Solcellsanläggning 7,2 kW riktat mot öster och väster

[nelos]

Mitt solcellsprojekt är i full gång, just nu införskaffar jag allt materiel så att det är klart för montering senare.

Anläggningen kommer bli på 7,2 kW, och kommer monteras på ett tak med vinkeln 27 grader.
Vi kommer montera 30 solpaneler med 240W effekt vardera.

Det lite speciella med vårt solcellssystem är att solpanelerna kommer vara riktade mot öster och väster istället för mot söder.
Hälften mot öster och hälften mot väster.

Vårt hus har taknocken i nord-sydlig riktning, så jag övervägde initialt andra lösningar, som t ex att placera solpanelerna på en ställning på marken.

Men det visade sig att det faktiskt går relativt bra att installera mot öster och väster.

Här är en webbapplikation som kan användas för att ge ett ungefärligt värde på energiproduktionen i ett solcellsystem:
http://www.ibc-solar.co.uk/fileadmin/content/homepage/animations/solarpowercalculator/solarrechner_2011_en.swf

Om man matar in värden för vårt hus får man följande:

Land: Sverige
Stad: Stockholm
Teknologi: Krystallin
Toppeffekt: 7 kW
Lutning: 25 grader

För söderläge med vår takvinkel blir årsproduktionen: 5613 kWh
För österläge med vår takvinkel blir årsproduktionen: 4962 kWh

Det skiljer alltså endast 11.6% i årsproduktion jämfört med om vi hade haft taket riktat mot söder.

Öster/väster-läge fungerar alltså bra, men det beror till viss del på att takvinkeln är låg.
För större taklutning kommer skillnaden blir större.

Sett rent ekonomiskt så beräknar vi att anläggningen kommer kosta ca 100000 kr (före ev bidrag), dvs 13,9 kr/W.

Vår anläggning kommer generera 88,4% av vad söderläge skulle göra, dvs den motsvarar en anläggning på 0.884*7,2 = 6,4kW

Det ger en kostnad på 15,7 kr/W, vilket är sämre än 13,9kr/W, men fortfarande helt ok!

Men det finns en fördel med att ha öster/väster-läge jämfört med söderläge:
Energiproduktionen blir jämnare över de ljusa timmarna.
Istället för att ge mycket energi mitt på dagen kommer systemet att leverera energi från tidig morgon till sen kväll.
Det normala är ännu så länge att man betalar mer för den el man köper än man får för den man säljer,
och då kommer man själv kunna tillvarata mer av solenergin istället för att sälja den, och det ger en positiv ekonomisk effekt.

Här är bilder som visar när vi körde hem pallen med solpaneler:

Släpvagn:


Solpanelerna:


Jag och några släktingar köpte två pallar med solpaneler (totalt 50 solpaneler).
Jag kommer använda 30 av dem, och släktingarna kommer sätta upp 20 st.
Pallarna kostade 45490 kr per styck, inklusive moms (6kW, totalt 12kW), dvs 7,6 kr/W.
Det andra solcellsprojektet kommer snart beskrivas i en ny forumtråd.


Se även information om vårt bergvärmeprojekt som kommer komplettera solenergin:
http://solcellforum.18852.n6.nabble.com/Energiprojekt-del-1-Bergvarme-td5001232.html

[Micke]

Kul att du har kommit igång med ditt projekt.

Intressant med en öst-väst anläggning.

[nelos]

Jag har nu haft första kontakten med vattenfall angående mitt nya inmatningsabbonemang för solelen.

De sa att man först skulle göra en föranmälan när man visste alla data för systemet, dvs toppeffekt och vilken växelriktare som skulle användas.
Föranmälan görs normalt sett av elektriker verkar det som, men jag skall se om jag kan göra det själv,
jag tänkte vänta med elektriker tills den slutliga inkopplingen.

När föranmälan gjorts kommer de lägga en beställning på ny elmätare (med både in- och utmatningsmätning).

Under 2012 hade de haft en mycket stor efterfrågan på inmatningsabbonemang, så väntetiden hade varit  lång, ca 10 veckor.

När man sedan är klar med installationen skall man göra en färdiganmälan.

Här finns mer information om för- och färdiganmälan:
http://www.vattenfall.se/sv/om-elinstallationer.htm?WT.ac=search_success#Elarbeten

Jag får avvakta lite till tills jag köpt in växelriktaren, och göra föranmälan då.

