Off-grid-aurinkosähköjärjestelmän asennus

Katso hintasivu: Off-grid-aurinkosähköjärjestelmän asennus hinta

Off-grid-aurinkosähköjärjestelmä on sähköntuotantoratkaisu, joka ei ole kytketty yleiseen sähköverkkoon. Tämä tarkoittaa, että järjestelmä toimii täysin itsenäisesti ja tuottaa sähköä auringonvalosta. Se on erityisen hyödyllinen paikoissa, joissa ei ole pääsyä sähköverkkoon, kuten syrjäisillä alueilla, mökeillä tai veneissä.

Järjestelmä koostuu yleensä seuraavista komponenteista:

• Aurinkopaneelit: Keräävät auringonvaloa ja muuttavat sen sähköksi.
• Invertteri: Muuntaa aurinkopaneelien tuottaman tasavirran (DC) vaihtovirraksi (AC), jota kodinkoneet ja laitteet käyttävät.
• Akkut: Tallentavat ylimääräisen energian, jotta sähköä on saatavilla myös silloin, kun aurinko ei paista.
• Lataussäädin: Säätelee akkujen latausta ja estää niiden ylikuormittumisen tai -purkautumisen.

Tämän järjestelmän etuna on sen omavaraisuus ja riippumattomuus sähköverkosta. Se voi myös vähentää sähköön liittyviä kustannuksia pitkällä aikavälillä ja tarjota varman sähköntoimituksen paikoissa, joissa verkkosähköä ei ole saatavilla.

Off-grid-aurinkosähköjärjestelmän keskeiset komponentit mahdollistavat sähköntuotannon ja varastoinnin ilman yhteyttä valtakunnan sähköverkkoon. Seuraavassa esitellään nämä keskeiset komponentit:

Aurinkopaneelit

Aurinkopaneelit tai aurinkokennot ovat järjestelmän ydin, jotka muuntavat auringonvaloenergiaa sähköenergiaksi. Aurinkopaneelit koostuvat yleensä monikiteisistä tai yksikiteisistä piikennoista, jotka keräävät ja muuntavat aurinkoenergiaa.

Akkupankki

Akkupankki on kriittinen osa off-grid-järjestelmää, koska se varastoi ylimääräisen energiantuotannon, jota voidaan käyttää silloin, kun aurinko ei paista, esimerkiksi öisin tai pilvisinä päivinä. Yleisimpiä akkuteknologioita ovat lyijyakut, litiumakut ja muut kehittyneemmät akkuteknologiat.

Lataussäädin

Lataussäädin, myös tunnettu nimellä charge controller, säätelee aurinkopaneeleista akkupankkiin menevää virtaa. Se varmistaa, että akut eivät ylilataudu ja pidentää siten akkujen käyttöikää. Yleisimmät lataussäätimet ovat PWM (pulsed width modulation) ja MPPT (maximum power point tracking) -tyyppisiä.

Invertteri

Invertteri muuntaa akussa varastoidun tasavirran (DC) vaihtovirraksi (AC), jota useimmat kodin laitteet käyttävät. Off-grid-järjestelmät voivat olla varustettu joko puhtaalla siniaallolla tai modifioidulla siniaallolla toimivilla inverttereillä, joista ensiksi mainittu on yleensä suositeltavampi herkemmille elektronisille laitteille.

Sähköjohtimet ja kaapelit

Laadukkaat sähköjohtimet ja kaapelit ovat olennainen osa järjestelmän turvallista ja tehokasta toimintaa. Ne yhdistävät kaikki järjestelmän komponentit toisiinsa ja johtavat syntyvän sähkön käyttökohteisiin.

Sulakkeet ja katkaisijat

Sulakkeet ja katkaisijat tarjoavat tarvittavan suojan ylikuormitustilanteissa, estäen näin sähköpaloja ja muita vahinkoja. Ne keskeyttävät sähkövirran, jos virrankulutus ylittää sallitun rajan tai jos järjestelmään tulee oikosulku.

Monitorointijärjestelmä

Monitorointijärjestelmästä on hyötyä energiatehokkuuden seuraamisessa ja järjestelmän suorituskyvyn optimoinnissa. Se seuraa muun muassa aurinkopaneelien tuotantoa, akkujen varaustilaa ja energian kulutusta.

Kaiken kaikkiaan off-grid-aurinkosähköjärjestelmän komponentit muodostavat kokonaisuuden, joka tuottaa ja varastoi sähköä sekä varmistaa järjestelmän turvallisen ja tehokkaan toiminnan. Jokainen komponentti on tärkeä osa tätä riippumatonta sähköntuotantojärjestelmää.

