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Impianto fotovoltaico autonomo (con batteria) per l'illuminazione esterna ed interna di un'abitazione.
Per poter illuminare autonomamente un'abitazione in montagna, è stata realizzata questa installazione fotovoltaica a energia solare con batteria a 12Volt.
L'impianto gestisce l'illuminazione esterna ed interna di una casa durante le ore serali/notturne, utilizzando quando accumulato nella batteria durante le ore di sole.
Chiunque, con un minimo di manualità pratica, è in grado di poter realizzare "fai-da-te" questo tipo d'impianti, ricordando comunque che durante le fasi dell'installazione, devono assolutamente essere rispettate tutte le norme di sicurezza (soprattutto quando si lavora sul tetto), facendo inoltre verificare al termine dei lavori, da una persona esperta e qualificata, la corretta esecuzione dei collegamenti elettrici realizzati.
Per la realizzazione pratica sono stati utilizzati i seguenti materiali:
- Un pannello solare fotovoltaico da 120Watt di potenza.
(clicca sulla foto per ingrandirla)
Per vedere le caratteristiche tecniche del pannello fotovoltaico utilizzato in questo impianto, clicca sul seguente pulsante:
I pannelli fotovoltaici possono essere acquistati su internet, dove ormai ne trovate di moltissimi tipi, modelli e costi (la potenza del pannello fotovoltaico e le caratteristiche delle celle che lo compongono, determinano il costo del prodotto). Per adesso nell'impianto descritto in questa pagina è installato un unico pannello fotovoltaico da 120 Watt. Successivamente, si potranno comunque aggiungere altri pannelli, per aumentare la potenza totale disponibile.
- Un regolatore di carica tipo "PWM" con funzione crepuscolare.
Il regolatore di carica è il dispositivo elettronico (fondamentale per questo tipo di impianti fotovoltaici) che si occupa principalmente di:
- regolare correttamente la corrente di carica della batteria, prodotta da pannello fotovoltaico;
- controllare la corrente in uscita dalla batteria (controllo della scarica) per evitare di scaricarla eccessivamente (le batterie, infatti, non devono scaricarsi oltre una certa soglia di tensione altrimenti si rovinano);
- gestire al meglio le esigenze di consumo (lampade, PC portatile, radio, TV ecc.) anche con la possibilità, per alcuni modelli di regolatori, di accensioni programmate crepuscolari e/o a tempo, nonché di verifica (in tempo reale) dei principali parametri elettrici dell'impianto (energia fornita dal pannello, corrente consumata, stato di carica della batteria, ecc.) tramite display multifunzione.
Anche per questo apparecchio trovate un'ampia scelta su internet. Ovviamente dovrà avere caratteristiche tecniche adeguate alla potenza del pannello, della batteria e del carico elettrico che avete deciso d'installare.
Per saperne di più sui regolatori di carica, leggi i capitoli "7" e "8" del manuale che trovi al seguente link:
- Una batteria di accumulo.
Negli impianti fotovoltaici, è sempre consigliato installare batterie del tipo ermetico "AGM" o "GEL" (senza manutenzione), specifiche per questi tipi di impianti.
In questo caso è stata utilizzata una batteria al piombo sigillata, tipo "AGM", da 12Volt, con capacità 110Ah, in modo da poter ottenere un'autonomia di più giorni in caso di mancanza di sole dovuta al maltempo e per gestire al meglio il periodo invernale, con poche ore di luce solare disponibili giornalmente, sole basso sull'orizzonte e con meno energia rispetto alle altre stagioni.
- Cavi elettrici di collegamento.
Nell'impianto che stiamo descrivendo in questa pagina, sono stati utilizzati cavi elettrici unipolari in rame, di sezione 6 mmq, di colore differente (marrone e nero), in modo da identificare con certezza la polarità positiva (+) e negativa (-) per i collegamenti tra il pannello solare, il regolatore di carica e la batteria.
