12v aurinkosähköjärjestelmän kytkentäkaavio: komponenttien roolit ja turvallisuus

12v aurinkosähköjärjestelmän kytkentäkaavio kannattaa hahmottaa energian kulkuna aurinkopaneelilta lataussäätimen kautta akustolle ja edelleen tasavirtakuormille tai invertterille. Tässä kokonaisuudessa mökin tai muun sähköverkosta riippumattoman järjestelmän komponenttien roolit eroavat sähköverkkoon liitetystä aurinkosähköjärjestelmästä.

Samalla on tärkeää tunnistaa, mitkä asiat voi tehdä itse ja milloin tarvitaan sähköalan ammattilainen. Tukesin ja Motivan ohjeisiin perustuva tarkastelu auttaa arvioimaan 12 voltin tasavirtajärjestelmän turvallisuutta, dokumentointia ja Suomen sähköturvallisuuslain mukaisia vastuita ilman, että yleistä 230 voltin verkkoasennuksen kaaviota sovelletaan väärään järjestelmään.

12V aurinkosähköjärjestelmän perusrakenne ja komponentit

Energian kulku 12 voltin järjestelmässä

Sähköverkosta riippumattomassa mökki- tai ajoneuvokäytössä aurinkosähköjärjestelmä toimii yleensä 12 tai 24 voltin tasavirtajärjestelmänä. Perusrakenne hahmottuu näin:

aurinkopaneeli → lataussäädin → akusto → tasavirtakuormat tai invertteri

Komponentti	Rooli järjestelmässä
Aurinkopaneeli	Muuttaa auringon säteilyn tasavirraksi. Paneeleita voidaan kytkeä sarjaan jännitteen tai rinnakkain virran kasvattamiseksi järjestelmän suunnittelun mukaan.
Lataussäädin	Säätelee paneeleilta akustolle tulevaa sähköä, valvoo akun varaustilaa ja auttaa estämään ylilatausta sekä liiallista purkautumista. MPPT-säädin optimoi paneelien tuottoa muuttuvissa sääoloissa.
Akusto	Varastoi aurinkosähköä myöhempää käyttöä varten, esimerkiksi iltaan tai vähäisen tuotannon ajalle. Akusto voi koostua yhdestä akusta tai akkupankista.
Tasavirtakuormat	Käyttävät järjestelmän tuottamaa 12 voltin tasavirtaa suoraan. Tällaisia voivat olla esimerkiksi mökin LED-valot.
Invertteri	Muuttaa akuston tasavirran vaihtovirraksi, jota tavalliset 230 voltin laitteet voivat käyttää. 12 voltin järjestelmässä invertteri liitetään akustoon valmistajan ohjeiden mukaisesti.

Akuston mitoituksessa huomioidaan kulutustottumukset, päivittäinen energiantarve, vuodenaikojen vaihtelu ja tavoiteltu omavaraisuus. Suomessa aurinkotuotanto painottuu kevääseen ja kesään, joten akuston koko ei yksin ratkaise talvikauden energiantarvetta.

Tämä rakenne koskee sähköverkosta erillistä järjestelmää. Sähköverkkoon liitetyssä järjestelmässä invertteri kytkeytyy kiinteistön sähköverkkoon ja edelleen jakeluverkkoon, joten sitä ei pidä rinnastaa mökin yksinkertaiseen 12 voltin kokonaisuuteen. Kokonaisuuden eri osia voi verrata myös Scanofficen aurinkosähköjärjestelmäesimerkissä, mutta oma kytkentä on aina tehtävä komponenttien valmistajan ohjeiden ja kohteen vaatimusten mukaan.

Turvallisuus ja vastuu asennuksessa

Mitä saa tehdä itse?

Tukesin mukaan nimellisjännitteeltään enintään 120 voltin järjestelmän asentaminen ei edellytä sähkötyöpätevyyttä sähköturvallisuuslain 56 §:n perusteella. Asentajan on silti varmistettava silmämääräisesti, että järjestelmä on turvallinen ja että valmistajan asennusohjeita on noudatettu. Tämä ei tee kaikista 12 voltin järjestelmään liittyvistä töistä automaattisesti omatoimiasennuksia.

Jos kokonaisuuteen kuuluu kiinteistön sähköasennuksia, kuten pistorasioita tai valaistusta, sekä akusto ja invertteri, tarvitaan oikeus tehdä kiinteistöjen sähköasennuksia. Tukesin mukaan vähimmäisvaatimus on tällöin S2-pätevyys tai vastaava aiempi pätevyys. Epäselvässä rajatapauksessa vastuu ja työn laajuus kannattaa selvittää sähköalan ammattilaisen kanssa ennen asennusta.

Verkkoon liittäminen kuuluu ammattilaiselle

Sähköverkkoon liitettävä aurinkosähköjärjestelmä ei ole sama asia kuin sähköverkosta erillinen mökin 12 voltin järjestelmä. Verkkoon kytkeminen edellyttää aina oikeutta tehdä sähkötyötä ja yleensä S2-oikeuksia. Lisäksi tarvitaan paikallisen verkkoyhtiön lupa, ja verkkoyhtiöllä on oltava pääsy järjestelmän erotuspisteeseen.

Verkkoon liitettävään järjestelmään kuuluu lakisääteinen käyttöönottotarkastus ja tarkastuspöytäkirja. Verkkorinnakkaisen invertterin on estettävä sähkön syöttö verkkoon sähkökatkon tai muun verkkovian aikana.

Merkinnät ja dokumentointi

Motiva korostaa aurinkosähköjärjestelmän suunnittelun, yhteensopivien komponenttien ja ammattitaitoisen asennuksen merkitystä. Järjestelmästä on säilytettävä tiedot, käyttöönottotarkastuksen mittaustulokset ja muut tarvittavat dokumentit. Kohteessa tulee olla myös järjestelmän tiedot, varoitusmerkinnät, yhteystiedot ja turvallisuusohjeet. Aurinkosähköjärjestelmän tietokortti sijoitetaan pääkeskuksen läheisyyteen, ja kopio toimitetaan paikalliselle pelastuslaitokselle.

Tukesin tarkastusaineisto ei vahvista erillistä, kaikkiin 12 voltin järjestelmiin sovellettavaa merkintästandardia. Siksi merkinnät ja erotukset on toteutettava kyseisen järjestelmän, laitteiden valmistajan ohjeiden ja kohteen vaatimusten perusteella. Paneelit voivat tuottaa sähköä myös ilman suoraa auringonpaistetta, joten järjestelmää ei pidä käsitellä jännitteettömänä pelkän pääkytkimen katkaisun jälkeen.