Off-grid-aurinkosähköjärjestelmällä tuotettavan sähkön määrä riippuu useista tekijöistä, kuten asennettujen aurinkopaneelien määrästä ja koosta, niiden sijainnista ja kulmasta, paikallisista sääolosuhteista sekä vuorokauden ja vuoden ajasta. Alla esitetään tarkemmin nämä tekijät ja niihin liittyvät vaikutukset:

Aurinkopaneelien määrä ja koko

Aurinkosähköjärjestelmän kapasiteetti mitataan yleensä watteina (W) tai kilowatteina (kW). Yksi aurinkopaneeli tuottaa tyypillisesti 250–400 W. Jos järjestelmässä on vaikkapa kymmenen 300 W paneelia, järjestelmän nimellisteho on 3 kW. Tämä nimellisteho kertoo suurimman mahdollisen sähköntuotannon ideaalitilanteessa.

Sijainti ja suuntaus

Paneelien sijainnilla ja niiden suuntauksella on suuri merkitys sähköntuotantoon. Pohjoisella pallonpuoliskolla paneelit tulisi suunnata etelään ja asentaa kulmaan, joka maksimoi auringonvalon saannin. Tämä kulma vaihtelee leveysasteiden mukaan, mutta Suomessa optimaalinen kallistuskulma on yleensä 30–60 astetta.

Sääolosuhteet

Paikalliset sääolosuhteet, kuten pilvisyys, sateet ja lämpötila, vaikuttavat suoraan aurinkopaneelien suorituskykyyn. Kirkas ja aurinkoinen sää lisää tuotantoa, kun taas pilvinen tai sateinen sää voi vähentää sitä merkittävästi. Talvikuukausina, jolloin päivänvaloa on vähemmän ja aurinko paistaa matalammalta, tuotanto on yleensä alhaisempaa.

Vuorokauden ja vuoden aika

Vuorokauden ja vuoden aika vaikuttaa siihen, kuinka paljon auringonvaloa paneelit voivat vastaanottaa. Kesällä, jolloin päivät ovat pidempiä, ja aurinko paistaa korkeammalta, tuotanto on korkeampi. Talvella, etenkin pohjoisilla leveysasteilla, päivän lyhyt kesto ja matalalla kulkeva aurinko vähentävät tuotantoa merkittävästi.

Akkukapasiteetti ja energian käyttö

Off-grid-järjestelmissä tuotettu sähkö tallennetaan akkuihin, koska sähköä tarvitaan usein myös silloin, kun aurinko ei paista. Akkujen kapasiteetti, joka mitataan ampeeritunteina (Ah) tai kilowattitunteina (kWh), määrittää, kuinka paljon sähköä voidaan varastoida. Yli- tai alikapasiteetti akkujensa suhteen voi vaikuttaa siihen, kuinka tehokkaasti tuotettua sähköä voidaan käyttää.

Yhteenvetona voidaan todeta, että sähköntuotanto off-grid-aurinkosähköjärjestelmällä vaihtelee suuresti ja riippuu edellä mainituista tekijöistä. Oikein mitoitettu ja asennettu järjestelmä voi tuottaa riittävästi sähköä esimerkiksi vapaa-ajan asunnon tarpeisiin kesäaikaan, mutta jatkuvan sähkön saannin varmistaminen talvikuukausina saattaa vaatia lisäjärjestelyjä.

Off-grid-aurinkosähköjärjestelmän edut

• Energiaomavaraisuus: Off-grid-järjestelmä tarjoaa täyden energiaomavaraisuuden, mikä tarkoittaa, että et ole riippuvainen sähköverkosta. Tämä on erityisen hyödyllistä syrjäisillä alueilla, joilla sähköverkko ei ole saatavilla.
• Kustannussäästöt pitkällä aikavälillä: Vaikka alkuinvestointi voi olla suuri, säästät pitkällä aikavälillä sähkölaskuissa ja mahdollisesti myös sähköliittymien perustamiskustannuksissa.
• Ympäristöystävällisyys: Aurinkoenergia on puhdasta ja uusiutuvaa, minkä ansiosta voit vähentää hiilijalanjälkeäsi ja pienentää riippuvuutta fossiilisista polttoaineista.
• Vähemmän sähkökatkoksia: Off-grid-järjestelmillä on omat akustot, jotka varmistavat sähkönsaannin myös silloin, kun sähköverkossa on katkoksia.
• Skaalautuvuus: Järjestelmää voidaan laajentaa helposti lisäämällä paneeleja ja akkuja sähkönkulutustarpeiden kasvaessa.

Off-grid-aurinkosähköjärjestelmän haasteet

• Korkeat alkuinvestointikustannukset: Järjestelmän asennus ja erityisesti akuston hankinta voivat olla kalliita. Tämä voi olla merkittävä este monille kotitalouksille ja yrityksille.
• Huoltokustannukset ja haasteet: Akustot ja muut järjestelmän komponentit vaativat säännöllistä huoltoa ja joskus myös vaihtamista, mikä lisää käyttökustannuksia ja ylläpitovastuita.
• Sääriippuvuus: Aurinkosähköjärjestelmän tuottama energia on riippuvainen sääolosuhteista. Pilviset päivät ja pitkät talvikaudet voivat vähentää tuotettua energiaa merkittävästi.
• Energian varastointi: Energian varastointi akustoihin on edelleen teknisesti haasteellista ja kallista. Akustot voivat olla tilaa vieviä ja niiden kapasiteetti voi rajoittaa energiankäyttöä kausiluonteisesti.
• Energiantarpeen suunnittelu: Off-grid-järjestelmän käyttäjän on oltava tarkka energiantarpeidensa suunnittelussa, jotta sähkön riittävyys voidaan taata. Tämä voi edellyttää energiapihiä elämäntapaa ja kulutuksen optimointia.