Sono invece stati utilizzati cavi unipolari di sezione 4 mmq, per i collegamenti tra il regolatore di carica e le lampadine LED a 12Volt.
- Lampioncini da esterno con lampadine LED a 12Volt
Le lampadine utilizzate nei lampioncini in foto, sono del tipo a LED da 5 Watt di potenza, con attacco standard "grande" (E27), in grado quindi di essere utilizzate con normali portalampade per esterni.
Per vedere le caratteristiche tecniche delle lampadine LED utilizzate in questo impianto, clicca sul pulsante qui sotto:
Le lampade/lampadine a LED possono comunque anche essere realizzate "fai-da-te". Al riguardo, potete trovare alcuni esempi di autocostruzione di lampade LED, alla pagina web del progetto "CRELED":
vedi qui ---> http://www.wutel.net/creled
Dopo aver deciso dove installare i vari componenti dell'impianto sopra descritto, occorre collegarli correttamente tra loro, rispettando le polarità (+) e (-), secondo il seguente schema, inserendo inoltre un fusibile di protezione tra il regolatore di carica e la batteria:
(clicca sullo schema per ingrandirlo)
Nota tecnica:
l'impianto fotovoltaico che stiamo descrivendo in questa pagina, utilizza soltanto una tensione in uscita di 12Volt in corrente continua per l'alimentazione delle lampade.
Nel caso ci occorresse anche una presa con tensione a 230Volt in corrente alternata, bisogna inserire nell'impianto un componente aggiuntivo chiamato "inverter" , che si occuperà di trasformare la corrente continua a bassa tensione della batteria a 12Volt, in una corrente alternata a 230Volt.
(foto d'esempio di inverter da collegare agli impianti con batterie a 12Volt)
Per saperne di più sugli inverter, leggi anche il "Capitolo 9" del manuale scaricabile al seguente link:
Ricordatevi che l'uscita a 220/230Volt dell'inverter è una tensione pericolosa ! Occorre quindi agire sull'interruttore dell'inverter per togliere tensione all'impianto.
Per quanto riguarda invece l'installazione del pannello fotovoltaico, occorre posizionarlo nell'area più al sole che avete, rivolto il più possibile verso SUD, con un'inclinazione rispetto al suolo (angolo di tilt), se possibile, di circa:
60° per sfruttare al meglio il sole nel periodo invernale;
20° per sfruttare al meglio il sole nel periodo estivo;
35° per una buona via di mezzo valida per tutte le stagioni.
Il picco solare invernale viene raccolto dal pannello fotovoltaico per angoli di tilt elevati (60°) mentre il picco estivo si ottiene per angoli di tilt piccoli (20°). Il picco su base annuale si ottiene invece per angoli di tilt leggermente inferiori alla latitudine del sito d'installazione dell'impianto fotovoltaico.
Questo impianto non ha ovviamente le pretese delle installazioni di potenza tale da sopperire all'intero fabbisogno di energia elettrica di un'abitazione, ma se l'installazione di un intero tetto fotovoltaico risulta talvolta irrealizzabile, perché la superficie necessaria non è disponibile o per i costi iniziali ancora elevati, non scoraggiamoci! Se abbiamo a disposizione un balcone, una finestra, un lucernario, un terrazzo, un terreno oppure una piccola parte di tetto, ben esposti al sole, possiamo installare pannelli fotovoltaici in grado di ottenere il vantaggio immediato e concreto di:
- utilizzare una fonte d'energia pulita e rinnovabile;
- evitare o ridurre la bolletta elettrica;
- tutelarci dal rischio di blackout;
- non utilizzare combustibili fossili per produrre energia, evitando così l'immissione nell'ambiente di molte tonnellate/anno di anidride carbonica (CO2) e sostanze tossiche!
Per vedere altri esempi di realizzazioni fotovoltaiche "fai-da-te",
clicca il seguente pulsante:
