kymmentä astetta jyrkemmät katot sopivat aurinkopaneelien asennuspaikaksi, eikä kattokulmaa kannata lähteä muuttamaan alkuperäisestä. 15 asteen kaltevuus katossa tai sitä suurempi on jo oikein hyvä. Loivempi katto tuottaa jyrkempää paremmin sähköä, jos katon suunta poikkeaa paljon etelästä. Myös pilvisellä säällä loiva katto tuottaa hyvin sähköä. Monet kaupungit sallivat katon lappeensuuntaisen asennuksen ilman tai pienemmällä byrokratialla kuin korotetut asennukset. Yhteistilauksen osallistujien tekemät 300 asennusta ovat suoraan katon lappeen suuntaisia, eikä korotettuja telineitä käytetä. Vain yhdessä kohteessä kolmestasadasta, osallistuja teetti korotetun telineen, kun sellaisen ehdottomasti halusi eikä siinä laskettu kustannuksia.

Sähköliittymän vaikutus aurinkosähkön hankintaan

Kun omakotiasuja tai maatila hankkii aurinkosähköjärjestelmän niin se kytketään lähes poikkeuksetta olemassaolevaan sähköliittymään, ns. kulutusliittymään.

Energiavirasto on vastikään todennut pientuotannon liittämisen olevan osa sähköliittymään kuuluvaa peruspalvelua, josta ei tarvitse maksaa erikseen. Tämän sisäistäminen on ollut muutamalle jakeluverkkoyhtiölle vaikeaa. Edelleen osa energiayhtiöstä, joko sähkö- tai jakeluverkkoyhtiönsä suulla, yrittää uskotella kuluttajille, että on olemassa esim. sellaisia rajoituksia ettei aurinkosähköä saisi myydä enemmän kuin ostaa sähköä verkon kautta.

Artikkelin yläkuvassa: Sähköliittymä havannalaisen talon seinässä joulukuussa 2019. Millaisen aurinkosähköjärjestelmän tähän liittäisi?

Liittymän pääsulake

Liittymän pääsulake kertoo minkä kokoisen sähköliittymän kuluttaja on hankkinut jakeluverkkoyhtiöltä ja millaisesta liitynnästä sähkömarkkinoihin kuluttaja maksaa. Usein jakeluverkkoyhtiöt ovat tarkkoja, ettei liittymäsopimuksen mukaista pääsulakkeen virtaa ylitetä, edes lyhytaikaiseksi. Kun kuluttaja vaatii oikeuksiaan toisinpäin ääni usein muuttuu kellossa.

Pääsulakkeen koko määräytyy kuluttajan ostaman sähköliittymän koon mukaan. Mahdollisen pääsulakkeen kokoa rajoittaa mm. verkkoyhtiöltä tulevan kaapelin paksuus ja kuluttajan oman mittauskeskuksen ominaisuudet. Toisinaan sähköliittymää ja sitä kautta pääsulaketta on aikojen kuluessa pienennetty sähköntarpeen vähentyessä kuukausimaksujen pienentämiseksi, jolloin liittymän kaapeli mahdollistaisi pääsulakkeiden koon kasvattamisen tarvittaessa maksamalla uudelleen liittymän suurentamisesta.

Pääsulakkeet näkyvillä kesken sähköalan ammattihenkilön suorittamaa sähköasennusta. Pääsulakkeiden selvittämiseksi ei tule avata mitään ruuvilla varustettuja kansia vaan pääsulakkeiden koko tulee löytyä keskuksen kannen tekstistä, esim. ”pääsulakkeet 3x25A” tai lyhyesti vain ”3x25A”. Pääsulakkeita on yleensä kolme ja ne ovat muita sulakkeita suuremman kokoisia fyysisesti, pääsulakkeiden kokoa kuvaava teksti löytyy yleensä näiden sulakkeiden läheltä.

Tässä artikkelissa keskitytään sulakekokoihin 3x25A, 3x35A, 3x50A ja 3x63A. Tätä suurempia pääsulakkeita ei yleensä kotitalouksista löydy. Myöskään 1-vaiheliittymiä ei käsitellä tässä artikkelissa.

Pääsulake vaikuttaa suunniteltavan aurinkosähköjärjestelmän liityntälaitteen eli tarkemmin verkkoinvertterin maksimitehoon. Pääsulakkeen vaikutus on yksi monesta aurinkosähkövoimalan kokoon vaikuttavista tekijöistä, eikä pelkästään pääsulaketta katsomalla voida sanoa millainen aurinkosähkövoimala voidaan rakentaa.

