Aurinkovirta on tähän saakka pääasiassa tarkoittanut aurinkosähkövoimalan aurinkopaneeliston rakentamista katolle lappeen suuntaisesti. Suurin osa yli 300 Aurinkovirta-osallistujien rakentamista aurinkosähkövoimaloista löytyy katoilta.
Syynä miksi katolle kannattaa rakentaa on erityisesti:
- katolta löytyy yleensä kiinteistön aurinkoisin paikka, ja
- katolta löytyy tyhjää käyttämätöntä tilaa jonka koko on yleensä sopivassa suhteessa omakotitalon sähkönkulutuksen kanssa yhteensopivan aurinkopaneeliston vaatimaan tilaan.
Kun asiaa tutkitaan tarkemmin löytyy joukko tätä tukevia syitä, jotka ovat ainakin tähän saakka tukeneet katolle rakentamista:
- katolle aurinkopaneeleita asennettaessa tarvitaan kunnollinen kiinnitysteline, joiden hankkiminen Aurinkovirran kautta on ollut yksinkertaista ja edullista,
- osallistujan talo on aurinkosähkövoimalan kallein osa, joten paneeliston asentamisella sen rakenteita tai jälleenmyyntiarvoa ei kannata rikkoa tai alentaa,
- aurinkopaneelien lappeensuuntainen asentaminen katolle ei normaalisti vaadi rakennusvalvonnan lupaa,
- katto toimii valmiina telineenä eli alentaa teline- ja asennuskustannuksia, ja
- ennen 2019 kevättä SMA:lla ei ollut tarjolla pienen seinän seinäpaneelistolle sopivaa 3-vaiheinvertteriä.
Katolle ja seinälle asennettu aurinkopaneelisto on yleensä kotivakuutuksen vakuutusturvan piirissä, ja tällainen aurinkosähkövoimala ei nosta kiinteistön verotusarvoa eikä siten vaikuta omistajan maksamiin kiinteistöveroihin.
Ajatus aurinkopaneeleista seinällä elää
Vuosien 2013-2019 aurinkovirta osallistujat olivat rakentaneet ainoastaan kuusi aurinkosähkövoimalan aurinkopaneelistoa seinälle. Mikään näistä seinäpaneelistoista ei ollut osallistujan ainoa paikka aurinkopaneelistolle vaan aurinkopaneelisto oli kytketty samaan invertterin vähintään yhden katolle sijoitetun aurinkopaneeliston kanssa. Tämän takia pelkästään seinälle sijoitetun aurinkovoimalan tuotantotietoja ei ole saatavilla useammasta Aurinkovirta-osallistujan voimalasta erikseen.
Edellinen lause oli tämän artikkelin aikaisemmassa versiossa muodossa ”tuotantotietoja ei ole saatavilla Aurinkovirta-osallistujan vomalasta erikseen”. Vasta pitkän selvittelyn jälkeen huomasin, että Lohjalle on rakennettu jo 2016 se ensimmäinen ja ainoa seinän suuntainen seinäpaneelisto, joka on kiinni erillisessä invertterissä. Tästä Erkinvoima nimisestä aurinkosähkövoimalasta saadaan seinäpaneeliston tuotantotiedot ulos. Tässä kohteessa ominaistuotantoennuste on ollut noin 600 kWh/kWp tasoa eli 1 kWp paneelisto pitäisi tuottaa vuodessa 600 kWh, toteutuneet luvut ovat olleet vuodesta riippuen 650-800 kWh/kWp.
Löydät tämän voimalan tuotantotiedot 15 minuutin tarkkuudella 2016-2019 vuosilta Sunny Portal -pavelun julkiselta puolelta ”Erkinvoima” nimen avulla. http://sunnyportal.com => Publicly available PV systems ja tämän jälkeen laittamalla voimalan nimen ”PV System Name” -laatikkoon ja painamalla Search-nappia.