[nelos]

Här är en bild på västra sidan av taket, där solpanelerna ska monteras.




När vårsolen värmer taket, och dagsmejan tagit bort snön skall panelerna monteras.
Vi har redan nu ställt upp en byggställning för att enkelt kunna komma upp och ned från taket.

TV-antannen ska flyttas till norrsidan av taket, annars kommer den skugga panelerna.

God jul allihop!

[nelos]

Jag planerar att montera solpanelerna i tre rader, med fem paneler i varje rad, för både västra och östra sidan. Dvs totalt 3*5*2 = 30 paneler. Panelerna kommer monteras stående ("porträtt");

Här är en bild på den planerade monteringen för en taksida:



Ett alternativ hade varit att istället montera panelerna liggande ("landskap"), det hade faktiskt i detta fall resulterat i en nästan lika stor rektangel, så storleksmässigt hade det inte spelat någon roll. Men det finns två fördelar i detta fallet med att montera stående:

1. Eftersom det är färre skarvar i horisontell riktning bör snö kunna glida av lättare.
Det är nu endast två skarvar från toppen och ned, men den alternativa placeringen hade givit fyra skarvar.

2. Man kan montera solpanelerna direkt på aluminiumprofiler som monteras horisontellt.
För att använda liggande placering hade man tvingats använda fler aluminiumprofiler, först horisontella som monteras i taket, och sedan vertikala ovanpå det.

I min kommun är solceller bygglovspliktiga om arean överstiger 25% av takplanets area på ena sidan.

Hade jag lagt alla paneler på ena taksidan hade det pga storleken varit bygglovspliktigt, men nu kommer jag under 25% på båda sidorna, så jag slipper söka bygglov.

[Micke]

Ett tips vid monteringen:

När jag monterade min första anläggning fick jag problem med att panelerna inte låg i nivå med varandra där raderna möttes. Jag fick en nivåskillnad på 4 mm i skarven mellan övre och nedre raden. Den nedre raden var alltså lite högre så att barr, löv och annat skräp riskerade att bli liggande ovanför skarven. Vi löste problemet genom att lägga stora brickor mellan skenorna och takfästena så att övre radens nederkant kom upp lite.

När leverantören var här och kopplade in anläggningen sa killen att det var ganska vanligt med oönskade nivådkillnader mellan raderna.

[calle]

Det monteringsystemet som jag köpte hade små taggar mellan balkar och fästen så man kunde justera höjden på varje stöd mot taket. Då blev det enkelt att få alla fyra raderna i våg med varandra.

Mitt tak har en lutning på 45grader men likförb... så glider inte snön av enkelt. Det är fortfarande ca 2dm på mer än hälften av panelerna. Man bör också montera panelerna med några mm mellanrum för termisk expansion. Ligger panelerna helt emot varandra så kan de skadas vid tex höga temperaturer mitt på sommaren. Det kan bli ganska stora krafter. Om det blir för stora avstånd (flera cm) så kommer kylluftströmmen under att störas och kylningen av panelerna blir sämre.

[DrivMedEl]

Calle skrev.
Om det blir för stora avstånd (flera cm) så kommer kylluftströmmen under att störas och kylningen av panelerna blir sämre.
---------------------------------
Kan du förklara närmare?

Min uppfattning, avstånd mellan panelerna skulle göra att värmen från en lägre placerad inte värmer en högre placerad panel så mycket som då avstånd saknas. Den mesta värmeenergin från de lägre kommer ju att passera de övre och värma dessa.  Tänker jag fel?

[calle]

Du tänker helt fel.

 

Luften som går in under den nedersta panelen är “sval” och värms av alla panelerna när den strömmar uppåt. En högre lufttemperatur gör att luften strömmar fortare. Det betyder mer luft per tid och möjlighet till bättre kylning. Minskas avståndet mellan tak och panel så minskas luftmängden men hastigheten ökar dvs kylningen ökar. Ökas avståndet så kommer mer luft in men om den inte värms så strömmar den sämre och ger också sämre kylning. Beroende på hur lång sträcka det är mellan luften kommer in tills den kommer ut så finns det ett tak-panel avstånd som ger den bästa kylningen. I mitt fall med 4 stående 1,65m paneler så är det 12-14cm.  Detta är ganska högt men skillnaden till de 8cm som det blev är inte så väldigt stor.

