Usein kysyttyä Off Grid asumisesta ja talovoimalasta

Paljonko tarvitsen sähköenergiaa off-grid asumisessa?

Karkeasti omakotitalon energiasta menee 50 % lämmitykseen, 20 % lämpimän käyttöveden tuottamiseen ja 30 % kotitalouden sähkölaitteisiin. Jos talon lämmitys ja käyttöveden lämmitys hoidetaan puulla, pelletillä tai jollain muulla energiamuodolla kuin sähköllä, on oma uusiutuviin energiamuotoihin pohjautuva off-grid sähköntuotanto mahdollista järkevin kustannuksin. Kesäaikana oman sähköntuotannon ylijäämää voidaan käyttää lämpimän käyttöveden tuottamiseen, jolloin puun poltto kesäaikaan jää hyvin vähäiseksi tai puuta ei polteta kesällä lainkaan. Keskuslämmitysjärjestelmissä tarvitaan vain pientä sähkötehoa kiertovesipumpun toimintaan. Muun sähkön tarve on tyypillisesti luokkaa 2000 - 6000 kWh vuodessa.

Millainen akuston koko riittää?

Kun hybridissä on useampi tuotantomuoto, saadaan tuotantoa tasaisemmin ja tuotanto kohtaa paremmin kulutuksen. Korkeapaineen aikana aurinko paistaa ja saadaan aurinkovoimaa. Matalapaineen aikana pilvisyys vähentää aurinkovoimaa, mutta tyypillisesti silloin saadaan tuulivoimaa. Varavoima-aggregaati täydentää lyhyissä jaksoissa. Lisäksi kun 48h sääennusteella ja koneopitulla kulutustiedolla ajoitetaan varavoima-aggregaatin käyttö oikeaan hetkeen, voidaan akkukapasiteettiä pienentää. Perinteisissä järjestelmissä akkukapasiteetti piti mitoittaa suureksi, kun ei tiedetty mitä huomenna tai ylihuomenna tapahtuu. Useat tuotantomuodot ja akun tasapainoinen käyttö pidentää akuston käyttöikää.

Voisiko pelkillä aurinkopaneeleilla pärjätä koko talven, jos laittaa paljon aurinkopaneeleita?

Järjestelmässä aurinkopaneelien määrää voi kasvattaa, mutta silloin maksimitehoa ja -virtaa on leikattava, jotta järjestelmä ei ylikuormitu. Mutta vaikka maksimitehoa leikataan, paneelien lisääminen kasvattaa tuotantoa esim pilvisellä kelillä tai talvikaamospäivänä. Kuitenkin Suomessa on melko mahdotonta tuottaa ympärivuotisen asumisen sähkö pelkästään aurinkopaneeleilla. Aurinkopaneelirivit olisi todella pitkiä. Taloudellisempi tapa on käyttää tuulivoimaa ja varavoima-aggregaattia talvella.

Millainen aggregaatti on sopiva hybridikäyttöön?

Hybridikäytössä varavoima-aggregaatti täydentää aurinko- ja tuulisähkön tuotantoa. Usein hyvin lyhyet aggregaatin käyttöjaksot riittävät. Varavoiman tarve on suurimmillaan pimeään aikaan talvella. Pakkasella varmatoimisesti käynnistyvä bensiinikäyttöinen aggregaatti on oikea valinta hybridiin. Diesel aggregaatilla ei saavuteta taloudellista etua lyhyissä käyttöjaksoissa, kun käyttötunnit jäävät pieneksi. Luotettava käynnistyminen kovalla talvipakkasella on myös oma haasteensa.

Paljonko varavoima-aggregaattia yleensä käytetään?

Varavoima-aggregaatilla voi tuottaa sähköenergiaa paljonkin, jos niin haluaa. Varavoimalla sähkön tuottaminen kuitenkin maksaa polttoainekuluina ja lyhentyneenä aggregaatin elinikänä. Lähtökohtaisesti hybridijärjestelmässä varavoima-aggregaatin käyttö mitoitetaan niin, että aggregaatin käyttökustannukset ovat erittäin maltilliset ja laskennallinen elinikä on vähintään 12 vuotta. Suunnitelmallisella sähkön käytöllä aggregaatin polttoainekulut voi pudottaa hyvin marginaaliseksi ja käyttöikää kasvattaa todella pitkäksi.

Hybridivoimalaa voi käyttää talvella ilman tuulivoimalaa, mutta silloin talvituotanto nojaa pitkälti varavoima-aggregaattiin. Talvella polttoainekulut kasvavat ja aggregaatin elinikä lyhenee. Talvikäytössä tuulivoimala on ehdoton. Hyvällä paikalla tuulivoimala korvaa käytännössä lähes täysin varavoimakoneen tarpeen.

Mitä tarkoittaa 1 vaiheinen sähkö?

Suomessa omakotitalojen sähköistys on 3-vaiheinen. Kiinteistöön tulevissa siirtokaapeleissa on 5 johdinta, mistä 3 on vaihejohtimia. Kiinteistön sähkötaulusta esim. keittiön pistorasia tulee 1 vaiheisena. Kiinteässä sähköverkossa 3-vaiheisuus on perusteltua suurten siirtoetäisyyksien vuoksi. Omassa sähköntuotannossa siirtomatka on kuitenkin huomattavan lyhyt ja siksi tuotanto on suoraan 1-vaiheista. 1-vaihesessa järjestelmässä energian hallinta on edullisempaa ja helpompaa, tuotanto ja kulutus kohtaavat tarkemmin. Jos hybridillä sähköistetään vanha 3-vaiheisessa verkossa ollut omakotitalo, tulee sähkökeskus ryhmitellä uudelleen 1-vaiheselle hybridivoimalan syötölle.

Mitä tarkoittaa hetkellinen huipputeho?

Hybridijärjestelmässä sähkö tuotetaan invertterissä. Invertterin koko rajoittaa suurimman jatkuvan tehon ja maksimitehon. Invertteri pystyy syöttämään ilmoitettua jatkuvaa tehoa pitkään, mutta ilmoitettua maksimitehoa vain pienen hetken. Hetkellinen maksimiteho on kuitenkin tarpeellinen esim. silloin kun jääkaapin kompressori käynnistyy. Vaikka muuta kulutusta oli jo lähelle ilmoitettua jatkuvaa tehoa, riittää jääkaapille hetkellistä tehoa käynnistymiseen. Invertteriä ei kannata ylimitoittaa. Suuri invertteri vie enemmän lepovirtaa ja koska invertteri on päällä 24/7, voi ylimittaisen invertterin pohjakulutukseen mennä jopa 1 kWh päivässä - täysin hukkaa.

Asennetaanko aurinkopaneelit katolle?

Keskikesällä aurinkopaneeleilla saadaan helposti riittävä määrä energiaa kesäkäyttöön. Koskapa keskikesän maksimiteho ja tuotto eivät ole tärkeintä, asennetaan paneelit suureen, noin 70 - 90 asteen paneelikulmaan, jolloin aikaisen kevään ja myöhäisen syksyn tuotanto korostuu. Katolla paneelikulmaa on vaikea saada noin suureksi ja monesti rakennuksen lappeiden suutauskin on väärä. Paneelit asennetaan lähes aina maa-asennustelineeseen, minkä sijoittelu tontille on helppoa ja missä paneelikulma ja suutaus saadaan halutuksi. Katolle asentaminenkin on mahdollista, jos lapesuunnat ja kaltevuudet vain ovat soveltuvat. Maa-asennuksessa saadaan kuitenkin huomatta etu, kun paneeleita peittävä lumi voidaan pudottaa vaivattomasti.