Miten aurinkopaneelit asennetaan ja kytketään sähköverkkoon
Kun mietit, miten aurinkopaneelit asennetaan, tärkein lähtökohta on tämä: verkkoon liitettävä järjestelmä on sähkötyötä, jonka saa tehdä vain sähköalan ammattilainen, ja kokonaisvastuu kuuluu sähköurakoitsijalle. Tukesin linjausten mukaan asennus ja sähköverkkoon kytkentä edellyttävät vähintään S2-asennusoikeuksia, eikä pääkytkimen katkaisu tee aurinkosähköjärjestelmästä turvallista.
Tässä jutussa käydään läpi, miten aurinkopaneelit kytketään sähköverkkoon ammattilaisen tekemänä, mitä osia järjestelmään kuuluu, miksi käyttöönottotarkastus on pakollinen ja miten mikrotuotanto sekä mitoitus vaikuttavat kokonaisuuteen. Näin tiedät, mitä voit vaatia urakoitsijalta ja miksi oikein tehty asennus on sekä turvallisuuden että lainmukaisuuden kannalta olennainen.
Miten aurinkopaneelit asennetaan ja kytketään sähköverkkoon
Aurinkopaneelien asennus ei ole vain paneelien kiinnittämistä katolle, vaan sähkötyötä, jonka saa tehdä vain sähköalan ammattilainen. Tukesin mukaan vastuu koko asennuksesta kuuluu sähköurakoitsijalle, ja verkkoon liitettävässä järjestelmässä työn tekijällä pitää olla vähintään S2-asennusoikeudet. Siksi turvallinen lähtökohta on valita urakoitsija, jonka oikeudet voi tarkistaa Tukesin rekisteristä.
Käytännössä työ alkaa järjestelmän suunnittelulla ja oikeiden komponenttien valinnalla. Turvallisin vaihtoehto kuluttajalle on usein kokonaispaketti, jossa valmistaja on valinnut yhteensopivat ja turvalliset osat. Aurinkosähköjärjestelmään kuuluu paneelien lisäksi tasavirta- ja vaihtovirtakaapelointi, invertteri, erotuskytkimet, sähkötaulu, johon järjestelmä liitetään, sekä sähkömittari, joka pystyy kaksisuuntaiseen mittaukseen. Invertteri voi olla erillinen laite tai se voi olla integroitu paneeliin mikroinvertterinä. Jos järjestelmän haluaa tuottavan tavallista 230V verkkosähköä käyttäville laitteille, invertteri on olennainen osa kokonaisuutta.
Asennuspaikka vaikuttaa siihen, miten hyvin järjestelmä toimii. Paneelit voidaan sijoittaa katolle, seinälle tai maahan asennettaviin telineisiin. Ne tarvitsevat riittävästi auringonvaloa, joten varjoisia paikkoja, kuten puiden suojaa tai räystään alustaa, kannattaa välttää. Kun paneelit suunnataan idän ja lännen välille, nykytiedon mukaan asennuskulma ei ole tärkein asia, vaan paneelien määrä korostuu enemmän. Tämä on olennainen huomio erityisesti silloin, kun tavoitteena on käytännön hyöty omassa käyttöpaikassa eikä mahdollisimman monimutkainen rakenne.
Kytkennässä ei ole tilaa omatoimisuudelle. Verkkoliitäntäinen aurinkosähköjärjestelmä on sähkötyötä, joka vaatii sähköluvan koko toteutuksen ajan. Miten aurinkopaneelit kytketään sähköverkkoon, kuuluu siis aina urakoitsijan tehtäviin, ei omalle vastuulle. Asennuksessa on lisäksi noudatettava SFS 6000 -standardin osaa 7-712 sekä kohtaa 551, ja komponentit pitää asentaa valmistajan ohjeiden mukaan. Johdot on kiinnitettävä kunnolla, haavoittuvat kohdat suojattava ja liitokset tehtävä oikein, koska vastuu ohjeiden mukaisesta ja turvallisesta toteutuksesta on asentajalla.
