Ormai viviamo da anni nell’epoca della green economy grazie alla quale l’uomo sta cercando di sfruttare il più possibile le risorse energetiche che la natura ci offre gratuitamente. Grazie ai pannello solare fai da te è possibile produrre, tramite un apposito impianto, l’energia sufficiente a soddisfare il bisogno energetico di un edificio o di un’abitazione, risparmiando così sui costi della corrente elettrica.
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- Materiali indispensabili per la realizzazione del progetto
- Ecco come creare un pannello fotovoltaico
- Pannello solare fai da te: l'installazione del prodotto
- Energia fotovoltaica e termica
- La cella fotovoltaica
- Energia solare termica
- Utilizzi ed impiego del pannello solare termico
Il costo di questi impianti però è sostenuto, anche se i prezzi dei moduli fotovoltaici si sono abbassati notevolmente negli ultimi 10 anni arrivando a meno di 1 euro per watt; grazie a questa guida sarete in grado di realizzarne uno abbattendo notevolmente i costi.ma si può diminuire notevolmente grazie all’acquisto di pannelli fotovoltaici usati; ci sono diversi siti sui quali è possibile trovare annunci di vendita o permuta di questo genere di dispositivi, che permettono di sfruttare al massimo e in modo totalmente ecologico la potenza dei raggi del sole.
I pannelli solari attualmente in circolazione sono costosi, ma con questa guida sarete in grado di realizzarne uno abbattendo notevolmente i costi. L’obiettivo finale del nostro pannello solare fai da te termico sarà di produrre acqua calda sanitaria. pannelli solari sono i più facili per il fai da te e anche i più economici. Per realizzare il nostro pannello dividiamo il progetto secondo tre voci: materiali, attrezzi , procedimenti realizzativi.
Materiali indispensabili per la realizzazione del progetto
- 4 pannelli di compensato fenolico di circa 3 cm di spessore. Serviranno per le pareti laterali del telaio dove assemblare i vari elementi del pannello solare fai da te;
- 1 pannello di compensato fenolico da 5 mm di spessore per
- viti autofilettanti per assemblare il telaio e chiudere il fondo
- silicone con relativa pistola;
- lana di vetro;
- tubo di rame per la serpentina;
- pasta conduttiva;
- lamiera d’acciaio spessa 3 mm circa, della misura interna del telaio, a cui fissre la serpentina;
- lastra di vetro della misura esterna del telaio;
- 12 angolari, 8 dei quali da fissare all’interno del telaio (2 per ogni lato) su cui poggiare la lamiera porta serpentina, mentre i restanti 4 saranno utilizzati per bloccarla;
- 4 staffe per tenere ferma la serpentina sulla lamiera
Pannello solare fai da te: quali attrezzi sono necessari?
Cacciavite compatibile con le viti autofilettanti; trapano con punte per il legno, per creare nel telaio i fori di passaggio del tubo di rame entrata e di uscita.
Ecco come creare un pannello fotovoltaico
Una volta stabilite le dimensioni del pannello solare fai da te da costruire dobbiamo acquistare i 5 pannelli per la costruzione del telaio e la chiusura del fondo (dal falegname), la lastra di cristallo.
Per assemblare il telaio e la chiusura del fondo utilizzeremo le viti autofilettanti dopo aver disteso un filo di silicone lungo le linee di contatto dei 5 pannelli. Assemblare la cassa, ad un’altezza di circa 2/3 dal fondo, sulle pareti interne fissare gli angolari (2 per ogni lato) su cui poggiare la lamiera d’acciaio. Apporre uno strato di lana di vetro tra il fondo della cassa e la lamiera. Fissare la lamiera agli angolari su cui poggia con 4 angolari (1 per lato).
Per la serpentina useremo il piegatubi manuale. Posizionare la serpentina sulla lamiera d’acciaio, segnare su uno dei quattro lati del telaio i due punti ove praticare i fori per il tubo d’entrata e quello d’uscita. Servirsi del trapano per eseguire i due fori. Con una matita
segnate sulla lamiera il percorso della stessa. Stendete un leggero velo di pasta conduttiva sulla linea tracciata per assicurare al pannello una maggiore efficienza. Riposizionate e fissate la serpentina con staffe ancorate alle pareti interne del telaio con viti da 2,5 cm.
Chiudete la cassa con la lastra di cristallo. Stendete il silicone lungo il bordo superiore del telaio, adagiare il cristallo allineandolo con la massima precisione ai quattro lati del telaio. Con 4 angolari di legno, uno per ogni lato, tagliati a 45°, fissate definitivamente il cristallo. Il pannello è pronto per essere fissato ad una solida struttura di ancoraggio, per la scelta dell’inclinazione dovete porre lastra di cristallo perpendicolare ai raggi del sole quando è mezzogiorno.
Per concludere sistemate un serbatoio di accumulo e collegate i tubi di entrata (acqua fredda) ed di uscita (acqua calda) del pannello a quelli della serpentina del serbatoio (in cui avviene lo scambio termico). Collegate il serbatoio all’impianto idraulico di casa.
