Miten Valita Oikean Kokoinen Aurinkopaneeli Akku Mitoitukseen

✅ Oikean kokoinen aurinkopaneeli-akku takaa energiatehokkuuden, luotettavuuden ja säästöt – mitoita tarve ja kapasiteetti huolella!

Oikean kokoisen aurinkopaneelin ja akun valinta mitoitetaan järjestelmän energiatarpeen mukaan. Kokonaisenergiankulutus (Wh/päivä) määrittää, kuinka paljon energiaa järjestelmän tulee tuottaa ja varastoida. Aurinkopaneelin tehon tulee vastata kulutusta ja akun kapasiteetin riittää varastoimaan energiaa esimerkiksi pilvisinä päivinä tai yöllä. Tämä tarkoittaa, että mitoittaminen perustuu päivittäiseen energiankulutukseen, paneelin tuotantoon ja akun varastointitarpeeseen.

Tässä artikkelissa käymme läpi yksityiskohtaisesti, miten mitoitus tehdään vaihe vaiheelta. Käymme läpi tarvittavat laskelmat päivittäisen kulutuksen perusteella, paneelitehon valinnan aurinkoenergian saatavuuden mukaan sekä akun kapasiteetin laskennan varmistaaksemme riittävän varastoinnin. Lisäksi annamme käytännön vinkkejä ja esimerkkejä eri käyttötarkoituksiin, jotta voit valita juuri sinun tarpeisiisi sopivan kokonaisuuden.

1. Päivittäisen energiankulutuksen määrittäminen

Ensimmäinen askel on laskea, kuinka paljon energiaa järjestelmäsi kuluttaa vuorokaudessa. Tämä tehdään yhteenlaskemalla kaikkien laitteiden tehonkulutus (watteina) kerrottuna niiden käyttöajalla tunneissa. Esimerkiksi:

• Laitteen teho: 50 W
• Käyttöaika: 4 tuntia päivässä
• Energiankulutus: 50 W × 4 h = 200 Wh/päivä

Kun olet laskenut kaikkien laitteiden kulutukset, saat kokonaissumman Wh/päivä (wattituntia per päivä), joka on lähtökohtana mitoittamiselle.

2. Aurinkopaneelin koon valinta

Aurinkopaneelin kapasiteetti valitaan siten, että se pystyy tuottamaan tarvittavan määrän energiaa päivässä. Tämä riippuu alueesi keskimääräisestä auringon säteilymäärästä ja paneelin hyötysuhteesta. Suomessa keskimääräinen aurinkoenergian tuotanto on noin 2–3 kWh/m²/päivä eri vuodenaikoina.

Lasketaan tarvittava paneeliteho kaavalla:

Paneelin teho (W) = päivittäinen energiankulutus (Wh) / (auringon säteilytuntien määrä × tehosuhde)

Esimerkiksi, jos kulutus on 1000 Wh/päivä, aurinkotuntien määrä 4 tuntia ja paneelin hyötysuhde 0,8 (80 %), tarvittava paneeliteho on:

1000 Wh / (4 h × 0,8) = 312,5 W

3. Akku kapasiteetin mitoittaminen

Akku mitoitetaan siten, että se pystyy varastoimaan riittävästi energiaa yöksi ja pilvisiksi päiviksi. Yleisesti suositellaan, että akun kapasiteetti on vähintään 2–3 päivän energiankulutuksen verran, jotta varmistetaan varavoima. Akkujen kapasiteetti ilmoitetaan ampeeritunteina (Ah), mutta lasketaan ensin wattitunneissa.

Akku kapasiteetti (Wh) = päivittäinen energiankulutus (Wh) × varastointipäivien määrä / akun käyttöjännite (V)

Esimerkiksi, jos kulutus on 1000 Wh/päivä, varastointipäivien määrä 3 ja akun jännite 12 V, tarvittava akkuakun kapasiteetti on:

1000 Wh × 3 / 12 V = 250 Ah

4. Lisävinkkejä ja huomioita

• Akkutyypin valinta: Lyijyakut, litiumakut ja muut tyypit vaikuttavat käyttöikään ja syväpurkaukseen.
• Varmistuskertoimet: On hyvä lisätä noin 20 % varaa sekä paneeli- että akkuvalintaan.
• Lataussäätimen merkitys: Varmista, että lataussäädin on sopiva aurinkopaneelin ja akun jännitteille ja teholle.
• Käyttötarkoitus: Eri käyttötarkoituksiin, kuten mökille, sähköauton lataukseen tai sähköverkosta erilliseen käyttöön, mitoittaminen voi vaihdella.