Kun SMA keväällä 2019 julkaisi uuden pienen 3kVA SMA Sunny Tripower – 3-vaiheinvertterin niin idea seinälle sijoitettavan aurinkopaneeliston rakentamisesta alkoi jälleen elää. Lemiläinen Aurinkovirta-osallistuja halusi aurinkopaneeliston seinälle tukemaan sähköntuotantoa sellaisena aikana, kun katolla oleva paneelisto on peittynyt lumen alle. Sijoituspaikaksi valikoitui komea ja aurinkoinen vanhan kuivurin punamullalla vastamaalattu eteläseinä.
Seinäpaneelien toiminta laskennallisesti
Lasketaan eteläseinälle sijoitettavan aurinkopaneeliston tuotantoennuste ja verrataan sitä etelään suuntautuvan 1:3 tai 18 asteen kallistuksen omaavan lappeen tuotantoon Lemillä. Lemi sijaitsee Lappeenrannan länsipuolella itärajan lähellä. Nämä tuotantoennusteet voidaan laskea EU-projektissa tehdyn PVGIS-laskurin avulla.
Linkin PVGIS-laskuriin ja ohjeet laskurin käyttöön ja tulosten arviointiin löydät Aurinkovirta-sivuston kautta osoitteesta: https://aurinkovirta.fi/pvgis
1 kWp paneeliston vuosituotanto 18 asteen katolta on: 790 kWh
1 kWp vuosituotanto eteläseinältä on: 619 kWh
Hieman lukuja pyöristäen voidaan sanoa, että kun 1 kWp tuottaa katolla 800 kWh vuodessa niin seinältä saadaan tästä 3/4 eli 600 kWh. Hienompaa kieltä käyttäen sanottaisiin tämän kattoasennuksen ominaistuotannon olevan 800 kWh/kWp ja seinäasennuksen 600 kWh/kWp. Tässä vaiheessa uskallan kolmensadan voimalan kokemuksella sanoa, että 800 kWh katolta on uskottava lukema monelle katolle, mutta 600 kWh seinältä on vielä varmistamaton hypoteesi, mitä hyvä seinäasennus voisi tuottaa. Kunnollisia lukuja seinäasennuksen tuotosta on siis parin kolmen vuoden päästä, kun tämä voimala on toiminut ainakin kaksi kokonaista vuotta.
On huomattava, että vuosituotannon tai kuukausituotannon lisäksi seinäasennus vaikuttaa aurinkosähkön tuotannon vuorokauden sisäiseen jakaantumiseen sekä aurinkosähkön tuotantoon pilvisellä säällä. Myös seinän suunta on aina otettava huomioon laskelmissa. Luotettavinta olisi simuloida seinän ja vertailussa käytettävän katon tuottama aurinkosähkö ja verrata sitä kyseisen kiinteistön tuntikohtaiseen kulutukseen.
Seinäpaneeleiden asennustavoista
Aurinkopaneelit voidaan asentaa seinälle monin eri tavoin. Tärkeää on varmistaa aurinkopaneelien jäähdyts seinällä jättämällä aurinkosähköpaneelin ja seinän väliin riittävän suuri tuuletusväli. Tällä varmistetaan optimaalinen sähköntuotto ja estetään seinän kuumeneminen.
Paneelit voidaan asentaa joko pystyasentoon vaakaprofiilien päälle tai vaakasuoraan asentoon pystyprofiilien päälle. Valittuun asennussuuntaan vaikuttaa: 1) seinän koko verrattuna paneeliston kokoon tiettyyn suuntaan asennettaessa, 2) mahdollisten varjojen esiintyminen paneeliston päällä verrattuna paneelin asentoon, ja 3) käytettävissä olevien tukipisteiden sijainti pysty- tai vaakaprofiileita ajatellen. Toki seinälle voidaan rakentaa myös 2-kerrosteline, jolloin seinällä olevien kiinnityskohtien haasteet voidaan ratkaista osia lisäämällä.
Aurinkopaneelien asennusalustana olevien alumiiniprofiilien kiinnitys voi tapahtua suraan kiinnitysadapterin avulla seinään, käyttämällä M12x200-ankkuripulttia, kiinnittämällä puinen tai metallinen apurunko seinään tai käyttämällä seinästä irti olevaa telinettä, jos itse seinää ei haluta vahingoittaa. Kiinnitystapa valitaan käytettävissä olevien seinän tukirakenteiden ja muiden seikkojen perusteella, valmista jos seinä on tällainen, tee näin -ohjeistusta ei ole ainakaan kirjallisessa muodossa.
