Lämminvesivaraaja ja aurinkopaneelit

[BJ-40/76]

Alkuperäinen kirjoittaja tekniikkamies

Mulla visio sähköomavaraisuudesta 8 kuukauden osalta ja pyrkimys ottaa yökulutustakin aurinkosysteeminnharteille vaikka varaajilla ja ajastamalla kulutusta valoisaan aikaan.

Uusimpia näkökulmia on, että voisi olla paneelikohtaiset MPPT värkit kun ei ole käteviä isoja varjottomia paikkoja. Esim. katot ei riittävän pitkään varjoista vapaat. Siksi kovin isoja sarjakytkentäkokonaisuuksia ei voi tehdä, mutta toisaalta varaaja DC yllätti positiivisesti.

Pitää kerätä kevättalveen voimia kun lokakuussa varmaan touhu rupeaa lässähtämään ja toimii viimeistään kun lumeen tulee keltaista. Suunnittelen miten paneelit talviasennossa. Sijoitukset muuttui kun ilta- ja aamuaurinkoa ei tule enää hyvin.

Toinen varaajakin saattaa tulla mukaan.

Tuo varjo on aurinkopaneelin vihollinen; mulla on yksi n.50w halpa-paneeli, ja vaikka leveyttä on noin 40-50 cm ja nimellisjännite muistaakseni jotain 17v, niin suoraan, ilman säädintä, akkuun kytkettynä 13,5-14 voltin jännitteellä virran tuotto (= latausteho) tipahtaa suuluusluokkaa 35%, kun laittaa normaalin katuharjan varren paneelin eteen suorassa auringon paisteessa.
Laadukkaammat paneelit eivät menetä yhtä paljon tehoa, mutta niissäkin pudotus on yllättävän raju.

Tuo, että laittaa paneelikohtaiset säätimet, ja varsinkin laadukkaat, on hyvä mutta kallis idea.
(noita säätimiä myydään MPPT- säätiminä, mutta kaksi mppt säädintä, mitkä olen perusteellisesti testannut ja mitannut, toimi kaikkea muuta kuin hyvin):
Jos kaikki paneelit on edes suurin piirtein samalla maksimitehon jännitteellä, niin laita vaan hyvälaatuiset, tarpeeksi isot germaniun diodit (kynnysjännite n. 0,2 volttia) jokaiselta paneelilta Todella hyvälaatuisen MPPT-säätimelle menevään syöttöjohtoon, niin pääset aika hyvään lopputulokseen...

esim. tuohon minun n. 50w paneeliin tulee tuon "mppt" säätimen sijaan Zener diodeista "VDR/jänniteleikkuri" ylilämpösuojalla ja perinteinen germaniumdiodi takaisin syötön ehkäisemiseksi, ja kun koneessa virrat päällä, niin paneeli on kytketty suoraan akkuun vaihtokoskettimen kautta, siis avautuva kosketin katkaisee zenerdiodien yhteyden paneeliin/akkuun.

Minä suunnittelin muutama vuosi sitten yhdelle sähköttömälle mökille aurinkosähköjärjestelmän. (sähköliittymä olisi ollut Kallis; Jääkaappi ja hella kaasulla)
Se on tehty edullisesti, ei toki aivan halvimmista osista, mutta keskihintaisista, taikka alle (Kärkkäisen silloisista "ale" komponenteista, kaapelit romuliikkeestä)
Mökki on lammen/järven rannalla, toki puuston keskellä.
Sen (puiden varjojen-) takia paneelit on laitettu rantaa, olisko muutama kymmenen metriä? ja paneelien kallistuskulma oli tarkoitus olla säädettävä, siis talvella paneelit on "väärään suuntaa-" kallellaan, siis noin 5-10 astetta pystysuorasta maata kohti.
Tuolla suuntauksella varmistetaan että lumi ei pääse kertymään haitolle.... Ja tuo keskitalven auringon kajo heijastuu järven jäällä olevasta lumesta yllättävän hyvin.
Toki tuotto on murto-osa siitä, mitä paneeleista saa keskikesällä oikealla suuntauksella, mutta kuitenkin niin paljon, että akut pysyvät täynnä, ja jonkin verran riittää kulutukseen myös tammikuussa.(toki "kaverina" on bensa aggrekaatti, tällä mökillä manuaalinen, siis esim. joulu ja uusivuosi; tehdään sähköä lisää tarpeen mukaan)
Kesällä tilanne on toinen; (sähköä taisi tulla niin paljon, että paneelit on ollut talviasennossa myös kesällä) pohjoisessa kun on valoisaa kesäloma-aikana 24/7, niin valoja ei tarvitse juuri käyttää...

