Verkkoon kytkettävän aurinkosähköjärjestelmän pääkomponentit

Verkkoon kytkettävän aurinkosähköjärjestelmän pääkomponentit ovat aurinkopaneelit, asennusmekaniikka aurinkopaneelien kiinnittämiseksi katolle ja verkkoinvertteri.

Aurinkopaneelit

Käytettävät aurinkopaneelit ovat ulkoiselta kooltaan 986mm x 1623mm ja teho on 310W. Aurinkopaneelit pyritään asentamaan harjakatolla lyhyempi sivu harjan suuntaisesti. Paras teho aurinkopaneeleista saavutetaan, kun aurinko paistaa etelästä kohtisuoraan aurinkopaneelin pintaa vasten. Optimiasennussuunta on siis etelään päin.

Mahdollisia asennussuuntia aurinkopaneeleille on myös suuntaamalla ne etelästä itään tai länteen päin. Aurinkopaneeleiden suuntauksella voidaan vaikuttaa mihin kellonaikaan saadaan eniten aurinkosähköä. Harjakaton lape kuitenkin määrää asennussuunnan, koska aurinkopaneelit asennetaan käytännössä aina lappeen suuntaisesti. Tasakatolla aurinkopaneelien suuntaaminen on helpompaa haluttuun ilmansuuntaan.

Yhdessä aurinkopaneelissa esiintyvä jännite voi olla jopa 39V. Aurinkopaneelit kytketään aina keskenään sarjaan. Sarjaan kytkennässä aurinkopaneeleilta lähtevä jännite on kaikkien aurinkopaneelien yhteenlaskettu jännite. Verkkoon kytketyissä järjestelmissä aurinkopaneelien yhteenlaskettu jännite on aina useita satoja voltteja: maksimivolttimäärä tasasähkölle on 1000V. Aurinkopaneelien jännite nostetaan korkeaksi, koska verkkoinvertterit tarvitsevat korkean jännitteen toimiakseen. Paneeleilta tuleva virta on usein maksimissaan 9 ampeerin luokkaa. Pienestä virrasta johtuen aurinkopaneelien teho pystytään siirtämään pienemmillä poikkipintaisilla johtimilla verkkoinvertterille. Aurinkopaneelin hyötysuhde paranee ilman kylmetessä. Usein maaliskuussa saadaan vuotuinen hetkellinen maksimiteho aurinkopaneeleista. Maaliskuussa aurinkopaneelit voivat tuottaa 10% yli nimellistehon. Suurimmat kokonaistuotot saavutetaan tietenkin kesällä vaikka onkin lämmintä, koska aurinko paistaa korkeammalta ja kauemmin vuorokauden aikana. Aurinkopaneelien päältä kannattaa poistaa lumet yleensä maaliskuun alkupuolella mikäli se on turvallista.

Asennusmekaniikka aurinkopaneelien kiinnittämiseksi

Aurinkopaneeleille löytyy asennusmekaniikka lähes kaikille katoille. Asennusmekaniikkaa on saatavissa myös maa-asennuksiin sekä seinäasennuksiin. Asennusmekaniikan materiaalit ovat ruostumatonta terästä tai alumiinia. Asennusmekaniikan pitää kestää paneelien päälle kasautuva lumikuorma taipumatta. Lisäksi asennusmekaniikan pitää pysyä kiinni katossa välittämättä myrskytuulien aurinkopaneeleihin aiheuttaman nosteen vaikutuksesta. Yleisintä on asentaa aurinkopaneelit kattomekaniikalla katolle.

Aurinkopaneelien asennusmekaniikka asennetaan lähes aina katon suuntaisesti. Tasakattoihin asennettaessa aurinkopaneelien asennusmekaniikka kallistetaan noin 15 astetta paremman tehotuoton saamiseksi aurinkopaneeleilta. Asennusmekaniikan kallistusta ei tehdä enempää, koska seuraavassa rivissä olevat aurinkopaneelit jäisivät edessä olevan aurinkopaneelin varjoon helpommin.

Harja- tai pulpettikattoasennuksen asennusmekaniikan alumiiniprofiilit voidaan asentaa pelkästään katon lappeelle suuntana talon päädystä päätyyn. Toinen tapa on asentaa ensimmäiset alumiiniprofiilit katon harjalta räystäälle ja sitten toiset profiilit näiden päälle ristiin suuntana talon päädystä päätyyn.

Verkkoinvertteri

Verkkoinvertteri muuntaa aurinkopaneeleilta tulevan usean sadan voltin suuruisen tasajännitteen verkkoon syötettäväksi 240V/400V vaihtojännitteeksi. Verkkoinvertteri kytketään kiinteistön sähkökeskukseen. Verkkoinvertteri toimii täysin automaattisesti. Valoisan koittaessa se käynnistyy itsekseen ja pimeän tullen sammuu. Verkkoinvertteri syöttää tuotetun sähkön asennetun kiinteistön sähköverkkoon. Kiinteistössä olevat sähkölaitteet käyttävät ensisijaisesti tuotettua aurinkosähköä. Mikäli aurinkosähkön tuotanto ei riitä sähkönkulutukseen, saadaan sähkölaitoksen sähköverkosta automaattisesti lisää sähköä. Kun aurinkosähköä tuotetaan yli oman tarpeen, menee ylimääräinen sähkö automaattisesti sähkölaitoksen sähköverkkoon. Tämän ylimääräisen sähkön voi myydä sähkölaitokselle. Käyttötoimenpiteenä järjestelmälle ei tarvitse asentamisen jälkeen tehdä mitään – kaikki toimii automaattisesti.

Verkkoinvertteri ottaa sähkön toimiakseen sähkölaitoksen verkostosta. Mikäli sähkölaitoksen verkosta ei tule sähköä, ei verkkoinvertterikään toimi. Verkkoinvertteri ei saa syöttää sähkölaitokselle päin sähköä tällöin koska joku saattaa olla korjaamassa sähkölaitoksen verkostoa vaikka myrskyn jäljiltä.
Mikäli tällöin sähkölaitoksen verkostoon päin syötettäisiin sähköä, joutuisi korjaaja hengenvaaraan. Tällainen järjestelmä ei tästä syystä toimi kiinteistön varavoimalähteenä myrskytuhojen korjauksien aikana.