Solcellsanläggning 7,2 kW riktat mot öster och väster

[nelos]

Nu är alla solpanelerna på västra sidan monterade, här är bilder:





Underkonstruktion:

[nelos]

Påbörjade östra sidan idag, det går snabbt nu när man vet exakt hur man går tillväga.
Den här gången kapade jag takpannorna istället för att slipa ner dem, och det sparar mycket tid och damm, tack för tipset.

Hann montera 4 av 6 montageprofiler blir förhoppningsvis klar imorgon med dem om det inte snöar...

Här är en takvy av västersidan:

[nelos]

Idag fick jag även upp solpanelerna på östersidan, bilder kommer senare.

Nu är alla 30 panelerna monterade, så det är dags att börja med elinstallationen.
Jag skall göra så mycket jag kan själv, och sedan låta en elektriker koppla in anläggningen.

En intressant information är vilken toppeffekt jag kan förvänta mig att solpanelerna kommer ge,
de är ju monterade mot öster och väster, inte mot söder, och taket har 27 graders lutning.

Det är ganska enkelt att beräkna med lite geometri.
Maximal effekt fås när solen står som högst mitt på dagen vid sommarsolståndet.

Jag antar först att taket är plant så att jag bortser från taklutningen.
Den maximala solvinkeln är 54 grader hos oss som bor nära Stockholm.
(Se http://solcellforum.18852.x6.nabble.com/Solhojdsberakning-td5001614.html)

Då belyses solpanelerna enligt följande:



Lverklig är den verkliga taklängden i nord-sydlig riktning.
LSkenbar är den skenbara taklängden som skull motsvara effektutvecklingen om solen stod rakt upp i zenit.

Då gäller:

sin(v) = Lskenbar / Lverklig

Dvs Lskenbar = sin(v) * Lverklig.

Eftersom effektutvecklingen är proportionell mot takytan ger det att effektfaktorn blir sin(v).

Den verkliga effekten blir alltså sin(v) * installerad effekt:

 Pverklig = sin(v) * Pinstallerad

Nära Stockholm är v = 54 grader, dvs sin(54) = 81%

Solvinkeln gör alltså att jag maximalt får ut 81% av installerad solcellseffekt.

Men sedan återstår taklutningen som jag ännu inte tagit med i beräkningarna.

Eftersom vi redan tagit hänsyn till solhöjden kan vi nu anta att solen står i zenit över solpanelerna (som har en reducerad yta med en faktor sin(v))



Då gäller att vi projicerar solinstrålningen på taket som lutar 27 grader, och vi får:

cos(w) = Lskenbar/LVerklig

dvs Lskenbar = cos(w) * Lverklig

Effektutvecklingen är proportionell mot takytan, och vi får en ny effektfaktor blir cos(w).

Den verkliga effekten blir då cos(w) * reducerad installerad effekt.

I detta fall är cos(27) = 89%


Sammantaget ger de båda vinklarna varsin reduktion av effekten, en för solvinkeln, och en för takvinkeln.

Den total effektfaktorn blir:

TotalEffektfaktor = sin(v)*cos(w)

I detta fall blir effektfaktorn:

 effektfaktor = sin(54)*cos(27) = 72%



Min installerade effekt är 7,2kW, men den verkliga maximala effekten blir 7,2*72% = 5,2 kW.

Anläggningen kommer alltså maximalt att ge 5,2 kW, och det räcker då med en växelriktare som klarar denna maxeffekt.


Men notera att detta gäller effekt, inte energi. För energiberäkning, se tidigare i tråden.

[nelos]

Här är en bild av östersidans 15 stycken paneler.



TV-antennen är nu flyttad till norrsidan för att inte orsaka skuggning.

Jag har även kortat av skorstenen till vänster i bilden för att den inte ska skugga.
Nu ser det inte ens ut som en skorsten, skyddsplåten sticker bara upp en liten bit.

Från början var den lika hög som skorstenen till höger, men det var lätt att kapa av den så att den bara är någon decimeter hög.

Skorstenen är utblåset till köksfläkten över spisen, så den behöver inte vara hög för att skapa självdrag.

[nelos]

Fler bilder på östersidan:

Översikt:


Stegen:


Skorsten:


Mittklämmor:

[nelos]

Jag planerar nu min el-installation för att se vilka komponenter som behövs.

Elektrikern får koppla ihop systemet, men jag måste bestämma vilka valbara komponenter jag vill ha med.