Oikean kokoisen off-grid-aurinkosähköjärjestelmän valitseminen omiin tarpeisiin vaatii useiden tekijöiden huolellista harkintaa ja arviointia. Seuraavat vaiheet auttavat sinua tässä prosessissa:

1. Energiatarpeen arviointi

Aloita määrittämällä, kuinka paljon sähköä kotitaloutesi tai tilasi käyttää päivittäin. Tämän voi tehdä seuraavasti:

• Tee luettelo kaikista sähköä käyttävistä laitteista ja arvioi niiden päivittäinen käyttöaika.
• Tarkista laitteiden energiankulutus (Wattitunnit, Wh) ja kerro se käyttöajalla.
• Yhdistä kaikkien laitteiden energiakulutukset saadaksesi päivittäisen energiantarpeen (Wh).

2. Aurinkopaneelien mitoitus

Aurinkopaneelien määrä ja teho riippuvat päivittäisestä energiantarpeesta ja sijainnin auringonpaisteesta:

• Saatavilla olevan auringonpaisteen määrä voidaan tarkistaa alueellasi saatavilla olevista aurinkoenergian tuottotilastoista.
• Laske tarvittava paneeliteho jakamalla päivittäinen energiantarve alueesi keskimääräisellä päivittäisellä auringonsäteilyn määrällä (kWh/m²).
• Ota huomioon, että paneeleiden tehokkuus vaihtelee ja on hyvä lisätä varmuusmarginaali, esimerkiksi 20%, paneelien määrään.

3. Akkujen valinta

Akkukapasiteetin on riitettävä varastoimaan tarvittava energia silloin, kun aurinkopaneelit eivät tuota sähköä (esim. yöllä tai pilvisinä päivinä):

• Valitse akkutyyppi (esim. lyijyakut, litiumakut) ottaen huomioon niiden kapasiteetti, kestävyys ja budjetti.
• Laske kokonaisakkukapasiteetti kertomalla päivittäinen energiantarve tarvittavalla varmuusmarginaalilla. Esimerkiksi vähintään kolmen päivän energiankulutus voi olla suositeltavaa.

4. Lataussäätimen ja invertterin valinta

Lataussäädin ja invertteri ovat välttämättömiä komponentteja, jotka varmistavat järjestelmän tehokkaan toiminnan:

• Lataussäädin: Valitse lataussäädin, joka sopii järjestelmäsi jännitteeseen ja paneelien tehoon. MPPT-lataussäätimet ovat tehokkaampia mutta kalliimpia kuin PWM-säätimet.
• Invertteri: Valitse invertteri, joka muuntaa akkujen tasavirran (DC) laitteiden tarvitsemaan vaihtovirtaan (AC). Varmista, että invertterin teho riittää laitteidesi suurimpaan samanaikaiseen kuormitukseen.

5. Asennus ja käytön optimointi

Asennuksen aikana on tärkeää huomioida seuraavat seikat:

• Asenna aurinkopaneelit optimaalisesti, jotta ne saavat mahdollisimman paljon auringonvaloa koko päivän ajan.
• Sijoita akut ja muut komponentit suojaisaan, ilmastoituun paikkaan, joka ei altistu äärimmäisille olosuhteille.
• Huolehdi säännöllisestä ylläpidosta, kuten akkujen tarkistamisesta ja aurinkopaneelien puhtaana pitämisestä, jotta järjestelmä toimii tehokkaasti.

Kun otat huomioon edellä mainitut tekijät, voit suunnitella ja mitoittaa off-grid-aurinkosähköjärjestelmän, joka vastaa täydellisesti energiantarpeitasi ja toimii luotettavasti pitkään.

Palvelusta off-grid-aurinkosähköjärjestelmän asennus saa kotitalousvähennystä. Off-grid-aurinkosähköjärjestelmän asennus on verohallinnon mukaan remontointia, eli kunnossapito- ja perusparannustyötä ja vuonna 2024 off-grid-aurinkosähköjärjestelmän asennuksen kotitalousvähennyksen maksimimäärä on 2 250 € per henkilö. Saat vähentää 40 % työn osuudesta sellaisen yrityksen palveluista, joka kuuluu ennakkoperintärekisteriin. Omavastuun määrä per henkilö on 100 € vuodessa. Ajantasainen sekä mahdollisesti muuttunut tieto kannattaa kuitenkin aina tarkistaa verottajan sivuilta.

Lisätietoja:

Kotitalousvähennyslaskuri - Vero.fi

Kotitalousvähennyksen Ohje 2023 - Vero.fi

Kotitalousvähennyksen edellytykset - Vero.fi