Seinäpaneeliston sijoituspaikan harkinta
Seinäpaneeliston sijoituspaikkaa etsittiin Lemiläisen Kaijansinkon tilan alueelta useamman vuoden ajan. Suoraan etelään osoittavat kuivurin ja sen vieressä olevan autotallin seinät vaikuttivat aurinkoisilta. Kuivurin seinälle tosin tulivat isot varjot suuresta lehtikuusesta, mutta kun lehtikuusi alkoi kovassa tuleessa pudottelemaan painavia oksia viereisen autokatoksen päälle, lehtikuusi kaadettiin ja kuivurista tuli paikan aurinkoisin seinäpinta.
Vielä loppumetreille aurinkopaneeliston sijoittamista kuivurin ja viereisen autotallin seinien välillä mietittiin, ehkä lähinnä autotallin seinän helpomman asennuksen takia. Autotallin seinään aurinkopaneelit olisi päässyt asentamaan suoraan vaikka kuorma-auton lavalta, mutta kuivurin seinälle tarvittiin korkeat rakennustelineet.
Allaolevassa kuvassa näkyy pitkien räystäiden varjo aamupäivän auringosta. Vasemmanpuoleisen kuivurin seinään paneelit tulisivat keskelle seinää. Kuvurin seinää käytettäessa haasteena olisi jyrkkä mäki heti seinän vieressä. Oikeanpuoleista autotallin seinää käytettäessa paneelit tulsivat kahteen riviin pystysuoraan asentoon osaksi yläosan ikkunoiden pääle. Autotallin seinään asennus olisi onnistunut kuorma-auton lavan päältä matalan rakennustelineen avulla.
Seinäkiinnitysten suunnittelu
Aurinkopaneelien sijoituspaikaksi valittiin loppujen lopuksi noin 6,5m korkea ja noin 6,5m leveä kuivurin seinä. Seinässä oli riittävästi täysin esteetöntä pintaa kunnollilsen kokoisen aurinkopaneeliston asentamiseen. Seinässä ei ollut ikkunoita, joten tämä oli suuri bonus helpottamaan asennusta.
Tälle 6,5m x 6,5m seinälle olisi mahtunut pystyyn 6 paneelia vierekkäin (6,2m), paneelit korkeintaan kolmeen riviin (5,1m). Osallistujan ajatuksena oli kuitenkin lähempänä 10-12 paneelin asennus. Tämän seurauksena pyydyttyyn vaakaan asennettaviin aurinkopaneeleihin, 4 paneelia päällekkäin (4,2m) ja 3 saraketta vierekkäin (5,1m).
Seuraavaksi tarkastettiin kuivurin lautaseinän takaa löytyvät seinärakenteet. Huomattiin, että kuivurin seinässä on kakkosnelosta hieman paksummat pystysuorat palkit noin 900mm jaolla. Palkkien koko oli noin 60x100mm.
Nyt siis tiedettiin, että kiinnityskohdat pystyprofiileille löytyvät seinästä 900mm välein. Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkopaneelin kiinnitys tulee tapahtua valmistajan asennusohjeen mukaan esim. min 250mm paneelin pääsystä ja max 410mm paneelin päädystä. Esim. 300mm olisi hyvä keskimääräinen kiinnityskohta. Tämä vaatisi pystypalkit 1070mm ja 622mm vuorovälein, nyt palkit ovat 900mm välein. Kun vierekkäisiä paneelisarakkeita on vain kolme, päädytään siihen, että kiinnityskohdat ovat riittävän lähellä haluttua varsinkin, kun varsinaista lumikuormaa ei ole paneelien päällä.
Kiinnikkeeksi harkittiin kahta Schletterin malliston kiinnikettä L-kiinnikettä (alakuvassa ylimmäinen kiinnike) ja yleisadapteri-kiinnikettä (alakuvassa alimmainen kiinnike).