Tässä kohtaa riskit näkyvät suoraan omistajalle. Komponentit pitää asentaa niin, että ne suojautuvat ulkoisilta vaurioilta ja kosteuden aiheuttamalta hapettumiselta, muuten vikojen ja vaaratilanteiden riski kasvaa. Tukesin mukaan myös pienehköltä näyttävä järjestelmä kannattaa jättää ammattilaiselle, jos oikea asennustapa epäilyttää. Tämä on erityisen tärkeää siksi, että jopa 12V tasajännite voi aiheuttaa oikosulussa tulipalon. Siksi Motivan aurinkosähköjärjestelmän huolto- ja turvallisuusohjeissa korostetaan myös paloturvallisuutta.
Kun työ on tehty, asentajan kuuluu tehdä käyttöönottotarkastus ja siihen liittyvät mittaukset. Aurinkosähköjärjestelmälle laadittu tarkastuspöytäkirja on urakoitsijan kirjallinen vakuutus siitä, että järjestelmä on säädösten mukainen eikä vaaranna käyttäjäänsä.
Aurinkosähköjärjestelmän osat ja niiden sijoittelu
Aurinkosähköjärjestelmä rakentuu yleensä paneeleista, kaapeleista, invertteristä, erotuskytkimistä, sähköpääkeskuksesta ja kaksisuuntaisesta sähkömittarista. Paneelit muuttavat auringon säteilyn tasavirraksi, ja invertteri muuntaa sen vaihtovirraksi, jota rakennuksen sähköverkko voi käyttää. Jos järjestelmään kuuluu akusto, mukaan voidaan liittää myös vaihtosuuntaaja tai hybridi-invertteri, jotta akku toimii kokonaisuuden kanssa oikein. Tämä rakenne ratkaisee käytännössä sen, miten tuotettu sähkö saadaan käyttöön omassa kohteessa, eikä pelkkä paneelien asentaminen vielä riitä.
Sijoittelu riippuu siitä, mihin kohteeseen järjestelmä tehdään. Tukesin mukaan paneelit voidaan asentaa katolle, seinään tai maahan asennettavaan telineeseen. Käytännössä katolle sijoittaminen on tavallista, ja joissakin kohteissa paneelit voidaan integroida myös seinäelementteihin. Kaltevalla katolla paneelit asennetaan yleensä katon lappeen suuntaisesti. Tasakatolla kiinnitys voidaan tehdä kelluvana ilman kattoreikiä, ja tyypillinen asennuskulma on noin 15 astetta. Sijoittelulla on merkitystä sekä rakenteen että huollon kannalta, koska väärä kiinnitys voi heikentää järjestelmän pysyvyyttä ja altistaa osat rasitukselle.
Kattotyypillä on oma kiinnitysjärjestelmänsä. Tiili-, konesauma-, aalto- tai profiilipelti- ja huopakatto eivät kaikki vaadi samaa ratkaisua, joten kiinnitystapa valitaan rakenteen mukaan. Asennuksessa käytettävien komponenttien on lisäksi oltava valmistajan ohjeiden mukaisia. Tukes korostaa myös, että osat pitää suojata ulkoisilta vaurioilta ja kosteuden aiheuttamalta hapettumiselta. Tämä ei ole vain tekninen yksityiskohta, vaan keskeinen osa järjestelmän käyttöikää ja turvallisuutta.
Johdotuksessa kulkee selkeä reitti: paneeleilla tuotettu sähkö johdetaan tasavirtakaapelilla invertterille ja siitä vaihtovirtakaapelilla sähköpääkeskukseen. Kaapeleiden on sovelluttava ulkoasennukseen ja kestettävä olosuhteiden aiheuttamaa rasitusta. Kiinnitysten, suojauksen ja liitosten oikea toteutus on osa asentajan vastuuta, sillä huonosti toteutettu johdotus voi aiheuttaa toimintahäiriöitä tai vaarantaa järjestelmän turvallisuuden. Tässäkin syy on sama kuin muissa osissa: järjestelmän on toimittava yhdessä, ei irrallisina osina.
