Aurinkosähkö jääkaappi kulutus: energiantarpeen arviointi
Jääkaappi kuluttaa sähköä ympäri vuorokauden, mutta aurinkopaneelien tuotanto vaihtelee päivän, vuodenajan, sään ja asennuspaikan mukaan. Siksi aurinkosähkö jääkaappi kulutus ei ratkea vertaamalla vuosikulutuksia sellaisenaan, eikä jääkaapille voi määrittää yleispätevää paneelimäärää.
Arvio alkaa oman laitteen energiamerkinnästä tai valmistajan ilmoittamasta vuosikulutuksesta. Sen jälkeen kulutusta verrataan paikalliseen aurinkosähkön tuotantoarvioon ja tarkastellaan, tarvitaanko ilta- ja yöaikaan sähköverkkoa tai akkua tuotannon ja kulutuksen välille.
Jääkaapin sähkönkulutus: mistä se löytyy?
Tarkista ensin jääkaapin energiamerkinnästä tai valmistajan dokumentaatiosta laitteen ilmoittama vuosikulutus kilowattitunteina. Tämä on oman laitteen lähtöarvo, eikä kulutusta pidä korvata yleisellä arviolla.
Vuosikulutus ei kuitenkaan yksin kerro, kuinka hyvin aurinkosähkö kattaa jääkaapin tarpeen. Jääkaappi toimii myös silloin, kun paneelit eivät tuota sähköä, joten tarkastelussa tarvitaan lisäksi paikallinen aurinkosähkön tuotantoarvio ja tieto siitä, käytetäänkö sähköverkkoa tai akkua. Näin aurinkosähkö jääkaappi kulutus arvioidaan laitteen ja kohteen perusteella, ei vakiintuneen paneelimäärän mukaan.
Jos akku tulee vaihtoehdoksi, sen mitoitukseen vaikuttavat muun muassa kulutus, tuotannon ajoittuminen ja haluttu käyttöperiaate. Lisätietoa löytyy akun mitoituksen perusteista.
Aurinkosähkön tuotanto ja jääkaapin energiantarve
Aurinkosähkön tuotantoa verrataan jääkaapin vuosikulutukseen paikallisen tuotantoarvion avulla. Arvioon vaikuttavat sijainti, sää, paneelien suuntaus ja kallistus sekä mahdollinen varjostus. Suomessa aurinkopaneelien keskimääräinen vuosituotto on noin 850–1 050 kWh kilowattihuippua kohden, mutta kohdekohtainen laskelma on tätä yleislukua tärkeämpi.
Vuositasolla tuotanto voi näyttää riittävältä, vaikka sähköä ei olisi saatavilla juuri silloin, kun jääkaappi sitä tarvitsee. Päivällä jääkaappi voi käyttää paneelien tuottamaa sähköä suoraan. Kun tuotanto ylittää hetkellisen kulutuksen, ylijäämä voidaan ohjata akkuun tai sähköverkkoon. Ilman akkua tai sähköverkkoyhteyttä tuotanto ja kulutus eivät välttämättä kohtaa jatkuvasti.
Kausivaihtelu ja tuotannon ajoittuminen
Aurinkopaneelit tuottavat Suomessa eniten keväästä syksyyn. Noin 70 % tuotannosta syntyy maaliskuun ja syyskuun välillä, ja touko-, kesä- ja heinäkuu ovat yleensä tuottavimpia kuukausia. Talvella tuotanto on huomattavasti vähäisempää ja voi jäädä alle 10 prosenttiin vuosituotannosta, etenkin jos paneelit peittyvät lumeen.
Myös vuorokaudenaika vaikuttaa. Jääkaappi tarvitsee energiaa ympäri vuorokauden, mutta paneelit tuottavat vain valoisan ajan sää- ja olosuhderajoituksin. Siksi laskennassa kannattaa erottaa kolme tilannetta:
- päivällä suoraan käytettävä aurinkosähkö
- sähköverkosta tarvittava energia, kun tuotanto ei riitä
- akusta otettava energia iltaisin ja öisin.
Käytännöllinen arvio tehdään kuukausittain vertaamalla energiamerkinnän tai valmistajan dokumentaation vuosikulutusta kohteen tuotantoarvioon. Erityisesti talven tuotanto ja pilviset jaksot on tarkasteltava erikseen. Vuosittainen energiatasapaino ei yksin osoita, että jääkaappi saisi aurinkosähköä keskeytyksettä.
Akun rooli jääkaapin virransyötössä
Akku toimii aurinkosähköjärjestelmässä tuotannon ja kulutuksen välisenä siirtymänä. Päivällä syntyvää aurinkosähköä voidaan varastoida myöhempää käyttöä varten, jolloin jääkaappi voi saada energiaa myös illalla ja yöllä. Akku ei kuitenkaan itsessään takaa jatkuvaa sähkönsaantia, sillä toimintaan vaikuttavat sen koko, teho, käyttöolosuhteet ja koko järjestelmän mitoitus.
Milloin akku on tarpeen?
Akkua tarvitaan erityisesti silloin, kun tavoitteena on käyttää aurinkosähköä myös tuotantoajan ulkopuolella eikä sähköverkon käyttöä haluta tai voida hyödyntää. Verkkokytketyssä kohteessa jääkaappi voi käyttää päivällä aurinkosähköä, mutta muulloin sähkö tulee verkosta. Akku siirtää osan päiväsaikaan tuotetusta sähköstä iltaan ja yöhön, mutta sen hankinta on tekninen ja taloudellinen mitoitusratkaisu, ei automaattinen edellytys jääkaapin käytölle.
Akun mitoituksessa on erotettava kaksi asiaa:
- Kapasiteetti, joka ilmoitetaan kilowattitunteina (kWh), kertoo, kuinka paljon energiaa akku voi varastoida ja kuinka pitkään se voi syöttää kuormaa.
- Teho, joka ilmoitetaan kilowatteina (kW), kertoo, kuinka nopeasti akku voi latautua tai purkautua.
Mitoitus perustuu koko kohteen sähkönkulutukseen, päivittäiseen kulutukseen, vuodenaikojen vaihteluun ja tavoiteltuun omavaraisuuteen. Jääkaapin vuosikulutus on siis yksi lähtötieto, mutta sen perusteella ei voi yksin valita akun kokoa. Liian pieni akku ei kata tarvittavaa energiantarvetta, jolloin sähköä on ostettava verkosta tai osa aurinkosähköstä jää hyödyntämättä. Yleinen noin 1 kWh:n akkuvaraston suhde 1 kW:n aurinkosähkötehoon koskee koko aurinkosähköjärjestelmää, ei jääkaappikohtaista tarvetta.
Sähkökatkon aikainen käyttö vaatii lisäksi varasyöttöön soveltuvan järjestelmän, verkkoyhteyden turvallisen irtikytkennän ja asianmukaisen saarekekäyttötoiminnon. Tavallinen verkkokytketty akku ei siten automaattisesti pidä jääkaappia käynnissä sähkökatkon aikana. Kytkennät ja varmistukset on suunniteltava sähköalan ammattilaisen kanssa.