Här är ett blockschema med komponenter som krävs alternativt är valbara:



(Se http://solcellforum.18852.x6.nabble.com/I-Vilken-ordning-kopplas-elmatere-sakringar-m-m-i-en-normcentral-td5001528.html)

DC-sidan

Jag har inte tagit med DC-säkringar eftersom de enligt de elinstallationsregler som drivmedel hänvisar till inte behövs om likströmskablarna är tillräckligt dimensionerade,
och de är de normalt sett i solcellsinstallationer eftersom man dimensionerar för minimala förluster.

Själv använder jag kabel med 6 mm^2 tvärsnittsarea.
Det är ju inte till någon hjälp att använda säkringar som aldrig kommer lösa ut.
(Se http://solcellforum.18852.x6.nabble.com/Fr-gor-om-automatsakring-amp-DC-brytare-td5001600.html)

På DC-sidan kan man använda överspänningsskydd, och även om det inte är något krav enligt installationsreglerna vore det bra att ha, men det får blir en senare fråga.

DC-brytare (frånskiljare) är ett krav enligt elinstallationsreglerna så det behövs i installationenen.

AC-sidan

På AC-sidan krävs en AC-brytare monterad nära växelriktaren, lämpligtvis i en normcentral.

Fär att få solcellsbidrag är det ett krav att man rapporterar in producerad el.
En separat elmätare skulle eventuellt kunna kopplas in för att mäta producerad växelström.
Men eftersom jag utgår från att en el/energimätare finns integrerad i min Kostal Piko växelriktare så behövs inte en separat elmätare.
Kostal Piko:n har t o m en inbyggd webbserver då man kan hålla koll på produktionen.
Så en separat elmätare känns inte helt nödvändig.

Övriga säkringar etc överlåter jag åt elektrikern att dimensionera/montera.

Tar man bort de valbara komponenter jag inte i nuläget planerar att använda så ser blockschemat ut  så här:




Nu kan man ju diskutera om frånkoppling av MC4-kontakter räcker som DC-brytare, kopplar man ur MC4-kontakterna på växelriktaren så är den ju garanterat strömlös på DC-sidan.
Men jag undersöker användning av en separat DC-brytare.

[nelos]

Nu är växelriktaren monterad på vinden, en 3-fas Kostal Piko:



Väggen är ny, det fanns ingen lämplig vägg på vinden, så jag byggde en vägg på takstolen vid ena kortsidan av huset.

Takstolen håller bra för växelriktaren som väger över 20 kg.

Växelriktaren har en avslängsningsknapp, det är det röda vredet längst ned i mitten i bilden.
Kostal kallar vredet för "DC-brytare", men det är tveksamt om det är en korrekt benämning,
vredet i sig klarar inte att bryta några stora strömmar, men den reglerar växelriktaren elektroniskt så att DC-sidan stängs av.

Helt spänningslöst blir det inte.

Men stänger man först av strömmen men brytaren, och lossar sedan MC4-kontakterna så är den inte längre spänningssatt på DC-sidan.

Det är 3 par MC4-kontaktern som sticker fram nedtill till vänster.

[calle]

Min elektriker krävde att jag byggde en gipsvägg bakom installationen. Jag fixade upp en plywoodskiva och sedan en gipsskiva utanpå den.

De skulle visst vara bättre ur brandsynpunkt.

Jag har överslagskydd/inverter/AC-brytare/elmätare monterat på denna skiva. Plywooden behövs eftersom invertern väger >40kg.

 

Rekommenderar dig att göra samma sak.

 

Du har helt rätt. Du vill helst inte öppna och mecka med omvandlaren om du vet att du har många hundra volt in på DC sidan. Den ända säkra meckar tiden är när solen gått ner!!!

 

From: [hidden email]

Sent: Monday, April 15, 2013 11:57 PM

To: [hidden email]

Subject: Re: Solcellsanläggning 7,2 kW riktat mot öster och väster

 

Nu är växelriktaren monterad på vinden, en 3-fas Kostal Piko:



Väggen är ny, det fanns ingen lämplig vägg på vinden, så jag byggde en vägg på takstolen vid ena kortsidan av huset.

Takstolen håller bra för växelriktaren som väger över 20 kg.

Växelriktaren har en avslängsningsknapp, det är det röda vredet längst ned i mitten i bilden.
Kostal kallar vredet för "DC-brytare", men det är tveksamt om det är en korrekt benämning,
vredet i sig klarar inte att bryta några stora strömmar, men den reglerar växelriktaren elektroniskt så att DC-sidan stängs av.