Jos järjestelmässä on akusto, sen paikka ja liitännät suunnitellaan osaksi kokonaisuutta. Akusto mahdollistaa ylijäämäsähkön varastoinnin ja voi tarjota varavoimaa sähkökatkon aikana. Se vaikuttaa myös siihen, miten tuotantoa käytetään arjessa, koska sähköä voidaan hyödyntää silloin, kun siitä on enemmän hyötyä kuin heti tuotantohetkellä. Tukesin mukaan kuluttajalle turvallisin vaihtoehto on kokonaispaketti, jossa valmistaja on valinnut toisiinsa sopivat ja turvalliset komponentit. Lisätietoa järjestelmän kokonaisuudesta löytyy myös Scanofficen aurinkosähköjärjestelmä-sivulta. Näin järjestelmän sijoittelu, kytkennät ja käyttötapa pysyvät hallittuna kokonaisuutena.
Turvallisuus ja vastuu asennusprosessissa
Turvallisuus ei aurinkosähkössä ole sivuseikka, vaan koko asennuksen lähtökohta. Tukes valvoo alan turvallisuutta, ja järjestelmän asennuksen kokonaisvastuu on aina sähköurakoitsijalla. Verkkoon kytkettävän järjestelmän saa asentaa ja liittää sähköverkkoon vain henkilö, jolla on vähintään S2-asennusoikeudet. Käytännössä tämä tarkoittaa, että aurinkopaneelien sähkötyöt eivät ole kuluttajan itse tehtäviä töitä, vaan luvanvaraisia sähköasennuksia. Kuluttajan kannattaa tarkistaa asentajan oikeudet Tukesin toiminnanharjoittajien rekisteristä ennen työn tilaamista.
Turvallinen toteutus ei ole pelkkä muodollisuus, vaan liittyy suoraan siihen, miten järjestelmä toimii arjessa ja miten sitä voidaan käyttää ilman vaaraa. Kuluttajan kannalta turvallisin vaihtoehto on kokonaispaketti, jossa valmistaja on valinnut toisiinsa sopivat ja turvalliset komponentit. Se vähentää riskiä, että osat eivät sovi yhteen tai että asennuksesta tulee epävarma jo lähtökohtaisesti.
Asennuksessa noudatetaan sähköasennusstandardia SFS 6000, osa 7-712, sekä kohtaa 551, joka koskee pienjännitegeneraattorilaitteistoja. Lisäksi järjestelmän komponentit on asennettava valmistajan ohjeiden mukaan. Tukesin mukaan ne pitää suojata ulkoisilta vaurioilta ja kosteuden aiheuttamalta hapettumiselta. Erityistä huomiota vaativat kaapeleiden riittävä kiinnitys, haavoittuvien kohtien suojaus ja liitosten oikea toteutus. Näissä kohdissa virhe voi näkyä vasta myöhemmin, mutta vastuu turvallisesta ja ohjeiden mukaisesta toteutuksesta kuuluu asentajalle.
Paloturvallisuus on syy suhtautua aurinkosähköön vakavasti myös silloin, kun järjestelmä näyttää pieneltä. Jo 12V tasajännite voi aiheuttaa oikosulussa palon. Siksi järjestelmän suunnittelu, asennus ja tarkastus ovat turvallisuuden kannalta sama ketju, ei erillisiä vaiheita. Myös pelkkä rakennuksen pääkytkimen katkaisu ei tee aurinkosähköjärjestelmästä turvallista, koska paneelit voivat tuottaa sähköä edelleen. Tämä on olennainen ero tavalliseen sähkölaitteeseen verrattuna, ja siksi järjestelmään tai sen osiin ei pidä koskea omin päin.
Riski korostuu erityisesti katolla ja huoltotilanteissa. Tukesin mukaan sähköiskun vaara on olemassa, jos vesisuihku tai työkalu osuu jännitteisiin osiin, kaapelointi vaurioituu tai joku astuu paneelin päälle. Lisäksi rikkoutuneista paneeleista voi irrota lasinsiruja ja palotilanteessa syntyä vaarallisia kaasuja. Jo valoista, esimerkiksi pelastusajoneuvojen valoista tai tulipalosta, voi tulla sähköntuotantoa, joten myös vaurioituneet paneelit voivat olla jännitteisiä.