Aurinkopaneelijärjestelmän akkujen ominaisuudet ja tyypit

Kun suunnittelet aurinkopaneelijärjestelmän akkujen mitoittamista, on ensisijaisen tärkeää ymmärtää eri akkujen ominaisuudet sekä niiden tyypit. Nämä tekijät vaikuttavat suoraan järjestelmän tehokkuuteen, käyttöikään ja kokonaistaloudellisuuteen.

Keskeiset ominaisuudet, jotka vaikuttavat akun valintaan

• Kapasiteetti (Ah) – kertoo, kuinka paljon sähköenergiaa akku pystyy varastoimaan. Mitä suurempi kapasiteetti, sitä pidempään akku voi syöttää virtaa.
• Jännite (V) – määrittää jännitteen, jolla akku toimii. Tyypillisiä arvoja aurinkopaneelijärjestelmissä ovat 12V, 24V ja 48V.
• Syväpurkauskyky – kuvaa akun kykyä kestää toistuvia syväpurkauksia ilman, että sen käyttöikä lyhenee merkittävästi.
• Energiatehokkuus – kuinka hyvin akku varastoi ja luovuttaa energiaa ilman turhia häviöitä.
• Käyttöikä – usein ilmoitettu lataus-purkaus-syklien lukumääränä. Esimerkiksi laadukas litiumakku voi kestää jopa 5000 sykliä, kun perinteinen lyijyakku kestää noin 500–1000 sykliä.
• Huoltotarve – jotkin akut vaativat säännöllistä ylläpitoa, kuten elektrolyyttitason tarkastusta.

Yleisimmät aurinkopaneelijärjestelmien akkutyypit

Seuraavassa taulukossa esitellään useimmat käytetyt akkutyypit ja niiden tärkeimmät ominaisuudet:

Praktiset esimerkit

Litiumioniakut ovat yleistyneet nopeasti kotitalouksien aurinkopaneelijärjestelmissä, koska niiden pitkä käyttöikä ja kevyt rakenne tekevät niistä erinomaisen valinnan, vaikka alkuinvestointi olisikin suurempi. Esimerkiksi 10 kWh litiumioniakku voi palvella keskikokoista kotitaloutta jopa 10 vuotta.

Toisaalta, lyijyhappoakut sopivat hyvin pienempiin budjetteihin ja lyhytaikaiseen energian varastointiin, mutta ne vaativat useampaa vaihtokertaa ajan mittaan, mikä saattaa nostaa kokonaiskustannuksia.

Suositukset akun valintaan

1. Tarkastele energiantarvettasi – arvioi päivittäinen ja yöpymiseen tarvittava energia kWh-muodossa.
2. Valitse akkutyypin mukaan – käytä litiumakkua pitkäkestoiseen ja tehokkaaseen varastointiin, lyijyakku sopii budjetti- ja huoltotietoisille.
3. Huomioi ympäristön olosuhteet – esimerkiksi litiumakut toimivat laajemmalla lämpötila-alueella.
4. Laske kustannukset pitkällä aikavälillä – huomioi akun elinkaari ja huoltokustannukset.

Usein kysytyillä kysymyksillä

Mikä on aurinkopaneelin akun mitoituksen perusperiaate?

Akun koko valitaan sen mukaan, kuinka paljon energiaa halutaan varastoida ja kuinka pitkään virtaa tarvitaan ilman auringonvaloa.

Kuinka lasketaan tarvittava akkukapasiteetti aurinkopaneelijärjestelmään?

Tarvittava kapasiteetti saadaan kertomalla päivittäinen energiankulutus halutulla varmuusajalla ja lisäämällä häviöiden varaus.

Mikä rooli on syväpurkaussyvyydellä (DoD) akun mitoituksessa?

Syväpurkaussyvyys kertoo, kuinka paljon akkua voi käyttää turvallisesti; sitä on tärkeää huomioida akun käyttöiän ja kapasiteetin optimoinnissa.

Kuinka moni aurinkopaneeli tarvitaan akun lataamiseen?

Paneelien määrä riippuu akun koosta, paneelin tehosta sekä aurinkoisten tuntien määrästä päivässä.

Miten akun tyyppi vaikuttaa mitoitukseen?

Eri akkutyypit, kuten lyijyhappo ja litiumioni, eroavat kapasiteetin, käyttöiän ja huollon tarpeiden suhteen, mikä vaikuttaa mitoitukseen.

Kiinnostuitko aiheesta? Jätä kommenttisi alle ja kerro omista kokemuksistasi! Muista myös tutustua muihin aurinkoenergiaa käsitteleviin artikkeleihimme verkkosivustollamme.