 

Problemet är att man vill ha en ganska laminär strömning av luften. takpannor, monterings delar samt panelernas undersida kommer att skapa en massa virvlar och dessa vill man inte ha. De minskar lufthastigheten och därmed också kylningen. En liten glipa mellan två paneler kommer att släppa in tjuvluft så att luftdraget minskar och därmed kylningen minskar. Man kan tycka att det vore bra om ny sval luft kommer in men den kommer från ovansidan av panelen och kan vara ganska varm.

Blir glipan större så bildas virvlar i trakten av glipan och nästan stoppar allt luftflöde. Och kylningen nästan upphör.

Ni kan göra jämförelsen med de värmefläktar som finns i varuhus vintertid. De skapar en virvel som håller den kalla luften ute och den varma inne och minskar värmeförlusten för varuhuset även om dörrarna är vidöppna.

 

Slutsats är att det är bra med en lång sträcka (skorstenseffekten blir större) och ganska tätt mellan panelerna. max någon cm. Stående paneler blir det färre skarvar men lägre tak-panel avstånd än med liggande paneler där man behöver dubbelmontage av monteringsramarna.  

 

Jag har monterat temperatur sensorer på en av mina paneler och samtidigt monterar 3 stycken i luftflödet för att se hur kylningen blir. Något att leka med när snön är borta och luft kan börja komma in i nederkanten.

 

/Calle

 

From: [hidden email]

Sent: Saturday, December 29, 2012 9:11 AM

To: [hidden email]

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

 

Calle skrev.
Om det blir för stora avstånd (flera cm) så kommer kylluftströmmen under att störas och kylningen av panelerna blir sämre.
---------------------------------
Kan du förklara närmare?

Min uppfattning, avstånd mellan panelerna skulle göra att värmen från en lägre placerad inte värmer en högre placerad panel så mycket som då avstånd saknas. Den mesta värmeenergin från de lägre kommer ju att passera de övre och värma dessa.  Tänker jag fel?

---

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

http://solcellforum.18852.n6.nabble.com/Solcellsanlaggning-7-2-kW-riktat-mot-oster-och-vaster-tp5001237p5001271.html

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

[filip71]

calle wrote

 Man bör också montera panelerna med några mm mellanrum för termisk expansion. Ligger panelerna helt emot varandra så kan de skadas vid tex höga temperaturer mitt på sommaren. Det kan bli ganska stora krafter.

Jag funderar på vad i solcellspanelen som expanderar med värme. Jag bara komma på den tunna aluminiumramen. Glaset och bottenplattan händer det ju inte så mycket med...

[DrivMedEl]

Tack!
Bara min spontana reaktion utan någon djupare fundering, förstår helt ditt resonemang.
Lars N
 

[nelos]

Angående termisk expansion så verkar det stämma att några millimeters mellanrum mellan panelerna är lagom.

Aluminium har en linjär expansionskoefficient på ca 23 miljondelar per grad celsius.
Glas har en expansionskoefficient på strax under 10:

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_expansion

Om man exempelvis jämför solpanelerna på vintern med -20 grader, och sommaren med 30 grader på panelerna så skiljer det 50 grader.
I mitt fall är den totala panelhöjden ca 5 meter.

Längdutvidgningen för aluminiumramen blir då (23/1000000) * 50 * 5 = 6 mm.

Det kan nog bli betydligt varmare än 30 grader på panelerna, men monteringen görs ju normalt i plusgrader.

Så om monteringen görs vid +15 grader, och panelerna blir +65 grader,  så får man 50 graders skillnad, som ger ca 6 mm längdexpansion.

När det blir kallare än +15 grader så ökas avståndet automatiskt.


 

[filip71]

Ja där ser man. Bommat detta totalt så först blev jag lite nervös eftersom jag minns att vi monterat mina moduler kloss på. MEN det hela kanske är lite väl akademiskt (i kanske just mitt fall).
1) Det var faktiskt väldigt svårt att få modulerna helt kloss mot varandra - få tak är millimeter-raka och att sätta fästskenorna under helt rakt är också svårt (mina blev ganska bananformade).
2) Fästskenorna (i aluminium) kommer ju i sin tur också att expandera med värmen.
3) Och dessutom är ju grejerna byggda för att tåla både "väderspänningar" och några decimeter blötsnö. 4) Och nu när jag tittar på mina bilder från installationen ( http://solcellforum.18852.n6.nabble.com/Min-anlaggning-p-2-88kW-td5001142.html ) så inser jag att panelerna inte är kloss motvarandra i den vertikala riktningen eftersom de fästes med en slags uformad profil så de ligger faktiskt med en centimeters spalt.

