Aurinkopaneelien toiminta perustuu jo vuonna 1905 selitettyyn valosähköilmiöön, jonka avulla paneelien aurinkokennot muuttavat auringosta tulevan valosäteilyn energiaksi. Aurinkopaneelit on valmistettu piikiteestä, joka muuttaa auringosta tulevaa säteilyä sähköenergiaksi. Paneeleista sähköenergia kuljetetaan kaapeleita pitkin käyttökohteeseen eli käytännössä talon sähkökeskukseen.
Paneelin tuottama sähköteho ilmoitetaan yleensä watteina (W). Standardikokoisten (1 m x 1,65 m) paneelien tehot vaihtelevat useimmiten 270 ja 310 watin välillä riippuen paneelin tyypistä. Saatavilla on myös teholtaan suurempia paneeleita, mutta ne ovat myös fyysiseltä kooltaan suurempia, joten ennen paneelin valintaa kannattaa perehtyä tarkkaan sen ominaisuuksiin.
Useimmat aurinkosähköjärjestelmät kytketään kodin nykyiseen sähkökeskukseen, jolloin järjestelmän tuottama sähkö ohjataan suoraan kaikkeen kodin sähkönkulutukseen. Kun kulutusta on enemmän kuin sähköntuotantoa, loput tarvittavasta sähköstä tulee tavalliseen tapaan sähköverkon kautta. Jos taas tuotantoa on enemmän kuin sähkönkulutusta, ohjautuu ylimääräinen tuotanto automaattisesti sähköverkkoon, josta oma sähkönmyyjäsi ostaa tuottamasi sähkön ja maksaa sinulle siitä korvauksen.
Milloin aurinkopaneelit tuottavat parhaiten sähköä?
Nykyiset paneelit pystyvät hyödyntämään auringon säteilyä erinomaisesti, ja paneelit tuottavat sähköä myös pilvisellä säällä. Aurinkopaneelien tuotto on toki parhaimmillaan auringon paistaessa esteettömästi. Varjostuksia paneeliston pinnalla tulee välttää, sillä paneelit on kytketty toisiinsa kiinni, ja yhden paneelin tehontuoton aleneminen laskee myös muiden paneelien tuotantotehoa.
Paneelien teho laskee myös hieman kuumassa lämpötilassa. Paneelit saavuttavatkin parhaan tehontuoton keväällä, kun aurinko paistaa jo korkealta, mutta ilma ei ole vielä yhtä lämmin kuin kesällä. Yksikidepaneelit sietävät kuumaa lämpötilaa hieman paremmin verrattuna monikiteisiin, eikä niiden tehontuotto laske juurikaan kovassakaan helteessä.
Aurinkopaneelit tuottavat sähköä myös talvella, mutta pimeimpään aikaan vuodesta tuotanto jää vähäiseksi auringon ollessa ylhäällä vain lyhyen aikaa. Tämän takia aurinkopaneeleita ei yleensä puhdisteta lumesta, ja Suomen olosuhteisiin suunnitellut paneelit kestävät varmasti koko talven lumikuorman. Auringon alkaessa paistaa korkeammalta lumi sulaa nopeasti pois paneelien pinnalta niiden hieman lämmetessä, jolloin lumi liukuu itsestään alas paneelin liukkaalta pinnalta.
Millainen katto soveltuu sähköntuotantoon?
Aurinkopaneelien paikkaa valittaessa on tärkeää, että aurinko pääsee paistamaan katolle mahdollisimman esteettömästi. Aurinko nousee idästä ja laskee länteen ja on korkeimmillaan etelän kohdalla. Etelän suuntaan osoittavaa katon lapetta pidetään yleisesti hyvänä sijoituspaikkana aurinkopaneeleille parhaan tuotannon kannalta.
Mikäli talon katon lappeet osoittavat itään ja länteen, tulee miettiä, milloin tehontarve on kaikista suurin ja päättää paikka sen mukaan. Yleensä asuintaloissa paneelit asennetaan länsilappeelle, sillä sähköä tarvitaan tyypillisesti enemmän iltapäivällä ja illalla. Myös asennus molemmille lappeille on hyvä vaihtoehto tuotannon maksimoimiseksi.
Pohjoisen suuntaan osoittavalle lappeelle paneeleita ei suositella, jos muitakin vaihtoehtoja on. Kuitenkin esimerkiksi luoteeseen osoittavalle lappeelle asennettu järjestelmä tuottaa sähköä lähes yhtä hyvin kuin länsilappeelle asennettu.
Aurinkopaneelit tuottavat hyvin sähköä auringon säteilykulmasta riippumatta, joten yleensä paneelit asennetaan katolle lappeen suuntaisesti ilman ylimääräistä kallistusta. Tasakatoille asennettaessa aurinkopaneelit on syytä suunnata mahdollisuuksien mukaan osoittamaan etelän suuntaan tuotannon maksimoimiseksi.