Pannello solare fai da te: l'installazione del prodotto
Per chi ha intenzione di rispettare l'ambiente e di ricavare anche un notevole risparmio energetico, la costruzione di pannelli solari è una delle migliori soluzioni. I pannelli solari sono infatti fondamentali se si desidera produrre energia solare termica oppure fotovoltaica, puntando così allo sfruttamento di fonti di energia rinnovabile provenienti dal sole e dalla natura.
Sono inoltre numerose le agevolazioni che in Italia vengono elargiti per incentivare le persone ad installare impianti di energia pulita di questo tipo.
Per sfruttare al massimo le caratteristiche nominali dei pannelli fotovoltaici, vale a dire potenza, corrente nominale e tensione, è preferibile montarli su una superficie in modo da avere una esposizione diretta al sole e possibilmente senza nessuna zona d’ombra.
L’ideale è posizionarli in modo da avere un irraggiamento nominale di 1000 Watt/metro quadro, in posizione perpendicolare rispetto ai raggi del sole e a 25 ° C di temperatura. E’importante sapere che questo genere di apparecchi può funzionare anche in assenza di luce diretta, cielo nuvoloso o presenza di zone d’ombra, ma la quantità di energia prodotta sarà minore. Per sfruttare al massimo le potenzialità di un pannello è preferibile posizionarlo verso sud e inclinarlo di 35° sull’orizzonte. Questi particolari strumenti sono in grado di creare una corrente continua, in bassa tensione, che si aggira sui 12 -24V. I pannelli possono anche essere collegati tra loro per produrre una quantità maggiore di energia. E’importante sapere che esistono due differenti sistemi di impianti fotovoltaici, i primi sono collegati alla rete elettrica, mentre i secondi non sono connessi.
Permuta pannelli fotovoltaici
Com’è stato già detto in precedenza il costo di un impianto fotovoltaico è abbastanza elevato ma si può procedere in due modi: o si permuta il proprio immobile con un appartamento già dotato di un impianto del genere, oppure ci si procura questi strumenti senza dover spendere denaro. La permuta è una particolare forma di commercio, in cui si scambiano beni e servizi tra loro. Online è possibile ad esempio trovare annunci di privati ma anche società che desiderano permutare camper, appartamenti e altri sistemi dotati di pannelli fotovoltaici magari ottenendo in cambio un altro oggetto o una prestazione lavorativa di cui hanno bisogno.
I requisiti per costruire un pannello solare fai da te
E' necessario avere determinati requisiti per poter costruire un pannello solare fai da te. Si deve infatti essere proprietari della zona sul quale andranno installati, come il tetto. Il tetto inoltre deve avere una buona posizione senza spazi ombreggiati ed essere disposto a Sud, Sud-Est, Sud-Ovest, Est oppure Ovest.
È infine fondamentale informarsi se l'area in cui si risiede e nella quale si vogliono installare i pannelli solari sia soggetta a vincoli paesaggistici. In questo caso è bene chiedere delucidazioni in merito presso il Comune di residenza.
Energia fotovoltaica e termica
L’energia solare si trasforma in energia elettrica grazie al fenomeno dell’interazione tra la radiazione luminose e gli elettroni che si trovano nei materiali semiconduttori. La trasformazione dell’energia solare fotovoltaica avviene all’interno di un congegno nel quale viene generato un campo elettrico, che spinge gli elettroni in direzioni contrarie. Lo spostamento degli elettroni produce corrente che è raccolta in un circuito posto all’esterno.
La cella fotovoltaica
La cella fotovoltaica è formata da uno strato di materiale semiconduttore, generalmente il silicio, che ha in precedenza subito un trattamento chimico particolare. All’interno della struttura cristallina del silicio vengono inseriti atomi di boro e fosforo, che danno vita a un campo elettrico che ha le cariche che occorrono per produrre corrente elettrica. La cella fotovoltaica è connessa ad un utilizzatore e viene messa davanti alla luce solare.
Molte aziende stanne manifestando un interesse sull’utilizzo del silicio amorfo al posto di quello cristallino.
Come si produce una cella fotovoltaica
Le celle fotovoltaiche, mediante le quali di trasforma l’energia solare fotovoltaica, sono prodotte attraverso tecniche diverse, che si differenziano in base ai trattamenti chimici che subisce lo strato di silicio, chiamato anche wafer.
Il wafer di monocristallo si ottiene immergendo inizialmente un seme di materiale puro nel silicio, che poi viene tolto e lasciato raffreddare. Grazie a questi semplici procedimenti il seme iniziale si è trasformato in un lingotto di monocristallo. Il lingotto viene poi drogato tramite l’aggiunta di boro e infine è diviso in wafer.
Il wafer di multicristallo si ottiene invece facendo fondere e poi cristallizzando il silicio che è scartato dall’industria elettronica. Da questa fusione si origina un panetto, che viene poi tagliato verticalmente in varie parti.
I moduli fotovoltaici
I moduli fotovoltaici moderni sono formati da 48-72 celle unite in serie e saldate tra loro, formando delle stringhe. Si ottiene quindi una struttura che ha al centro il piano della cella fotovoltaica e intorno una lastra di vetro. La struttura viene poi scaldata in un forno e grazie al calore i suoi componenti si sigillano.
