Aurinkopaneelit – miten yksikide- ja monikidepaneelit eroavat toisistaan?
Itse aurinkopaneelit ovat näkyvin osa aurinkosähköjärjestelmää. Paneelit ovat yleensä standardikokoisia, noin 1 m x 1,65 m, ja niiden nimellisteho vaihtelee 280 ja 350 watin (W) välillä. Tätä suurempitehoiset aurinkopaneelit ovat yleensä myös fyysisesti suurempia. Paneelikennot on valmistettu piistä, joka on maailman toisiksi yleisin alkuaine.
Nykyään on yleisesti käytössä kahta paneelityyppiä, monikide- ja yksikidepaneelit. Molemmat paneelityypit ovat hyviä valintoja, ja niillä on yleensä yhtä pitkät takuuajat. Suurin ero näiden kahden välillä on niiden valmistusmenetelmässä. Kaikilla laadukkailla aurinkopaneeleilla on vähintään 25 vuoden tehontuottotakuu, joka kattaa yleensä 80–85 % paneelien alkuperäisestä tehosta.
Monikidepaneeli on perinteinen versio aurinkopaneelista. Sen kennot ovat väriltään sinisiä. Valmistus tapahtuu sulattamalla ensin piikide, jonka jälkeen siitä valetaan neliskulmaiset kennot, joita on yhdessä aurinkopaneelissa 60 kappaletta. Monikidepaneelin tuottama sähköteho jää hieman pienemmäksi verrattuna yksikiteisiin paneeleihin, mutta monikide on loistava valinta suuriin järjestelmiin edullisemman hintansa takia.
Viime aikoina yleistyneen yksikidepaneelin valmistusprosessi eroaa hieman monikiteisestä. Prosessissa leikataan kasvatetusta piikideharkosta ohuita levyjä, jotka leikataan kennon muotoon neliömäiseksi. Piikideharkko on pyöreä, jonka takia yksikidekennoissa on pyöreät kulmat. Yksikidepaneelien tehontuotto on parempi monikiteisiin verrattuna, erityisesti kuumalla säällä, minkä takia niitä suositaankin pienemmissä järjestelmissä kattotilan ollessa rajallinen. Yksikidepaneelit ovat väriltään täysin mustia.
Mihin invertteriä tarvitaan?
Aurinkopaneelit tuottavat tasasähköä (DC), kun taas Suomen sähköverkossa kulkeva sähkö on vaihtosähköä (AC). Näin ollen paneelien tuottama sähkö tulee ensin muuntaa vaihtosähköksi, jotta se olisi käyttökelpoista sähköverkkoon kytketyissä järjestelmissä. Tähän tarvitaan invertteriä eli vaihtosuuntaajaa.
Invertterin on tärkeää olla riittävän tehokas, jotta se kykenee muuttamaan kaiken tuotetun sähkön käyttökelpoiseksi. Invertterin teho määritetään aina aurinkopaneelien yhteenlasketun nimellistehon mukaisesti. Suomen olosuhteissa invertterin tehoksi riittää noin 85 % aurinkopaneelien nimellistehosta, sillä meillä paneelien tehontuotto ei yllä niiden nimellistehoon. Useimmilla laadukkailla inverttereillä on yli viiden vuoden takuu. On kuitenkin odotettavissa, että kunnon invertteri kestää käytössä yhtä pitkään kuin itse paneelitkin.
Tuotannonseurantalaite mahdollistaa tehokkaan sähkönkulutuksen
Useimmat invertterit mittaavat paneelien tuottamaa sähkötehoa, jota voidaan seurata invertterin näytöltä. Nykyään on melko yleistä, että invertteriin asennetaan lisäksi erillinen tuotannonseurantalaite, joka mahdollistaa tuotannon seuraamisen internetin välityksellä tietokoneella, älypuhelimella tai muulla älylaitteella.
Tuotannonseurantaohjelma mahdollistaa myös tuotantotietojen tarkastelun jälkikäteen, jolloin voidaan helpommin suunnitella sähkön kulutusta sähköntuotannon mukaan. Lisäksi ohjelmaan voidaan liittää myös automaattisia kulutuksenohjauksia, jotka ohjaavat tiettyjä sähkölaitteita olemaan päällä, kun sähköntuotantoa on tarpeeksi paljon.
Aurinkosähköjärjestelmä voidaan asentaa katolle tai maahan
Yleisin aurinkopaneelien asennustapa on asennus kohteen katolle lappeen suuntaisesti, jolloin valitaan kohteen kattotyypille sopiva kiinnitysjärjestelmä. Paneelien on hyvä olla hieman kallellaan aurinkoon päin, joten tasakatoille asennettaessa käytetään yleensä asennustelineitä, jotka mahdollistavat paneelien asennuksen sopivaan kulmaan. Tasakattoasennuksissa on tärkeää huomioida, että paneelit eivät saa olla liian lähellä toisiaan, jotta etummainen paneelirivi ei muodostaisi varjoa taaemman paneelinrivin pinnalle.
Paneelit voidaan asentaa myös maahan, mikäli kohteen katolla ei ole riittävästi tilaa tai kohteessa ei ole sopivaan suuntaan osoittavaa kattoa. Maa-asennuksessa on huomioitava, että asennusteline upotetaan maahan, eli asennusta ei voida tehdä esimerkiksi kalliolle. Lisäksi turvallisuudesta on erityisen tärkeää huolehtia maa-asennuksissa ja eristää alue esimerkiksi aidalla, sillä paneeleihin koskeminen voi aiheuttaa hengenvaaran ihmiselle tai eläimelle. Myös kaapeli paneeleilta käyttökohteelle on suositeltavaa kaivaa turvallisesti maan alle.
Kiinnitysjärjestelmää valittaessa on erittäin tärkeää varmistua myös sen laadusta ja sopivuudesta Suomen olosuhteisiin, sillä aurinkopaneelin takuu ei kata katolta irronneiden paneelien rikkoutumista. Laadukkaat kiinnitysjärjestelmät on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, ja niillä on korkeat tuuli- ja lumikuorman kestotakuut. Alan tunnetuimmat valmistajat myöntävät kiinnikkeille 30 vuoden takuun.
Miten akustot toimivat?
Tuotettua sähköenergiaa voidaan varastoida myös akkuun silloin, kun kohteessa ei ole riittävästi sähkön kulutusta auringon paistaessa. Näin varastoitu sähkö voidaan käyttää tarvittaessa myöhemmin, kun paneelit eivät tuota sähköä. Akkuja käytetään erityisesti mökkijärjestelmissä, jos kohde ei ole sähköverkossa. Tällöin auringosta päivän aikana saatu sähköenergia varastoidaan akkuun, jolloin sitä voidaan käyttää kohteen sähköntarpeeseen myös illalla ja yöllä.
Omakotitaloissa tarvittavan sähkötehon määrä on moninkertainen mökkeihin verrattuna, minkä takia myös akut ovat kapasiteetiltaan suurempia. Omakotitalojen akkuratkaisut ovat usein niin sanottuja älykkäitä akustoja, joiden sähkö voidaan ottaa käyttöön silloin, kun sille on eniten tarvetta. Älykkäiden akkujen toimintaa voidaan säätää ja ohjata esimerkiksi älypuhelimella tai tietokoneella.