Så i mitt fall blir det nog inga problem trots allt.

[nelos]

Jag tror inte det är några större problem att lägga panelerna mot varandra även om de expanderar vid värme,
eftersom fästanordningarna bör kunna hantera en förskjutning på några millimeter.

Taket expanderar ju det också, även om den expansionen är mindre, runt 4 miljondelar per grad för trä.

Men tar man hänsyn till längdutvidgningen så är temperaturen vid montering avgörande.

För den som monterar panelerna en vindstilla och molnfri julidag mitt i sommaren behövs
inget mellanrum alls - panelerna är ju redan maximalt expanderade!

Se upp för solsting bara, och drick mycket vatten

[nelos]

Jag planerar nu för var växelriktarna skall monteras, och det finns två alternativ:

1. Inomhus i nära anslutning till elcentral och bergvärmepump.
2. På vinden, nära solpanelerna.

Montering på vinden är att föredra, eftersom det finns mycket gott om plats där,
och man kommer ändå inte behöva ha fysisk åtkomst till växelriktaren så ofta, man kommer kunna ta ut driftdata via ethernet.

Vinden är oisolerad, men det är alltid torrt där.

Enligt manualen till växelriktaren går den bra att montera den utomhus, men det skall vara torrt, och inte för varmt, definitivt mindre än 60 grader, men helst kallare.

Problemet är att det kan bli väldigt varmt på vinden eftersom det svarta takpannorna tar åt sig värmen.
Och det är vid full solinstrålning när växelriktarna behöver som mest kylning som det är som varmast på vinden.

Den lösning jag skulle kunna använda för problemet är att montera en kylfläkt som hela tiden pumpar in kall luft utifrån in till växelriktaren.

Vinden är stor, så jag vill helt undvika att ventilera hela vinden, men jag funderar därför på att bygga en stor låda/litet rum
till växelriktarna så att jag bara behöver se till att ha luftcirkulation till det utrymmet.
Ett utrymme på ca 1,5*1,5*0,5 m skulle räcka, med en underhållslucka som kan öppnas inifrån vinden.
Lådan skulle sitta vid vindens ena kortsida så att man kan sätta luft-insug och luftutblås till husets kortsida.

Självcirkulation till utrymmet skulle bara fungera med mycket stora ventiler, så därför är det lämpligt att använda en fläkt.
Men fläkten behöver ju bara gå när solen skiner, och man vill göra av med så lite energi som möjligt, så jag har en lösning på det:

Om man använder en fristående mindre solpanel direktkopplad till en fläkt, så skulle jag inte behöva koppla in mig till husets AC-nät.
Jag skulle även slippa laddningsregulator, batteri och relä för att koppla till vid solsken.

jag gjorde några tester idag, och det ser mycket lovande ut. Här är en bild som visar min testuppsättning:



Solpanelen är på 20W, och avsedd för "12V"-system, dvs den har 36 celler, och ger en öppen spänning på ca 22V:
http://www.ev-power.eu/Solar-Panels/Solar-Pannels-GWL-Sunny-Mono-20-Wp.html

Den fläkt jag använde för testet är på 2W, och avsedd för 24V, så man riskerar inte att överskrida den spänningen med solpanelen.

Eftersom effekten från solpanelen är mycket större än den effekt som fläkten förbrukar (20W >> 2W)
så kommer spänningen till fläkten att ligga mycket nära den öppna spänningen för solpanelen.




Här är en video som visar uppsättningen:

https://www.youtube.com/watch?v=HTaAU2-spSE

Den fläkt som använts för test är dock i minsta laget för att användas för ventilation, så jag ska leta efter en större fläkt avsedd för 24V.
Man skulle också kunna gå upp ett steg i panelstorlek om det behövs, t ex 30W:

http://www.soleldalby.se/shop/solenergi/solpaneler-12v/30w-12v-mono.html

[nelos]

Jag har fortsatt att leta efter en bra lösning på hur man ska kunna ordna ventilation/kylning på vinden där man skulle kunna montera växelriktarna.
Det behövs en ordentlig fläkt för att kunna få god ventilation.