Kolmivaiheliittymän pääsulakkeiden läpi menevä maksimiteho on pääsulakkeiden koon mukaan seuraava:

  1. pääsulakkeet — sulakkeiden läpi menevä maksimiteho
  2. 3x25A — 17,25 kW
  3. 3x35A — 24,15 kW
  4. 3x50A — 34,50 kW
  5. 3x63A — 43,47 kW

Tämän perusteella voisi olettaa, että yksittäisen invertterin maksimikoko eri kokoisissa sähköliittymissä olisi suraavan kaltainen:

  1. pääsulakkeet — yksittäisen SMA-invertterin maksimikoko
  2. 3x25A — 15 kVA
  3. 3x35A — 20 kVA
  4. 3x50A — 25 kVA
  5. 3x63A — 25 kVA

Tilanne ei ole kuitenkaan näin yksinkertainen ja totuus näyttää riippuvan siitä keneltä asiaa kysyy. On olemassa ennakkotapauksia, missä sekä 3x35A ja 3x63A liittymän taakse on saatu luvan kanssa kytkeä 50 kVA tuotanto.

Aurinkovirta auttaa Aurinkovirta-tilauksen osallistujia keskusteluissa jakeluverkkoyhtiöiden kanssa mahdollisissa ongelmatilanteissa, joissa yksityishenkilön ja jakeluverkkoyhtiön käsitys eroaa toisistaan.

Liittymän oikosulkuvirta

Liittymän oikosulkuvirta on toinen keskeinen sähköliittymän ominaisuuksia kuvaava parameteri pääsulakkeiden koon lisäksi. Liittymän oikosulkuvirtaan jakeluverkkoyhtiö vaikuttaa mm. muuntajan etäisyydellä kuluttajasta, muutajan ja kuluttajan liittymispisteen välisen kaapelin paksuus.

Jakeluverkkoyhtiö saattaa käyttää invertterin maksimikoon määrittelyyn kaavaa, että liittymän oikosulkutehon kuuluisi olla 25 kertainen invertterin tehoon verrattuna. Tämä perustuu siihen, ettei invertteri aiheuttaisi sähkönlaadun heikentymistä, esim. jännitteen vaihteluiden tai jännitteen nousun takia.

Seuraavassa taulukossa on ennakoitu jakeluverkkoyhtin kantaa ja listattu liittymän pienintä oikosulkuvirtaa ja tällaiseen liittymään sallittua suurinta invertteriä.

  1. liittymän oikosulkuvirta — oikosulkuvirran avulla laskettu invertterin maksimikoko
  2. 181A — 5 kVA
  3. 362A — 10 kVA
  4. 543A — 15 kVA
  5. 725A — 20 kVA
  6. 906A — 25 kVA
Liittymän oikosulkuvirta mitattuna Amprobe Telaris ProInstall – 100 -asennustesterillä. Oikosulkuvirran mittaustulos on tässä 793A. Tähän liittymään ei olisi oikosulkuvirran puolesta ongelmaa asentaa 20kVA invertteriä.

Liittymän oikosulkuvirran voi selvittää kysymällä jakeluverkkoyhtiön teknisestä asiakaspalvelusta ”liittymän laskettua oikosulkuvirtaa” tai tarkistamalla sen tuoreimman sähköasennuksen käyttöönottopöytäkirjasta, josta se tulisi löytyä. Jakeluverkkoyhtiöiden itsensä yleensä käyttämä arvo hyväksyttävästä oikosulkuvirrasta 3x25A ja 3x35A liittymille on vähintään 250A. Tämän on kohtuullisen pieni arvo, eikä tähän kannata tyytyä jos tämä uhkaa oman sähköliittymän järkevää käyttöä.

Myös oma sähköasentaja käyttää tietoa oikosulkuvirrasta

Aurinkosähkövoimalan hankkijan sähköurakoitsija taas käyttää tietoa oikosulkuvirrasta aurinkosähkövoimalan tarvitseman kaapeloinnin sekä suojalaitteiden arvojen laskemiseen, jotta ne toimivat sähköturvallisuusmääräysten mukaisella tavalla. Pieneltä osalta liittymän pienehköä oikosulkuvirtaa voidaan kompensoida kiinteistön sähköasennuksen valinnoilla. Tähän puoleen ei tässä artikkelissa mennä tämän syvemmälle vaan aihetta voidaan käsitellä myöhemmissä artikkeleissa.

Asiakkaan oikeudet ja haasteiden ratkaisu

Millaisilla keinoilla tilannetta voidaan ratkaista, jos asiakkaan haluaman aurinkosähköjärjestelmän koko poikkeaa siitä, johon jakeluverkkoyhtiö haluaisia antaa kytkentäluvan? Keinoja on monia. Osan voi tehdä itse, osa onnistuu keskustelemalla ja osassa tilanteissa pelisääntöjä voi joutua selvittelemään Energiavirastolle tehtävän tutkintapyynnön avulla. Keskustelu kannattaa tehdä hyvin tiukan asiallisesti ja ammattimaisesti. Aurinkovirta auttaa Aurinkovirta-osallistujia näissä kaikissa.