p.s Laita lisäksi tuuligeneraattori, sillä saa sähköä yllättävän hyvin, jos sen saa tuuliselle paikalle; ja usein tuuligeneraattori tekee sähkä silloin, kun aurinkopaneelit ei....
Toki tammikuun viimmeinen päivä aamulla klo 6: pakkasta -25, ja tuulta 1 m/s, ja sähkön hinta "tapissa", niin ei tule säästöä aurinkopaneeleista, eikä tuulimyllystä.

p.s Tuo varaajan lämmittäminen aurinkosähköllä (ja tuuligeneraattorilla jos/kun löytyy hiljainen ja edullinen) on Minullakin suunnitelmissa, vaikka vajaa 10 kw ja yli 200m reikää maalämmölle on "ostoslistalalla"

[tekniikkamies]

Lokakuu rupeaa olemaan lopuillaan ja toisin kuin aikaisemmat kuukaudet, haasteita oli varsin paljon kuten lehtiä ja lunta. Aurinko ei osunut hyvin niihin paikkoihin, jotka keväästä saakka oli hyviä.

Ainoat paneelit jotka jossain määrin vakuuttaa, on räystään alle lähes pystyyn laitetut kun niissä ei näytä lumi eikä lehdet olevan ongelma. Ehkä jos systeemiin kuuluisi 30 paneelia hyvillä paikoilla, mppt:n kautta varaajaan, voisi lokakuu yhteensopivuuskin olla ok.

Olen kehitellyt kiukaan päällä tapahtuvaa pesuveden lämmitystä ja se sopivasti paikkaa huonoina aurinkokuukausina.

[Mutis]

https://yle.fi/uutiset/3-11041311

Joku askarrellut 30000€ off grid systeemin omakotitaloon.

[jli]

Alkuperäinen kirjoittaja Mutis

https://yle.fi/uutiset/3-11041311

Joku askarrellut 30000€ off grid systeemin omakotitaloon.

Ettei olisi laittanut jonkun muun askartelemaan puolestaan, kun hintalappu on tuota luokkaa?

Näitähän on valmiitakin systeemeitä aika paljon, esimerkiksi Honda Ecowill; tekevät kaasusta, biokaasusta tms sähköä ja lämpöä taloon automaattisesti. Sattuneesta syystä laitteita ei myydä Suomessa; taitavat olla pannassa koko Euroopassa?

Periaatteessa kehitysmaista mallia ottamalla pienimuotoisen sähköntuotannon voisi hoitaa täysin omavaraisesti. Ei sillä nykyaikaista kerska-äly-taloa pyöritä, mutta valot, kännykät, tietokoneet, kiertovesipumput tms toimisivat. Siinä tuotetaan biomassasta ja jätteistä biokaasua halvalla reaktorilla (100-200 euroa) joka myös toimii kaasun varastona. Matalapaineista kaasua pulputetaan vesitynnyrin lävitse aggregaatille polttoaineeksi.

Helpompaa olisi valmistaa kesäisin polttoainetta talvea varten (esim lämpökeräimillä etanoli/metanoli-tislettä). Tuokin on sattuneesta syystä kriminalisoitu.

Vaihtoehdoksi ei siis kelpaa se, että tuotat itse tarvitsemasi energian - vain verotettu, kartellilta ostettu kelpaa. Motiiveita voi jokainen itse pohtia.

[tekniikkamies]

Alkuperäinen kirjoittaja Mutis

https://yle.fi/uutiset/3-11041311

Joku askarrellut 30000€ off grid systeemin omakotitaloon.

Itseä kiinnostaisi vaihtaa tyypin kanssa muutama sana.

Meikäläisen johtopäätös on, että ainakin itse askartelemalla kannattaisi vakituisessa asumisessa tai työhön liittyvässä sähkönkulutuksessa panostaa suureen paneelimäärään.

Minusta näyttää näin lokakuussa, että pelkässä varaajatouhussa saisi olla 30 paneelia ja jos irti verkosta pyrkisi, niin ehkä 100 paneelia hyvän agregaatin ja mahdollisesti tuulivoimalan kanssa. Tosin liian suuri paneelimäärä riittämättömällä tontilla voi saada isännän tuupertumaan työmäärään.