Det finns många 12V-fläktar, men man bör inte driva en sådan direkt med en standard 36-cell solpanel, eftersom de ger upp till 22V.

Det finns en lösning på detta som jag överväger att använda:

http://solcellforum.18852.n6.nabble.com/Direktdrivning-av-12V-utrusting-med-solpanel-med-36-celler-td5001399.html

Jag hade en 12V-fläkt avsedd för husvagnar liggande, och den skulle passa utmärkt för ventilation:





Den ger ett ordentligt luftdrag, och är märkt med 12V, 1.0A, så den använder drygt 10W effekt.

Här är hela testuppställningen jag använde:



Solpanelen är på 100W, varav 50W kan utnyttjas eftersom bara hälften (18 st) av solcellerna används.

Det bör dock vara möjligt att gå ned några storlekar för panelen, 50W totaleffekt borde räcka.

[nelos]

Nu har jag fått leveransen av montageprofilerna, så nu har jag snart det som behövs för att kunna börja med arbetet på taket.

Det tog lite tid med aluminiumprofilerna, först kunde man inte beställa 6-meterslängder, utan 3 meter var det längsta som gick att ta hem.

Men det käns lite dumt att såga itu profilerna, bara för att sätta ihop dem igen sedan.
Och det skulle ju även påverka hållfastheten, det är inte samma sak att skarva två längder, som att ha en enda.
Profilerna tillverkas i längder som är 6,1m, och det skulle vara precis lagom för min takmontering.

Så jag kontaktade Soleldalby och påpekade att det vore bra att kunna beställa 6-meterslängder,
och de var mycket lätta att samarbeta med.

Nu går det att beställa längder som är 6,1m, och få det levererat ända hem!
 
Här är min leverans av 12 st profiler med längden 6m:



Här är en av profilerna som tillverkas av Mapab:



Här finns prisuppgifter, som inkluderar frakt:
http://www.soleldalby.se/shop/underkonstruktioner/tegel-betongtak/montageprofil.html

[nelos]

Nu har jag fått leveransen av montagedetaljer som nu inkluderar allt utom takkrokar.

Här är delarna inhopmonterade med ändklämma:



Monterat med mittklämma:


Montageprofilen med insexbult, spårmutter, bult och flänsmutter:


Spårmutter M8:


Insexbult M8*45mm:


Bult M10*25:


Flänsmutter M10;



Mittklämma 70mm:


Ändklämma 40mm:

[nelos]

Det enda som saknas nu för att kunna sätta igång monteringen på taket är en fullständig uppsättning takkrokar.

Jag har beställt testexemplar av två olika varianter av takkrokar, en av aluminium (till vänster) och en av rostfritt stål (till höger):



http://www.soleldalby.se/shop/underkonstruktioner/tegel-betongtak/fast-takkrok.html
http://www.soleldalby.se/shop/underkonstruktioner/tegel-betongtak/fast-alu-takkrok.html


Båda passar på taket, så ur den aspekten skulle det fungera med vilken som helst av dem.

Men kroken av rostfritt stål har tre fördelar jämfört med lättmetallvarianten:

* Armen är smalare, vilket gör att man inte behöver fräsa bort lika mycket material ur takpannan.
* Armen är hållbarare, och böjs inte lika lätt som aluminiumvarianten, så man riskerar inte skador på takpannorna i lika stor utsträckning.
* Den är betydligt billigare, 80kr jämfört med 125 kr.

Däremot har jag inte kunnat hitta några fördelar med aluminiumvarianten, möjligtvis att den är justerbar,
men i mitt fall är det snarare en nackdel med extra bultar som måste dras åt.

Så just nu lutar det åt att jag beställer den i rostfritt stål.

Hade den andra varit bättre så hade jag kunnat tänka mig att betala mer,
men om den ena är både bättre och billigare så är ju valet enkelt verkar det som.

Eller är det något jag borde tänkta på?

Här är den rostfria takkroken (tillfälligt) monterad på taket:




Aluminiumkroken på taket:







Alla monteringsdetaljerna finns här:

http://www.soleldalby.se/shop/underkonstruktioner/tegel-betongtak.html

[Morby]

Snyggt jobbat!
Själv inväntar jag kommande helg för att fortsätta mitt arbete på taket.