Blogisarjamme toisessa osassa keskitytään aurinkovoimalan suunnitteluvaiheeseen, ja niihin asioihin, joihin Solarigon ammattilaiset kiinnittävät huomiota, kun järjestelmistä halutaan varmasti turvallisia, pitkäikäisiä ja hyvin tuottavia. Tässä kirjoituksessa on keskitytty enemmän itse suunnitteluun ja sen eri näkökulmiin, eikä niinkään laite- ja komponenttivalintoihin, joista on luvassa enemmän seuraavassa blogikirjoituksessa. Pääpaino on kattoasennuksissa, vaikka meillä tehdään aurinkosähköjärjestelmien suunnittelua myös niin seinä-, rinne- kuin maa-asennuskohteisiinkin.
Aurinkosähköjärjestelmän mitoitus yleisesti
Aurinkovoimalan oikean koon löytymisessä on kaksi näkökulmaa: käytettävissä oleva pinta-ala ja sähkönkäytön tiedot. Järjestelmästä ei kannata tehdä kiinteistön sähkönkäyttöön nähden turhan isoa, jotta lähes kaikki tuotettu aurinkosähkö saataisiin käytettyä suoraan kiinteistössä. Mitoituksessa auttaakin se, että tiedetään kiinteistön edellisen vuoden sähkön tuntikulutustiedot. Usein tilanne kuitenkin on niin, että sähköä kyllä kuluu kiinteistössä (erityisesti valmistavassa teollisuudessa tms.), mutta pinta-ala rajoittaa voimalan kokoa. Seuraavaksi kerrotaan, mitä otetaan huomioon, kun lähdetään tekemään tarkempaa järjestelmäsuunnittelua.
Suunnittelun lähtökohdat
Tärkein suunnittelun lähtökohta Solarigolla on se, että aurinkosähköjärjestelmä ei vaikuta kiinteistön normaaliin toimintaan eikä aiheuta vaurioita kiinteistölle tai ympäristölle. Suunnittelussa on otettava huomioon järjestelmän pitkä, jopa yli 30 vuoden elinkaari. Aurinkovoimalalle myönteinen rakennekestävyyslausunto, josta kerrottiin edellisessä blogitekstissämme, on tärkein yksittäinen tekijä, joka tulee ottaa huomioon suunnittelussa. Rakennekestävyyslausunnossa saatetaan esimerkiksi antaa lupa asentaa paneelit vain tietylle alueelle. Myös itse rakennus- tai toimenpideluvassa saatetaan antaa ohjeita suunnitteluun ja rakentamiseen.
Suunnittelun toisena, vähintään yhtä tärkeänä lähtökohtana pitää kuitenkin olla Suomen olosuhteissa mahdollisimman paljon tuottava järjestelmä. Tuotannon kannalta tärkeintä onkin, että aurinkopaneelit on suunnattu oikein ja se, etteivät ne ole varjossa. Tähän päästään riittävän suurella asennuskulmalla ja rivivälillä. Joissakin tapauksissa riviväliä ja asennuskulmaa joudutaan pienentämään, koska katolla ei ole tarpeeksi tilaa aurinkopaneeleille. Myös tällöin kuitenkin varmistetaan, että paneeliasennus on turvallista kiinteistölle ja sen katolle.
Näiden lähtökohtien lisäksi suunnittelussa noudatetaan alan standardeja ja vaatimuksia. Ammattitaitoinen suunnittelija ottaa myös hyvissä ajoin huomioon itse asennustekniset asiat, ja tekee yksinkertaiset ja helposti ymmärrettävät työohjeet asennusryhmän käyttöön.
Huomioitavat rajoitteet
Tasakatot eivät ole yleensä pelkästään tasaista kattopintaa, vaan katolla on paljon kaatoja, savunpoistoluukkuja ja muita esteitä. Nämä aurinkosähköjärjestelmän kannalta ”esteitä” olevat asiat ovat katolla kuitenkin hyvästä syystä, ja niille täytyy aina jättää tarpeeksi tilaa. Aurinkopaneelitelineet eivät saa esimerkiksi estää veden virtaamista katolla ja savunpoistoluukkuihin on hyvä jättää vähintään metrin verran väliä huolettavuuden ja paloturvallisuuden kannalta. Myös muihin laitteisiin on jätettävä riittävästi tilaa, jotta ne ovat huollettavissa myös aurinkosähköjärjestelmän ollessa katolla.
Aurinkovoimalan sähkösuunnittelu
Sähkösuunnittelussa on otettava huomioon kiinteistön sähkökeskusten olemassa olevat vapaat sulakelähdöt. Mikäli vapaita sulakelähtöjä ei ole riittävästi, joudutaan laajentamaan olemassa olevia keskuksia tai tekemään kokonaan uudet sähkökeskukset aurinkosähköjärjestelmää varten. On myös tärkeää varmistaa kiinteistöön tulevan verkon vahvuus ja pääsulakekoot hyvissä ajoin ennen järjestelmän rakentamista.
Paneeliketjujen suunnittelussa sen sijaan otetaan huomioon paneeliketjujen turvallisuuden ja tehokkuuden kannalta sopivimmat virta- ja jännitearvot. Maksimoimalla paneeliketjujen pituus saavutetaan turvallisuuden kannalta korkein mahdollinen jännite (1000 V tai 1500 V), taloudelliset kaapelointikustannukset sekä paras hyötysuhde. Lisäksi on tarkistettava, ettei mikään kyseisen ketjun paneeli ole edes hetkittäin varjossa tai muuten kyseisen ketjun varjossa oleviin paneeleihin on lisättävä erilliset optimoijat. Tällöin myös invertterissä olisi oltava erilliset säätöpiirit.
Invertterien sijoittaminen kiinteistössä
Monet invertterit voidaan sijoittaa ulkotiloihin, mutta hyvin tyypillistä on, että invertterit ja aurinkosähkökeskukset asennetaan kiinteistön konehuoneeseen tai pääkeskustilaan. Näissä tiloissa on paljon muutakin tekniikkaa, mikä täytyy myös ottaa huomioon suunnittelussa. Aurinkosähköjärjestelmän tuoma lisätekniikka konehuoneissa ei saa vaikuttaa muiden laitteiden toimintaan tai huollettavuuteen. Tällöin muihin laitteisiin tulee jättää riittävästi etäisyyttä, jotta kaikkien laitteiden huoltotoimenpiteet on helppo suorittaa. Nämä etäisyydet kerrotaan laitteiden asennusohjeissa. Kun toimitaan ohjeiden mukaan, säästytään tulevaisuudessa turhilta lisätöiltä ja myös vikatilanteessa laitteet pysyvät turvallisena.
Aurinkovoimalahankkeesi tarkan suunnittelun voit kuitenkin jättää Solarigon ammattitaitoisten suunnittelijoiden käsiin ja nauttia itse laadukkaan järjestelmän tuottamasta aurinkosähköstä! Ollaan kuulolla! 😊
myynti@solarigo.fi
+358 40 543 2327
Kirjoittajana Markus Lyytikäinen, energiatekniikan insinööri. Markus on aloittanut yrityksessä opiskelujen ohella vuonna 2017 asennustehtävissä ja nykyisin hän toimii suunnitteluinsinöörinä Solarigolla.