Pannello solare fai da te: il campo fotovoltaico
Il campo fotovoltaico è formato da numerose stringhe connesse tra loro in parallelo e in serie. I moduli fotovoltaici sono collegati e permettono alla corrente totale del campo di essere allo stesso livello di quella del modulo. Se si mettono diverse stringhe in parallelo, la corrente totale del campo nasce dalla somma della corrente di uscita di ogni stringa.
Energia solare termica
L’energia solare termica viene prodotta tramite dei collettori che catturano l’energia del sole e successivamente la trasformano in calore, che può essere usato sia come supporto al riscaldamento sia per riscaldare l’acqua sanitaria.
L’impianto solare termico può essere collegato direttamente alla caldaia a gas, nel caso in cui però non se ne abbia una a disposizione è possibile inserire una resistenza elettrica all’interno del serbatoio.
Tecnologia solare termica
E’ possibile ottenere l’energia solare termica a bassa, media e alta temperatura attraverso tre diverse tecnologie, che variano in base al materiale con il quale sono costruiti i collettori dell’impianto. I collettori sono generalmente costruiti in piano vetrato, con tubi sottovuoto e plastica. Quest’ultimo materiale è usato principalmente per riscaldare l’acqua delle docce, delle piscine, ecc...
Tipologie d'impianti
Per produrre energia solare termica sono utilizzati due diversi tipi d'impianti: il primo è chiamato a circolazione naturale, il secondo è definito a circolazione forzata.
Nel primo caso la materia che arriva tramite il collettore solare si muove in modo naturale all’interno di uno scambiatore a camicia che si trova nel boiler. Dopo che il fluido ha ceduto il calore ritorna automaticamente al pannello per iniziare di nuovo la sua funzione. Il calore presente all’interno dello scambiatore viene trasferito all’acqua sanitaria contenuta nel boiler e in seguito grazie alla pressione raggiunge le utenze.
In un impianto solare termico a circolazione forzata invece il fluido circola grazie ad una elettropompa che spesso durante la notte si ferma automaticamente se la temperatura di mandata è minore di quella di accumulo. Per sfruttare al meglio questo tipo di impianto i pannelli solari dovrebbero essere direzionati perpendicolarmente ai raggi solari.
Un pannello solare fai da te termico (da non confondere con quello fotovoltaico, che genera corrente elettrica) trasforma la radiazione solare in energia termica; tale prodotto viene poi impiegato per ottenere acqua calda, riscaldare gli ambienti o produrre energia elettrica. Vedremo, a seguire, quali sono i tipi di impianti esistenti e come possono essere impiegati.
Modelli del pannello solare termico
I collettori solari possono essere suddivisi in vari modelli, a seconda della loro struttura; ne presentiamo a seguire alcune tipologie:
- collettore piano: è un impianto solare termico costituito da un insieme di pannelli vetrati per la cattura delle radiazioni, un assorbitore di rame che funga da conduttore ed un isolante per impedire la perdita di calore. E' il sistema maggiormente impiegato per il moderato riscaldamento dell'acqua (50°C – 90°C);
- collettore scoperto: è un sistema privo di pannelli vetrati che rende maggiormente in condizioni solari ottimali, andando a decrementare nella sua efficacia quando queste vengono meno.
Per questa loro natura variabile ed i costi limitati, sono spesso utilizzati per riscaldare strutture come piscine estive, sia per i costi limitati che per l'incapacità a superare i 40°C di temperatura; - collettori vetrati ad acqua: hanno una resa inferiore a quelli precedenti in condizioni solari ottimali ma compensano con una produzione maggiore nelle stagioni più fredde.
L'utilità di un pannello solare termico di questo tipo sta quindi nel fatto di essere efficace anche nel mese di Ottobre, compensando una resa media non troppo alta con tempi più lunghi di funzionamento.
Utilizzi ed impiego del pannello solare termico
Un pannello solare fai da te può essere adoperato per produrre energia elettrica o come impianto di riscaldamento dell'ambiente e dell'acqua:
- nella produzione di energia, lo scambiatore di calore passa dallo stato liquido a gassoso; il movimento di questo elemento mette in moto una turbina con conseguente produzione di energia. Una struttura di questo tipo richiede superfici notevolmente estese, in quanto più sono i pannelli, più i raggi del Sole vi riversano calore;
- la seconda categoria di collettori è progettata per porre a contatto l'acqua domestica con il fluido dell'impianto; questo processo, che avviene tramite serpentina, trasferisce all'acqua l'energia senza che ne avvenga la contaminazione. Il liquido, una volta riscaldato, può essere impiegato direttamente come acqua calda o come riscaldamento nei sistemi a pavimento. E' bene tenere presente che questo sistema non può sostituire completamente quelli più tradizionali, in quanto un pannello solare fai da te termico è dipendente dalla presenza del Sole.
Se ti è piaciuto il nostro articolo sul pannello solare fai da te non ti resta che prendere in mano gli attrezzi!
