Aurinkosähköjärjestelmät

Toimintaperiaate ja järjestelmätyypit

Aurinkokennot muuttavat auringon säteilyn energian valosähköisessä ilmiössä sähköenergiaksi. Yhden aurinkokennon jännite on vain noin 0,5 volttia. Aurinkopaneelit koostuvat sarjaan kytketyistä ja joissain tapauksissa rinnan kytketyistä yksittäisistä aurinkokennoista. Aurinkosähköjärjestelmissä paneeleita kootaan edelleen laajemmiksi paneelistoiksi.

Aurinkopaneeleihin perustuvat aurinkosähköjärjestelmät (aurinkovoimalat) voidaan jakaa kahteen ryhmään: 

  • vailla sähköliittymää toimivat itsenäiset järjestelmät
  • sähkönjakeluverkkoon liitetyt, verkon kanssa rinnan toimivat järjestelmät 

Itsenäisiä järjestelmiä käytetään esimerkiksi kesämökeillä ja kulkuneuvoissa. Tällaisiin järjestelmiin liittyy usein akku tai akusto, joka mahdollistaa energian varastoinnin. Tällaista järjestelmää käyttäen on mahdollista toteuttaa esimerkiksi kesämökille led-valaistus tai ladata matkailuajoneuvon tai veneen akkuja. Jos halutaan käyttää normaaleja 230V pistorasiaan liitettäviä sähkölaitteita, voidaan järjestelmään liittää vaihtosuuntaaja eli invertteri. Tarvittaessa vaihtosuuntaajaa käyttäen voidaan sähköistämättömään kohteeseen rakentaa aurinkosähköjärjestelmällä ja akustolla syötettävä normaali pistorasia- ja valaistusjärjestelmä.

Sähköverkon kanssa rinnan toimivat järjestelmät, kuten asuin- ja liikekiinteistöjen tai esimerkiksi maatilojen aurinkosähköjärjestelmät liitetään kohteen 230/400 voltin sähköverkkoon. Jakeluverkkoon liitettävälle aurinkosähköjärjestelmälle on haettava lupa alueen sähköverkkoyhtiöltä. Verkkoyhtiöllä on yleensä myös oltava pääsy aurinkosähköjärjestelmän erotuskohtaan, esimerkiksi pää- tai turvakytkimelle.

Jakeluverkkoon liitetyssä järjestelmässä kulutushetken sähkö otetaan ensisijaisesti aurinkoenergiasta. Jos kulutus on järjestelmän tuottoa suurempi, otetaan sähköä myös jakeluverkosta. Mahdollinen aurinkopaneeleiden tuottama ylimääräinen sähkö puolestaan voidaan myydä sähköyhtiölle.

Kiinteistöissä aurinkopaneelit voidaan sijoittaa katolle, seinälle tai maahan asennettaville telineille. Tulevaisuudessa lisääntyvät myös erilaiset ratkaisut sähkövarastoiksi. Tällaisiin akustoihin voidaan varastoida voimalan tuottamaa ylimääräistä sähköenergiaa. Paneelien tuottama energia voidaan hyödyntää myös lämminvesivaraajassa kiinteistön ja käyttöveden lämmittämiseen.

Aurinkosähköjärjestelmän asentaminen ja liittäminen verkkoon

Aurinkosähköjärjestelmän verkkoon liittäminen edellyttää aina oikeutta sähkötöihin. Tavallisesti tällaisen, esimerkiksi kesäasuntoon tai omakotitaloon asennettavan, kuten luonnollisesti näitä laajemmankin järjestelmän asennus, on kokonaisuudessaan oikeutta edellyttävää sähkötyötä. Kyseessä on monijohtiminen asennus- ja johtojärjestelmä, jonka asentaminen on normaalia sähköasennusoikeudella S2 tehtävää asennustyötä.

Mikäli aurinkosähköjärjestelmän tasasähköosan kokonaisjännite ei ylitä 120 V, ei sen asennus sähköturvallisuuslain mukaan edellytä oikeutta sähkötöihin. Tällöin myös asennusoikeudella S3 voidaan asentaa ryhmäjohto ja tarvittava erotuskytkin vaihtosuuntaajan sähköverkkoon liittämiseksi, jos sähkökeskuksen rakennetta ei tarvitse muuttaa. Käytännössä em. jänniterajan alittavat järjestelmät ovat pieniä yhden tai korkeintaan muutaman aurinkopaneelin kokoisia.

Aurinkosähköjärjestelmälle, aivan kuten muillekin sähköasennuksille on järjestelmän asentajan tehtävä sähköturvallisuuslain vaatima käyttöönottotarkastus. Tarkastuspöytäkirja on luovutettava asennuksen haltijalle. Käyttöönottotarkastuspöytäkirja on urakoitsijan kirjallinen vakuutus siitä, että järjestelmä ei aiheuta sen käyttäjille vaaraa ja on määräysten mukaisesti oikein asennettu. 

Aurinkosähköjärjestelmiä asentavan toimijan oikeuden tehdä sähkötöitä voi tarkistaa Tukesin toiminnanharjoittajarekisteristä: https://rekisterit.tukes.fi/toiminnanharjoittajat

Myös pienempien itsenäisesti toimivien alle 120 V:n aurinkosähköjärjestelmien turvallisuuteen ja oikeaan asennustapaan on syytä kiinnittää huomiota. Kuluttajan kannalta varminta on hankkia valmis pakettiratkaisu, jossa järjestelmän valmistaja on valinnut turvalliset ja yhteensopivat komponentit. 

Myös matala 12V:n tasajännite saattaa aiheuttaa oikosulun seurauksena tulipalon! Jos et ole varma oikeasta asennustavasta, jätä myös pienen järjestelmän asennus ammattilaisen tehtäväksi.

Käytön turvallisuus

Hyvin suunniteltu, laadukkaista komponenteista toteutettu ja oikein asennettu aurinkosähköjärjestelmä on ympäristöystävällinen ja turvallinen energianlähde. Aurinkopaneelit ovat rakenteeltaan kestäviä. Kuitenkin suuret pistemäiset kuormitukset, kuten paneelin päällä kävely tai jonkin painavan esineen putoaminen paneelin päälle voivat rikkoa sen. Jos aurinkopaneeli vaurioituu, on se välittömästi korjautettava valmistajan ohjeen mukaisella tavalla. Näin estetään veden pääseminen aurinkopaneeliin ja vältetään kosteuden aiheuttama hapettuminen ja mahdollinen oikosulku. Mikäli korjaaminen ei ole mahdollista, on rikkoutunut paneeli poistettava käytöstä tai korvattava uudella.

Kun järjestelmän kaapeloinnit ja muut kojeet on asennettu sähköasennusstandardin mukaisesti ja niitä käytetään ohjeiden mukaisesti, ne ovat normaalisti kestäviä ja turvallisia. Jos järjestelmän johonkin osaan kohdistuu ulkoinen vaurio, on vaurioitunut osa korjattava tai vaihdettava ammattitaitoisen sähköurakoitsijan toimesta. Rikkoutuneet kaapelit saattavat pahimmillaan aiheuttaa sähköiskun tai tulipalon.

Aurinkopaneelit on hyvä puhdistaa keväisin ja syksyisin valmistajan ohjeen mukaan, ettei paneelin pintaan kerry sen toimintaa heikentäviä epäpuhtauksia. Talvisin lumi kannattaa harjata varovasti paneelin päältä pois, jotta vältetään paksun lumikerroksen tai jään muodostuminen paneelin pintaan.

Lisätietoa

 Lue tarkempaa teknistä ja asennuksiin liittyvää tietoa ammattilaisosiosta