Helt spänningslöst blir det inte.

Men stänger man först av strömmen men brytaren, och lossar sedan MC4-kontakterna så är den inte längre spänningssatt på DC-sidan.

Det är 3 par MC4-kontaktern som sticker fram nedtill till vänster.

---

Om du svarar på detta e-postmeddelande kommer ditt meddelande att läggas till i diskussionen nedan:

http://solcellforum.18852.x6.nabble.com/Solcellsanlaggning-7-2-kW-riktat-mot-oster-och-vaster-tp5001237p5001641.html

To start a new topic under Solcellsanläggningar - Projekt, email [hidden email]
To unsubscribe from Solcellforum, click here.
NAML

[nelos]

Mycket bra synpunkter, som även stämmer med installationsanvisningarna för växelriktaren.

Jag ska sätta dit lämpligt skydd mot väggen.

Gips skulle fungera, men jag funderar på att använda några aluminiumprofiler som blev över från solpanelsinstallationen som distanser mot väggen.

En först en metallplåt mot väggen, sedan profilerna med luftgap och sedan växelriktaren.

Här är en principbild:



Jag passade även på att ställa in landsinställningen på växelriktaren till Sverige.
Här är innehållet i växelriktaren:

[nelos]

Nu är växelriktaren på plats med plåt och lättmetallprofiler bakom.

Det blev en ganska stor galvad plåt 0,9mm tjock,  med yttermåtten 90*180 cm, så den kommer även fungera som kylfläns.



Den röda kabeln är en ethernet-kabel.



Här är inkommande DC-kablar från taknocken, från östra och västra sidan:


Jag har monterat inkommande plus-kabel (och likadant för minus) från både öster- och västersidorna så att de kommer in på samma ställe.
På så sätt finns det ingen möjlighet att koppla fel och råka koppla ihop östra strängen med den västra strängen.

[nelos]

Har nu fått ansökan om statlig stöd på 35% beviljat för projektet av länsstyrelsen i Uppsala.
Mycket bra, nu kommer ekonomin att blir god med kort återbetalningstid.

Hade jag slutfört projektet senast 31 januari i år så hade stödet blivit 45%, men nu blir det alltså 35%.

Kötiden var inte allför lång, jag skickade in ansökan i november och fick den beviljad i april, dvs mindre än ett halvår.

[nelos]

Har nu fått anläggningen inkopplad, så att det går att testköra anläggningen.
Väntar dock på att nätägaren ska byta elmätaren så att det går att mata ut energi på elnätet och även få betalt för det.

Anläggningen fungerar utmärkt, men jag har än så länge bara den ena strängen inkopplad tills mätaren är bytt.
Jag ska koppla bort solpanelerna helt tills mätaren är bytt, men tänkte iallafall få lite driftdata att titta på.

Växelrikaren går att komma åt via ethernet så att man kan komma åt ett administrationsgränssnitt, samt även se driftdata.

Det går även att ladda upp driftdata till Kostals servrar för vidare analys.

Här är en skärmdump som visar den inbygga webbservern i växelriktaren, den visar statussidan då den ena strängen är inkopplad:



Den totala uteffekten (på AC-sidan) är 2596W, och växelriktaren matar ut på alla tre faserna:
L1: 890W, L2: 855W, L3: 850W.
Summan blir: 890 + 855 + 850 = 2595W, som efter avrundning blir det totala 2596W.

Webbservern skriver inte ut DC-effekten, men den kan lätt räknas ut givet spänning och ström: 404V * 6.74A = 2723W
Man kan då beräkna verkningsgraden = 2596W/2723W = 95,3%.

Man kan också se spänningarna på de olika faserna som i detta fall är 235V, 231V och 227V.

Mycket av informationen kan även avläsas på växelriktarens display, men webbservern är i de flesta fall mer lämpad att använda.

Här är växelriktarens display, som visar att spänningarna på faserna vid detta tillfälle är 229, 230 och 230 V:



Spänningarna verkar oftast ligga strax under 230V, som gissningsvis är bra ur solelsynpunkt
eftersom det då går att mata in mycket energi och öka spänningen i nätet. Det är långt till gränsen då växelriktaren skall slå av inmatningen.

[nelos]

Väntar fortfarande på elmätarbyte.

Jag har nu jämfört driftdata från växelriktaren med nätägarens förbrukningsuppgifter för de senaste dagarna,
och konstaterar att den nuvarande elmätaren inte mäter energi som jag matar ut på elnätet som om den istället förbrukades i huset.

