Aurinkosähköjärjestelmät : Off-Grid-järjestelmän suunnittelu

Abstract

Tekniikka ja liikenne Sähkö- ja Automaatiotekniikka Insinööri (AMK) Opinnäytetyön tiivistelmä Tekijä Tapani Ylipoussu Vuosi 2018 Ohjaaja Ins. Aila Petäjäjärvi Toimeksiantaja Lapin AMK Työn nimi Off-Grid- aurinkosähköjärjestelmän suunnittelu Sivu- ja liitesivumäärä 55 + 7 Opinnäytetyön aiheena oli esitellä looginen rakenne aurinkosähköjärjestelmien suunnitteluun ja erityisesti Off-Grid-järjestelmän mitoitussuunnitteluun helpotta-maan paljon erilaisia muuttujia sisältävää järjestelmäsuunnittelua ja komponent-tien valintaa. Työn tuloksena saatiin mitoitusohjeet ja esimerkkisuunnitelma avuksi vastaavien järjestelmien suunnitteluun. Opinnäytetyön aluksi käsiteltiin niitä auringossa tapahtuvia prosesseja, jotka aiheuttavat sen maahan saapuvan säteilyenergian, jota voidaan käyttää hyväksi aurinkosähköjärjestelmissä. Tässä yhteydessä käsiteltiin myös auringosta tule-van säteilyenergian käyttäytyminen maan ilmakehässä ja maan pinnalla. Aurinkosähköjärjestelmistä esiteltiin aluksi lyhyesti aurinkolämpösähkövoimalan periaate. Pääasiassa työssä keskityttiin aurinkosähköpaneelistoilla toteutettaviin järjestelmiin. Aluksi näistä järjestelmistä esiteltiin niihin liittyvät komponentit ja niiden mitoitusperiaatteet. Opinnäytetyössä käytännön esimerkkinä oli vapaa-ajan asunnon suunnittelu Off-Grid- järjestelmän periaatteen mukaisesti. Koska kaikki kuormat valittiin AC(230 V)- kuormiksi, kohteeseen tehtiin myös normaali sähkösuunnittelu. Tässä yhteydessä käsiteltiin myös aurinkosähköjärjestelmien suunnitteluun ja asentamiseen liittyviä suojaus- ja turvallisuusvaatimuksia sekä järjestelmän käyttöönottoperiaatteet Avainsanat aurinkosähköjärjestelmät, aurinkosähköpaneeli, Off-Grid- järjestelmä.

Technology, Communication and Transport Electrical and Automation Engineering Bachelor of Engineering Abstract of Thesis Author Tapani Ylipoussu Year 2018 Supervisor Aila Petäjäjärvi, Bachelor of Engineering Commissioned by Lapland University of Applied Sciences Subject of thesis Designing the Off-Grid Solar Power System Number of pages 55 + 7 The subject of the thesis was to present a logical structure for the design of photovoltaic systems, and in particular the dimensioning design of the Off-Grid system, to facilitate system design and component selection with a variety of variables. First in the thesis, the solar processes were discussed that cause radiation en-ergy arriving at the earth which can be used in photovoltaic systems. In this context, the behavior of radiation energy from the sun in Earth's atmosphere and on Earth was also discussed. The principle of a solar thermal power plant was also briefly presented from the photovoltaic systems at the beginning. The main focus was on systems running on photovoltaic panels. First the components related to these systems and their dimensioning principles were presented. In the thesis, a practical example was the design of a leisure home design in accordance with the principle of the Off-Grid system. Since all loads were se-lected as AC (230 V) loads, normal electrical design was also done. In this con-text, the protection and safety requirements for the design and installation of photovoltaic systems and the system implementation principles were also ex-amined. As a result of the work, the design instructions and an exemplary plan were provided to assist in the design of similar systems. Key words photovoltaic systems, photovoltaic panels, Off-Grid- system. 4 SISÄLLYS