Nyt on seuraava homma yrittää muuttaa paneeleja asentoon, jossa lumi ei pysy. Lähes pystyssä räystään alla olikin jo näin.

En näe tällä hetkellä täydessä sähköomavaraisuudessa kuin tutkimuksellista järkeä. Itse voisin yrittää 8 kuukauden sähköomavaraisuutta, mutta kyllä 6 kuukauden omavaraisuusen eteen jo voi rahaa tärvääntyä. Yksi kynnys on riittävä off grid tai yhdistelmäinvertteri. Pohdituttaa olisko hommattava yksi Victron Phoenix 5000 luokan vehje ja tehdä 48 voltin akusto ja myöhemmin voi pyytää tarjouksia erlisestä verkkoinvertterisysteemistä. Vois olla molemmat systeemit.

Nyt on 25 ampeerin sähköliittymä ja se jarruttaa kovin tehokkaiden työvälineiden käyttöä kun pitää varata samasta liittymästä kapasiteettia muualle. Olis kivempi pestä vaikka voimavirtapainepesurilla kuin diesel kovaäänisellä pesurilla.

Tähän suuntaan voisi mennä jos mukavilla työilmoilla saisi kotitalouskulutuksen off gridistä ja työlaitteille sähköliittymästä.

[tekniikkamies]

Homma kehittyikin siihen suuntaan, että tilasin Fronius Symo 15.0-3-M verkkoinvertterin.

Arvioisin, että siihen voi liittää 12-50 paneelia. Nyt sähköä on helpompi ujuttaa eri laitteille.

Toinen ilmalämpöpumppu ajastettu lähtemään päälle valosaan aikaan.

[BJ-40/76]

Alkuperäinen kirjoittaja tekniikkamies

Homma kehittyikin siihen suuntaan, että tilasin Fronius Symo 15.0-3-M verkkoinvertterin.

Arvioisin, että siihen voi liittää 12-50 paneelia. Nyt sähköä on helpompi ujuttaa eri laitteille.

Toinen ilmalämpöpumppu ajastettu lähtemään päälle valosaan aikaan.

Siis syöttääkö energiaa jokaiseen vaiheeseen yhtäpaljon?
-vai haisteleeko vaihe kohtaista kuormitusta, ja syöttää tarpeen mukaan vaikka vain yhtä vaihetta?

Jos kiinteistössä 3x25A pääsulakkeet, niin yksivaihe invertterillä syötetään vain yhtä vaihetta, ja kaikki kulutus kerätään/kytketään yhdelle vaiheelle, niin aurinkosähköä ei syötetä vahingossa verkkoon, kun samalla ostetaan sähköä toiselta vaiheelta.

Jos haluaa fiksun järjestelmän, niin ylikuormitusvahdilla kytketään lämminvesivaraaja yms pois käytöstä, kun verkosta otetaan vaikka 30A virtaa (aurinkoenergian lisäksi)
-> Tuolla 6,9 kW verkkoteholla, (ja siihen sitten aurinkosähköteho lisäksi)
kestää aika paljon laitella ruokaa yms.

esim. jos peruskulutus (kiertovesipumput, ilmanvaihto, valaistus ja tv yms. on 500 W).
Ja siihen keittolevy 2 kw, uuni 1 kw, mikroaaltouuni 1 kw kahvin/vedenkeitin 2 kw, niin vielä jää vatkaimelle riittävästi sähköä ilman aurinkoenergiaa.
Ja jos auringosta saadaan vaikka 2 kW, niin sillä pyörittää 2 invertteri ilmalämpöpumppua tai pesukonetta.

Jos epäilee sähkön riittävyyttä, siis pääsulakkeen palamista, niin laittaa keittiön työpöydän 16A pistorasiat kahteen kertaan, siis toiset tuolle invertterin syöttämälle vaiheelle, ja toiset toiselle vaiheelle, niin kestää käyttää huoletta noita hetkellisiä sähkörosvoja; vedenkeitin ja kahvinkeitin tuolla verkkosähköllä.