Vissa elmätare skall ju tydligen felaktigt registrera elström man skickar ut som om den istället gick in till huset så att man i så fall skulle få betala för den el man producerar.

Men i mitt fall verkar den energi jag matar ut inte registreras alls, och verkar alltså inte ge någon påverkan på min elräkning.

Men när jag producerar el så minskar ju energiförbrukningen så att kostnaden minskar.

Slutsatsen är alltså att jag kan ha växelriktaren igång även fast inte mätaren är bytt,
och det kommer vara ekonomiskt fördelaktigt jämfört med att inte ha den igång.
Och det gäller även om jag producerar betydligt mer än jag förbrukar.

Jag förlorar visserligen betalning för det jag matar ut, men desto viktigare är att jag minskar förbrukningen
och för varje minskad kWh förbrukning så betyder det ca 1,2 kr i ren vinst.

Min nuvarande elmätare är av typen "ISKRA MT351-D1A51-M2K04Z", här är en bild:



Jag hittade ett datablad till elmätaren här:

http://www.iskraemeco.si/iskraemeco/en/products.nsf/7DC511B2D6AEC44AC1256F8500292E88/$File/MT351_ME351_ANG.pdf

I databladet framgår att den bara klarar "one direction of energy flux", men man ser också
att det finns en närbesläktad modell som klarar båda riktningarna, "two direction of enery flux".

Det är troligen anledningen till att mätaren verkar klara att iallafall förstå vilket håll energin går.

[nelos]

Jag har studerat hur elmätaren beter sig när man matar ut energi på elnätet på alla faser.

När man matar ut energi på alla faser så visar det sig att elmätarens lysdiod lyser med ett fast sken.

Normalt när ingen energi förbrukas så blinkar inte lysdioden alls, så inget visas,
men när jag matar ut på nätet utan att förbruka lika mycket
så lyser alltså lysdioden med ett fast sken samtidigt som displayen visar en pil åt vänster märkt "P-":



Det verkar som (gissar jag) att det finns tre möjligheter för pilarna i displayen:

Energi förbrukas på alla faser: Pil åt höger med "P+"
Energi produceras på alla faser: Pil åt vänster med "P-"
Energi produceras på minst en fas, och förbrukas på minst en fas: Två pilar åt både vänster och höger, P- och P+

Här är bilder som visar de olika alternativen:

   

Vi får hoppas att den nya elmätaren också har liknande funktionalitet så att man enkelt ser om energi produceras eller förbrukas.

[nelos]

Mer än fem månader tog det för Vattenfall.

Men nu är elmätaren bytt, och jag har även fått en skriftligt bekräftelse av Vattenfall att anläggningen är i drift.

Att det ska ta så lång tid för ett av sveriges största företag att byta en elmätare och skapa ett inmatningsabbonemang är inget annat än skandal.

Riktigt, riktigt uselt. Bottenbetyg för Vattenfall.

En stor dinosarie med monopolställning på elnätshantering. Då kan man helt sluta bry sig om sina kunder.

Små företag brukar kunna vara betydligt mer omtänksamma om sina kunder,
här är ett exempel där elmätaren byttes samma dag som solelanläggningen monterades:
http://solcellforum.18852.x6.nabble.com/10-5-kWp-i-Helsingborg-td5001999.html

Men inte Vattenfall.

Elnätsföretag kan man inte välja, men elhandelsföretag går bra att välja, och välja bort.
Så elhandelsföretaget vattenfall har snart skickar sin sista faktura till mig.

Nå, nu är systemet formellt driftsatt, även om jag haft det igång och producerat el sedan i maj.

Till saken hör även att jag redan i januari förra året kontaktade Vattenfall för att informera dem om att jag var på gång att installera ett solenergisystem.

Jag tänkte att man skulle kunna skicka in en föranmälan redan då, så Vattenfall skulle ha tid att förbereda på sin sida.
Jag var redan då i kontakt med min elektriker.

Men att lämna in en föranmälan i förväg gick inte alls när det gällde Vattenfall och solelproduktion.
Trots namnet.

De krävde att solpanelerna skulle sitta monterade på taket, och växelriktaren monterad likaså.
Så någon föranmälan blev det inte då.

Vet inte exakt när för- och fördiganmälan gjordes, men såvitt jag förstår gjordes de mer eller mindre samtidigt när
elektrikern installerade systemet.

Vad man ska ha föranmälan till än en relevant fråga, men Vattenfall blir mig svaret skyldig.