Mika kyseli hiljattain eräällä somepalstalla voiko taloon kytkeä aurinkosähköjärjestelmää, kun talo sijaitsee viimeisen linjan päässä ja oikosulkuvirta 25A liittymässä on 192A. Mika miettii voiko pieni oikosulkuvirta estää aurinkopaneeliprojektin? Somepalstalla Mikalle tarjoiltiin varsin surkeaa tilannekuvaa ja mm. ehdotettiin akkupohjaisen järjestelmän rakentamista.

Pidä oikeuksistasi itse kiinni

Peurusidea kuluttajan kannalta asiaa ajateltaessa on, että aurinkosähkövoimalan rakentajan tulee päästä käyttämään sähköliittymää ostamansa liityntätehon rajoissa. Yksityiskohdista voidaan sitten keskustella ja tarvittaessa joustaa. Omista oikeuksista kannattaa pitää kuitenkin kiinni, jos asialla on itselle merkitystä. Oma kantani on, että jos on hankkinut esim. 3x25A liittymän, niin tämä tarkoittaa sitä, että sen avulla tulee sähkömarkkinoihin päästä osallistumaan sekä kuluttajan että tuottajan roolissa 25A virtaan asti. Kättä kannattaa kuitenkin lähteä vääntämään vain, jos asia eri ratkea jollakin yksinkertaisella järjestelyllä tai puhumalla.

Suurempi paneelisto pienemmän invertterin taakse

Jos jakeluverkkoyhtiö kertoo, että sähköliittymääsi saisi kytkeä vain 8,9kVA invertterin (tai 8,9kW invertterin) niin mitä tehdä?

Yksi helppo ratkaisu on päättää, että käytetään 8kVA SMA Sunny Tripower 8.0 -invertteriä ja kytketään tämä invertterin taakse tavallista suurempi aurinkopaneelisto. Tämä voisi olla esim. 2 x 20 x Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkopaneelisto, jonka nimellisteho on 13kWp. Äärimmäisessä tapauksessa paneelistoksi voisi valita jopa 20,475kWp paneeliston, jolloin tosin mennään tehon osalta jo valmistajan ohjeiden yli ja toimitaan ns. omalla vastuulla.

Saman ratkaisun voi sitten tehdä joko pienemmällä tai suuremmalla invertterillä. Esim. 3kVA invertteri ja sen taakse 6kWp paneelisto.

Jakeluverkkoyhtiö siirtää muuntajan

Nyt kun jakeluverkkoyhtiöt tekevät säävarman verkon maakaapelointeja niin myös muuntajien paikat voivat muuttua, joko suunnitellusti tai sitten oman pyyntösi mukaan.

Nokialla Elenia toi 100kW jakeluverkkomuuntamon asiakkaan pihapiiriin ja aikaisti maakaapelointia vuodella, kun Aurinkovirta-osallistujalle asennettiin 50kVA SMA Sunny Tripower CORE1 -invertteri. Verkon muutokset menivät jakeluverkkoyhtiön piikkiin, jotka se toki saa myöhemmin laskuttaa jaettuna kaikille verkkoasiakkailleen esim. kaapeloinnin osalta seuraavien 50-60 vuoden aikana.

50kVA SMA Sunny Tripower CORE1 -invertterin asennus Nokialla. Invertterin vaatiman suuren oikosulkuvirran takia jakeluverkkoyhtiö toi uuden 100kW muuntamon maatilan pihapiiriin.

Invertterin rajoitukset

Invertterin verkkoon syöttämää tehoa voi rajoittaa antamalla joko staattisen tai dynaamisen rajoituksen. Invertterin vois siis rajoittaa staattisesti esim. 4500W pätötehoon. Ylimääräisen ohjausjärjestelmän avulla yhden tai useamman invertterin toimintaa voi dynaamisesti ohjata siten, etteivät invertterit syötä jakeluverkkoon asetettua rajaa enemmän, esim. yli 6900W pätötehoa. Jos omaa kulutusta on, invertterit kuitenkin tuottavat omaan kulutukseen kaiken siinä kuluvan sähkön ja säätävät invertterien tehoa alaspäin vain siinä tapauksessa, että sähköä uhkaa mennä jakeluverkkoon.

Punaisella nuolella on merkitty 4000W pätötehon dynaaminen rajoituksen rajateho. Noin 1h nuolen kärjestä vasemmalle rajoitus on ollut juuri ja juuri tulossa voimaan. Invertteriteho on tässä kohteessa 8kVA ja paneellisto 12,5kWp. Järjestelmä sallii tuotannon omaan käytöön, mutta rajoittaa myynnin ja siirron jakeluverkkoon 4000W tehoon. Kuvan tilanteessa rajoitus on tehty tutkimustarkoituksessa.