Kun laitteisto on asennettu, asentajan on tehtävä käyttöönottotarkastus ja siihen liittyvät mittaukset. Tarkastus on osa sähköurakoitsijan velvollisuuksia, ja pöytäkirja luovutetaan järjestelmän haltijalle. Se on kirjallinen varmistus siitä, että järjestelmä on asennettu määräysten mukaan eikä aiheuta vaaraa käyttäjille. Aurinkosähköjärjestelmän tarkastuksessa on myös joitakin erityispiirteitä verrattuna tavalliseen sähköasennukseen.
Jos epäilyttää vähänkään, oikea ratkaisu on jättää työ ammattilaiselle. Sama pätee myös myöhempään ylläpitoon, esimerkiksi siihen, miten aurinkopaneelit puhdistetaan, jotta järjestelmän turvallisuus ja kunto eivät vaarannu.
Mikrotuotannon luvat ja järjestelmän mitoitus
Kun järjestelmä liitetään sähköverkkoon, kyse on mikrotuotannosta. Jos järjestelmän nimellisteho on enintään 100 kVA, siitä käytetään tätä termiä, ja järjestelmä mitoitetaan tavallisesti niin, että tuotettu sähkö käytetään ensisijaisesti omassa kohteessa. Tämä on tärkeää myös käytännössä: mikrotuotanto toimii eri tavalla kuin suuret voimalat, koska tavoite ei ole siirtää kaikkea tuotantoa verkkoon vaan hyödyntää se siellä, missä sähköä kuluu.
Verkkoon kytketty järjestelmä on aina sähkötyötä, johon tarvitaan lupa, ja koko asennus kuuluu luvanvaraiseen työhön. Aurinkosähköjärjestelmän asentaminen on Tukesin mukaan sähköasennustyötä, joka tehdään normaalilla sähköasennusluvan S2 oikeuttamalla pätevyydellä. Siksi kytkentä ja käyttöön liittyvät sähkötyöt jätetään sähköurakoitsijalle, jonka oikeudet voi tarkistaa Tukesin toiminnanharjoittajarekisteristä. Kuluttajan kannalta tämä vähentää riskiä tehdä valinta, joka ei täytä sähkötyön vaatimuksia tai sovi kohteen verkkoonliitäntään.
Mitoitus on yksi tärkeimmistä vaiheista, koska oikea koko vaikuttaa suoraan siihen, miten hyvin järjestelmä palvelee kiinteistön kulutusta. Aurinkopaneelien mitoitus tarkoittaa järjestelmän koon ja tehon sovittamista kohteen sähkönkulutukseen ja käyttöprofiiliin. Lähtökohtina käytetään ainakin kulutusta, kattopinta-alaa, paneelien tehoa ja talouden käyttötapoja. Jos järjestelmä jää liian pieneksi, säästöpotentiaali ei toteudu. Jos se mitoitetaan liian suureksi, syntyvää ylijäämäsähköä myydään usein halvalla, eikä tuotantoa saada hyödynnettyä täysimääräisesti. Käytännössä väärä mitoitus näkyy joko liian pienenä omakäyttönä tai tarpeettomana ylijäämänä.
Akusto muuttaa mitoitusta, koska ylijäämäenergiaa voidaan varastoida myöhempää käyttöä varten. Tällöin järjestelmä voidaan mitoittaa suuremmaksi kuin pelkkään välittömään kulutukseen perustuva ratkaisu. Tämä ei kuitenkaan muuta sitä perusasiaa, että mitoitus kuuluu ammattilaiselle, joka sovittaa kokonaisuuden kohteen sähköjärjestelmään ja verkkoon liittämisen vaatimuksiin.
Jos kohteessa ei ole sähköliittymää, aurinkosähköjärjestelmällä voidaan rakentaa tavanomainen kiinteistön sähköjärjestelmä. Silloin asennus edellyttää kiinteistöjen sähköasennuksiin oikeuttavaa lupaa, vähintään S2 tai vastaavaa aiempaa pätevyyttä. Off-grid-järjestelmät ovat oma tapauksensa: niiden nimellisjännite ei ylitä 120 V, joten niiden asennus ei vaadi sähkötyölupaa sähköturvallisuuslain 56 §:n perusteella. Lisätietoa itse järjestelmän toimintaperiaatteesta löytyy myös miten aurinkopaneeli toimii.