Molemmat kiinnikkeet olisivat toimineet. Tässä kohteessa päädyttiin käyttämään alakuvassa alimmaista yleisadapteri-kiinnikettä. Kiinnikkeessä on 8mm reikä, josta kiinnike pultattiin seinään korialuslevyn kanssa 8×120 puuruuvilla. Tuntuma kiinnityksestä oli hyvin napakka.
Seinätelineen rakentaminen alkaa
Seinätelineen asennus alkaa vauhdikkaasti, kun pieni mutta tehokas talkooporukka asentaa ensimmäisen rivin yleisadapteri-kiinnikkeitä vatupassin avulla suoraan riviin halutulle korkeudelle maanpinnasta.
Alumiininen yleisadapteri (engl. Universal Adapter) on Schletterin 2019 alussa julkaisema uusi osa alumiiniprofiilin kiinnittämiseksi ankkuripulttiin, seinään tai muuhun kiinnityspisteeseen. Riippuen yleisadapterin tyypistä siinä on joko pyöreä reikä tai kahteen suuntaan säädön salliva aukko.
Ensimmäinen rivi kiinnikkeitä oli saatu kiinnitettyä vain muutamassa minuutissa. Tämän jälkeen asennettiin toinen rivi kiinnikkeitä.
Toisen rivin asennuksen jälkeen otettiin avuksi rakennusteline. Tämän avulla asennettiin kahden vierekkäisen sarakkeen kiinnikkeet…
… ja niiden päälle kiinnitettiin 4200mm pitkä alumiiniprofiili.
Tässä vaihessa asennusta huhtikuussa seinäpinnalta mitattiin 852W/m2 auringon säteilyteho. Tästä voidaan suoraan laskea, että kyseisellä hetkellä 325W aurinkopaneelista olisi saa tällöin 325W x 852W/1000W + mahdollinen lämpötilakorjaus = 277W.
Paneelien asennus jatkuu tasaista tahtia. Ensin asennetaan alarivi, koska se estää aurinkopaneeleista putoamasta alas. Profiilien päissä on stopparipultit, jotka estävät alimmaista profiilin päässä olevaa aurinkopaneelin päätykiinnikettä liukumasta vaikka sen kiristysruuvi olisi auki tai aukeaisi.
Alarivin aurinkosähköpaneelit asennetaan sarake kerralla, jotta minimoidaan rakennustelineen edestakaisen liikuttelun tarve. Koska työtä tehdään talkoilla työajan jälkeen iltaisin, asennustyö tapahtuu useamman illan aikana.
Paneelin asennus kesken. Kuvassa näkyy miten alumiiniporfiili kiinnittyy seinään ja miten aurinkopaneeli
Lopuksi alumiiniprofiilien ylimmäinen aurinkopanelikiinnike asennettiin ja asennus viimeisteltiin muovisilla profiilien päätytulpilla.
12 x Heckert NeMo 60M 2.0 315 -aurinkosähköpaneelin 3780Wp paneelisto on vihdoin valmis!
Muut aurinkosähkövoimalan rakentamisen vaiheet ovat mahdollisen eri artikkelin aiheita.
Uutiskirjeen lukijoiden seinäasennukset
Onko sinulla itselläsi verkkoonkytketyn aurinkosähköjärjestelmän seinäasennus? Lähetä minulle valokuvia ja pieni kuvaus asennuksesta ja anna minulle lupa mukata, käyttää ja julkaista kuvia ilman eri korvausta niin saatan esitellä asennustasi tulevissa artikkeleissa.
Onko sinulla seinäasennus, joka on kiinni invertterissä, joissa ei ole muita paneelistoja ja invertteri tuottaa tuotantotietoja nettiin? Kerro minulle tällaisesta järjestelmästä ja jaa kokemuksisi seinäpaneeliston tuotannosta muille.
Halutko itse rakentaa aurinkosähkövoimalan seinälle? Tervetuloa mukaan Aurinkovirta-porukkaan! Ota yhteyttä: http://www.aurinkovirta.fi/yhteystiedot/
* Vastaus aikaisempaan kysymykseen: Oikeanpuoleinen profiili on yläpäästään noin 10cm liian pitkä.