[nelos]

Jag tänkte dokumentera Vattenfalls process för mätarbyte här, för alla andra som tvingas genomlida Vattefalls obefintliga kundengagemang.

Steg ett är för- och färdiganmälan, som skall utföras av behörig elektriker.
Färdiganmälan skall skickas in när anläggningen är färdig, precis som namnet antyder.
Men när föranmälan ska skickas in är tyvärr mycket oklart.

Nästa steg är att det skall skapas ett ärende hos Vattenfall med ett 6-siffrigt ärendenummer.
Detta skall även finnas läsbart när man loggar in på vattenfalls webb-sidor.

Detta återfinns under "Mina sidor->nätärenden"
I mitt fall tog det ca två månader innan det dök up där.

Nästa steg är att man skall få ett utskick med en orderbekräftelse om mätarbytet.
Tog ca tre månader i mitt fall. Tre månader. För en orderbekräftelse.
Där finns även anläggnings-id och ediel-id, så teoretiskt skall det vara möjligt att ansöka om elcertifikat när man får detta utskick.
Men mätaren är ju ännu inte bytt, så någon större brådska är det inte.

Nästa steg är själva mätarbytet. Fyra och en halv månad hade passerat sedan elektrikerns installation av växelriktaren.
Vattenfall kommer helt utan förvarning, när som helst.
Inget försök till kontakt görs innan besöket, de bryter helt glatt strömmen.

Sista steget är sedan att få en bekräftelse på att anläggningen är nätansluten.
För att man skall kunna få det statliga stödet för anläggningen måste man ha denna bekräftelse,
så den är mycket viktig. Efter drygt fem månader kom så äntligen bekräftelsebrevet.

[Uffe]

Förstår din frustration. Hos Öresundskraft tog det ca 2 veckor från föranmälan till mätarbyte (2 dagar efter färdiganmälan). Intyget kom dagen efter jag mailat och bett om det. Ska inte behöva ta mycket längre tid.

[A]

Hej

Jag har Umeå Energi, mätaren byttes direkt, mycket smidigt.!

[nelos]

Den nya elmätaren har beteckningen "EMH LZQJ-XC":
http://www.emh-metering.com/en/products/lzqj-xc1/

Här är en bild på elmätaren.


En intressant detalj med mätaren är att den inte skickar mätdata via elkablarna som den förra gjorde.

Istället används ett separat mobiltelefonabbonemang för att överföra mätdata.
SIM-kortet sitter monterat till höger i bilden, under den röda cirkeln, och precis under "blixt-triangeln".

Märkligt att man inte använder de befintliga elkablarna för datakommunikationen, de finns ju där utan extra kostanad.

Det kanske finns någon begränsning i överföringsformatet man kan använda över högspänningskablarna,
men det är i sådant fall märkligt att man inte tagit höjd för möjligheten till flera abbonemang.

En viss ersättning vill ju mobiloperatörerna ha för datatrafiken, även om det är mycket små datamängder det handlar om.
Ett gammalt GPRS-abbonemang fungera troligen utmärkt.

Sedan behövs det en extern antenn också, elmätare sitter ju oftast i ett plåtskåp, så i mitt fall går det en antennsladd ut ur skåpet.

Sladden behöver på något sätt föras ut ur skåpet, och Vattenfall hade i mitt fall gjort en "fackmannamässig lösning".

Istället för att borra eller såga upp ett hål så deformerade man helt enkelt metallen i luckan.
Ett praktexempel på en fackmannamässig montering.
Fram med en hammare (eller kanske en sten), och demolera sedan luckan. 30 sekunder. Klart.

Luckan har nu vassa kanter/grader, och det är bara en tidsfråga innan antennsladden kommer skrapas upp och tappa plasthöljet när luckan öppnas och stängs.

En riktigt bra och långsiktig lösning alltså. En sk Vattenfall (tm)-lösning.

Följande data visas omväxlande i teckenfönstret:

1.8.1 Aktiv energiförbrukning [kWh]
2.8.1 Aktiv energiproduktion [kWh]
3.8.1 Reaktiv energiförbrukning [kVArh]
4.8.1 Reaktiv energiproduktion [kVArh]

[nelos]

Här är fler som väntat på Vattenfalls mätarbyte:

http://solblogg1.lofvendahls.se/#post4

Men jämfört med att nästan behöva vänta ett halvt år på att kunna använda systemet så var ju deras mätarbyte hanterbart.