Aurinkosähköjärjestelmän suunnittelu ja toteutus omakotitaloon

Abstract

Opinnäytetyönä suunniteltiin, mitoitettiin ja toteutettiin aurinkosähköjärjestelmä omakotitaloon kustannustehokkaasti. Työ koostui kolmesta kokonaisuudesta. Suunnitteluvaiheessa pyrittiin kartoittamaan mahdollisimman tarkasti, mikä tulee olemaan järjestelmän käyttötarkoitus. Tältä pohjalta tarvittavat laitteet ja komponentit mitoitettiin vastaamaan mahdollisimman tarkasti haluttua käyttötarkoitusta. Suunnittelulla ja mitoituksella haluttiin saavuttaa mahdollisimman kustannustehokas toteutus. Toisena osana laskettiin työhön kuluneet kustannukset, sekä verrattiin niitä referenssinä käytettyyn tarjoukseen. Työssä tutkittiin kuinka paljon kuluissa on mahdollista säästää, verrattuna valmiiksi asennettuihin järjestelmiin. Viimeisenä vaiheena toteutettiin itse koko järjestelmän asennus.

Aurinkosähköjärjestelmäksi valittiin itsenäinen saarekejärjestelmä, jota ei liitetty suoraan kodin sähköverkkoon. Tämä mahdollisti kaikkien asennusten tekemisen itse. Huolellisella suunnittelulla ja mitoituksella saatiin merkittäviä kustannussäästöjä verrattuna valmiiksi asennettuihin järjestelmiin. Laitteiden ja komponenttien asennukset saatiin tehtyä ilman mainittavia ongelmia. Vuodenajasta ja aurinkopaneelien koosta johtuen haasteellisin osuus oli paneelien kiinnitys katolle. Työturvallisuudesta johtuen paneelien fyysisessä asennuksessa paikoilleen käytettiin apuna toista henkilöä. Muuten kaikki asennukset tehtiin itse. Kustannussäästöihin verrattuna oman työn osuus todettiin erittäin kohtuulliseksi.

Aurinkosähkön suosio on viime vuosina noussut merkittävästi. Suomesta löytyy jo runsaasti aurinkosähköjärjestelmiin erikoistuneita yrityksiä. Suosiosta johtuen myös lähdemateriaalia oli melko helppo löytää. Työn raportointi onnistui kaikin puolin hyvin. Monesta osa-alueesta olisi voinut kirjoittaa huomattavasti laajemminkin. Työssä haluttiin kuitenkin keskittyä vain keskeisiin aiheisiin. Työn lopputuloksena voidaan sanoa,että huolellisen suunnittelun avulla itse toteutetulla aurinkosähköjärjestelmällä saavutetaan merkittäviä kustannussäästöjä.

The choice of subject for this thesis stems from the increasing popularity of the photovoltaic systems. Solar energy is free, non-polluting and practically an inexhaustible source of energy. On the market, there are many commercial operators offering complete, ready-to-install photovoltaic systems. The price range for these kinds of systems is very varied.

The purpose of this study was to plan, design, develop and implement the installation of a photovoltaic system to a house. The project was planned to be conducted in three separate, distinguishable phases. The first phase consisted of designing the blueprint of the system and dimensioning the equipment and components needed. With these essential preliminary actions, the system was tailored to be as cost-efficent as possible.

The second phase of the project involved carrying out the theoretical calculations. Cost savings and electricity production volumes were carefully calculated. Finally, the implementations of the equipment and components were completed in the last phase of the project.

Basic background information of solar energy along with data on the radiation volumes was introduced in this thesis. All the components used in this study were described in detail. Furthermore, the relevant technical details and principles of both the system and its components were explained.

The study found that significant cost savings can be achieved with the help of careful planning and designing of a photovoltaic system. It was also discovered during the project that the time it took to implement the components was less than expected, one week.

In summary, the study shows that - with proper planning and self-made installations - it is possible to construct a cost-efficient photovoltaic system in one week.