Toki sitten nuo 3 vaihe koneet on aina 2/3 ostosähkön varassa, mutta niitä ei ole paljon normaali omakotitalossa. (kiuas, lämminvesivaraaja ja liesi kytkettävissä 1 vaiheiseksi (taikka 2-vaiheiseksi))
-> Poikkeuksena Maalämpöpumppu, jota on huomattavan vaikea lämmityksessä pyörittää JÄRKEVÄSTI aurinkosähköllä; silloin kun aurinkosähköä tulee paljon, lämpöenergiaa ei juuri tarvita (poislukien lämmin käyttövesi: (invertteri-) maalämpöpumpulla voidaan ottaa talteen käyttöveteen tuo kiinteistön jäähdytyksen kautta poistunut lämpö energia.
Taikka vain ajaa jäähdytyksessä kerätty energia maahan kiertovesipumpuilla, siis puhaltimet ja pumput vaatii energiaa suuruusluokkaa (arvio hatusta) 1/10 osan siitä, että lämpöpumpulla pumpataan tuo "jäähdytysenergia" +60-+70 asteiseen varaajaan)


Normaalit 3 vaiheiset harrastetyökalut, siis isohko sorvi, pylväsporakone, hitsauskoneet, paineilmakompressori ja plasmaleikkuri syö vuodessa niin vähän sähköä, että tuon energian tuottaminen nimenomaan aurinkosähköllä ei eläissään maksa itseään takaisin, varsinkin jos jo valmiiksi tuotetaan 1/3 sähköstä auringolla....

Haja-asutusalueella ongelmaksi voi tulla alijännite; sillä jakeluverkon jännitealenema voi olla jopa yli tuplat verrattuna 3 kerta suurempaan symmetriseen kuormituksen jännitealenemaan: siis esim. jos muuntajan syöttöjännite on vaiheen ja nollan välillä 235 volttia, ja
symmetrisellä 25 amppeerin vaihevirralla (cos fii 1, siis lämmityskuormaa n. 5,7 kW/vaihe, yht n. 17 kw ) vaihejännite on 215 volttia:
Samalla 25 amppeerin kuormituksella, siis VAIN yhdellä vaiheella, saadaan vain noin 5,7 kW lämmitystehoa, ja jännite voi olla jopa alle 195 volttia

Tuo epäsymmetrinen kuormitus on haitallista sähkön jakeluverkolle, ja siitä ei verkonhaltija katso hyvällä; Mutta ei ole tietääkseni vielä kiellettyä saktioden uhalla?

[tekniikkamies]

Alkuperäinen kirjoittaja BJ-40/76

Siis syöttääkö energiaa jokaiseen vaiheeseen yhtäpaljon?
-vai haisteleeko vaihe kohtaista kuormitusta, ja syöttää tarpeen mukaan vaikka vain yhtä vaihetta?

Jos kiinteistössä 3x25A pääsulakkeet, niin yksivaihe invertterillä syötetään vain yhtä vaihetta, ja kaikki kulutus kerätään/kytketään yhdelle vaiheelle, niin aurinkosähköä ei syötetä vahingossa verkkoon, kun samalla ostetaan sähköä toiselta vaiheelta.

En vielä ole kauhean asiantunteva, mutta vaikuttaisi syöttävän tasaisesti kaikkiin vaiheisiin. En tunne vielä kaikkia asetuksia.

Tuumin kuitenkin, että jos jostain saa laadukkaita kellokytkimiä, voisi tehdä ajastusta valoisaan aikaan. Varaajan termarista meni vissiin kärjet rikki tasavirtatestailuissa, niin koko talvi tuli mentyä kiukaalla käyttövettä lämmittäen ja astianpesukone tekee astianpesulämmön.

Olen katsellut niitä ampeereita ja tuottaja. 12 paneelilla ilman ihmeempää kallistusta nurmikolle lätkästynä tuotto ollut semi ok aurinkopäivänä 10 kilowattitunnin tietämillä.

Sähkösopimus muutettava pörssisähköksi.

Näkisin näin, että touhu asettuu uomiinsa riittävällä paneelimäärällä, onko mahdollisesti n. 40 kpl ja ajastinkelloilla.

Meinaan akkuhommaa tutkiskella myös pienessä mittakaavassa.

Jos tavikset yrittää saada 1/3 kiinteistön kulutuksesta auringosta, minä voisin yrittää 2/3 ja myydä talvea varten ylijäämää.

Lämpöpumput sopii touhuun koska niitä voi ohjelmoida viikkoajastinta apuna käyttäen. Nyt kahdella vaiheella lämpöpumppu ja remonttiosaston lämmitys voisi olla kolmannella.

Sähköautoon varautumisessa tämä hyvä juttu.

Olen käsittänyt niin, että tämä invertteri avittaa sähköverkkoa ja liittymää jos haluaa vaikka käyttää jytkympää painepesuria, niin paisteessa invertteri avittaa silloin jos siinä on kunnolla paneeleita.