Impianto fotovoltaico autonomo di piccola potenza (130Watt), non connesso alla rete elettrica nazionale, per l'autoproduzione di energia elettrica con il sole (12Volt e 230Volt)
L'IDEA:
perchè non provare a produrre una piccola quantità di energia elettrica per la casa grazie ad una fonte rinnovabile e non inquinante come il nostro sole ?
L'impianto descritto in seguito, è stato realizzato per l'illuminazione interna di un'abitazione da 50 mq. e per far funzionare piccoli elettrodomestici, utilizzando direttamente l'energia elettrica prodotta dal sole durante le ore diurne, oppure quella accumulata nelle batterie durante le ore notturne o nelle giornate nuvolose.
I costi e le soluzioni di realizzazione saranno così il più possibile alla portata di tutti.
Per poter realizzare un impianto fotovoltaico autonomo occorre:
(1) Un pannello solare fotovoltaico:
Se cercate su internet ne trovate di moltissimi tipi, modelli e costi (la potenza del pannello fotovoltaico ed il tipo di celle che lo compongono determinano il costo del prodotto). Per adesso nell'impianto descritto in questa pagina è installato un unico pannello fotovoltaico policristallino da 130 Watt (successivamente si potranno comunque aggiungere altri pannelli in parallelo per aumentare la potenza disponibile).
(2) Un regolatore di carica.
- dati tecnici regolatore di carica
Il regolatore di carica è il dispositivo elettronico (fondamentale per questo tipo di impianti fotovoltaici autonomi), 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 prodotto 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.
Al riguardo, per maggiori informazioni sui regolatori di carica, leggi i capitoli "7" e "8" del manuale consultabile cliccando sul pulsante qui sotto:
(3) La batteria:
Sono consigliate batterie di tipo ermetico (senza manutenzione), specifiche per impianti fotovoltaici. Queste batterie sono infatti in grado di sopportare, per molti anni e senza problemi, tutti i cicli di carica/scarica. E' sempre meglio installare una batteria di capacità elevata per avere un'autonomia dell'impianto di più giorni in caso di mancanza di sole dovuta al maltempo.
Al riguardo, per maggiori informazioni sul calcolo della capacità delle batterie, leggi il "Capitolo 4" del manuale consultabile cliccando sul pulsante qui sotto:
Nel caso si voglia installare una seconda batteria per aumentare ulteriormente l'autonomia dell'impianto, è anche possibile utilizzare un apparecchio elettronico chiamato "deviatore multibatteria", in grado di gestire correttamente il collegamento in parallelo delle due batterie.
Inoltre, grazie al "deviatore multibatteria" è anche possibile utilizzare batterie di diversa capacità (Ah), marca e anno di fabbricazione. l'unica cosa fondamentale richiesta è che abbiano la stessa tensione (12Volt).
(4) I cavi di collegamento:
Nell'impianto che stiamo descrivendo in questa pagina, sono stati utilizzati cavi unipolari in rame di sezione 6 mmq di colore marrone per il positivo (+) e di colore nero per il negativo (-) per i collegamenti tra il pannello solare, il regolatore di carica e la batteria.
Sono invece stati utilizzati cavi unipolari in rame di sezione 4 mmq e 2,5mmq, per i collegamenti tra il regolatore di carica, le lampade a 12Volt e le apparecchiature elettriche/elettroniche (PC portatile, TV led 10", radio, caricabatterie per telefoni cellulari, ecc.).
(5) Le lampade a LED:
Illuminazione con barre a LED da 1 metro di lunghezza, con diverse tonalità di luce a seconda delle esigenze (luce bianca "fredda" o "calda").
Barra a LED (ogni lampada è composta da 108 led e consuma 7Watt)
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Le lampade per l'illuminazione degli ambienti installate in questa realizzazione fotovoltaica, sono volutamente del tipo a LED perché, a parità di luce di quelle fluorescenti, consumano meno (aumentando così ulteriormente l'autonomia delle batterie dell'impianto), durano molto di più (oltre 30.000 ore d'accensione) e non contengono sostanze pericolose per l'uomo e l'ambiente (es. mercurio).
Le barre LED a 12Volt sono acquistabili su internet oppure, meglio ancora, possono anche essere autocostruite (vedi al riguardo le lampade "fai-da-te" del progetto "CRELED" su: www.wutel.net/creled o www.wutel.net/schede).
Realizzazione:
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 lungo i cavi elettrici utilizzati, dei fusibili di protezione di portata adeguata che andranno posizionati tra il regolatore di carica e la batteria e tra il regolatore ed i vari punti luce/apparecchi collegati:
(clicca sullo schema per ingrandirlo)
Chiunque, con un minimo di manualità pratica, è in grado di poter realizzare questo tipo d'impianto, ricordando che durante le fasi dell'installazione devono assolutamente essere rispettate tutte le norme di sicurezza (soprattutto se si opera sul tetto), facendo inoltre verificare al termine dei lavori, da una persona esperta e qualificata, i collegamenti elettrici realizzati.
Note:
l'impianto che stiamo descrivendo, utilizza una tensione in uscita di 12Volt in corrente continua.
Se però avete necessità di avere anche una tensione a 230Volt (in corrente alternata), dovete aggiungere nell'impianto un dispositivo elettronico chiamato "inverter" , che si occuperà di trasformare la corrente continua a bassa tensione della batteria, in corrente alternata a 230Volt.
- ATTENZIONE ! -
Ricordatevi che l'uscita a 230V dell'inverter è una tensione pericolosa e non controllata dall'interruttore differenziale "salvavita" che avete in casa per la rete elettrica collegata al gestore di fornitura (Es. ENEL). Occorre quindi agire sull'interruttore dell'inverter per togliere tensione all'impianto.
Per quanto riguarda invece l'installazione del pannello fotovoltaico, posizionatelo nell'area più al sole che avete, rivolto il più possibile verso SUD con un'inclinazione rispetto al suolo (angolo di tilt), se potete, 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.
Questa realizzazione non ha ovviamente le pretese degli impianti professionali 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 1, 2, 3... pannelli fotovoltaici che potrebbero produrci, ad esempio, fino a 350 Watt.
Se si installassero tanti piccoli impianti fotovoltaici autonomi da 350 Watt su un milione di terrazzi/balconi/tetti/terreni avremmo creato un'enorme centrale ad energia solare da ben 350 MegaWatt !
Otterremmo così il vantaggio immediato e concreto di:
- utilizzare una fonte d'energia rinnovabile e pulita;
- risparmiare o eliminare la bolletta elettrica;
- ridurre la nostra dipendenza dai fornitori di energia elettrica a pagamento;
- tutelarci dal rischio di blackout;
- non utilizzare combustibili fossili (petrolio, gas, carbone) per produrre energia elettrica, evitando così l'immissione in atmosfera di anidride carbonica (CO2) e altre sostanze inquinanti !
Per avere informazioni sulla potenzialità dell'energia solare in europa e nel mondo, vedi il sito del "Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS)" cliccando sul pulsante qui sotto:
Per vedere altri esempi di impianti fotovoltaici "fai-da-te", clicca sul pulsante qui sotto:
