Pannelli solari fai da te


Pannelli solari fai da te

Vediamo come e di cosa abbiamo bisogno per costruire, con la tecnica del fai da te, un pannello solare domestico, destinato alla produzione dell'acqua sanitaria. Si calcola che soluzioni anche semplici ed economiche riescono a soddisfare fino all' 80% delle comuni esigenze di acqua calda.

Funzionamento dei pannelli solari.

Esistono diverse soluzioni tecniche per realizzare un sistema solare.

Una prima distinzione e tra pannelli vetrati e pannelli scoperti.

I pannelli vetrati prevedono una lastra di vetro ed un assorbitore di calore, costituito da una serpentina di rame, in cui scorre un “liquido” che accumula calore.

Il calore viene ceduto all’acqua da riscaldare contenuta nel serbatoio di accumulo, a mezzo di uno scambiatore di calore cui la serpentina è collegata.

In pratica, il serbatoio di accumulo ospita due circuiti, uno collegato all’impianto idraulico della casa e l’altro collegato alla serpentina ospitata dal pannello.

La circolazione del “liquido” nel circuito primario, formato dalla serpentina del pannello e dallo scambiatore di calore del serbatoio, può avvenire in maniera naturale o forzata.

Nel primo caso il funzionamento sfrutta il principio secondo il quale l’acqua calda tende a salire, per cui il serbatoio di accumulo è posizionato più in alto rispetto al pannello, mentre la circolazione forzata avviene ad opera di una pompa elettrica.

I pannelli scoperti  non prevedono il serbatoio di accumulo e l’acqua da riscaldare passa direttamente attraverso la serpentina del pannello, prima di essere utilizzata.

Ovviamente i pannelli scoperti sono molto meno costosi, ma sono in grado di assicurare acqua calda solo da aprile-maggio a settembre-ottobre, a secondo della zona climatica, in quanto non godono dell'effetto serra che si crea nella cassa dei pannelli vetrati. Trovano impiego per case di vacanze estive, per riscaldare piscine, ecc.

Come costruire un pannello solare col fai da te.

Ipotizziamo di costruire un pannello solare vetrato con serbatoio di recupero a circolazione naturale del liquido da 1mq (ad uso domestico, per il fabbisogno di una famiglia di 3-4 persone, necessitano circa 3-4mq di pannelli solari), da sistemare possibilmente sul terrazzo, nell'annesso giardino, sul terrazzo di copertura di una casa unifamiliare,  in modo da operare con tranquillità e in tutta sicurezza.

Materiale necessario:

  • 4 pannelli di compensato fenolico da 3cm di spessore, di cui due 100cm x 15cm e due 94 cmx15cm, per le pareti laterali del telaio in cui assemblare i vari elementi del pannello solare;
  • 1 pannello di compensato fenolico,100cm x 100cm x 5mm di spessore, per la chiusura del fondo del telaio;
  • viti autofilettanti per l'assemblaggio;
  • silicone con relativa pistola;
  • lana di vetro;
  • tubo di rame per la serpentina, diametro 14-16mm;
  • pasta conduttiva;
  • 1 lamiera d'acciaio da 3mm di spessore della misura interna del telaio (94cm x 94cm), cui ancorare la serpentina;
  • una lastra di vetro della misura esterna del telaio (100cm x 100 cm, spessore 6mm);
  • 4 angolari da fissare all'interno del telaio (2 per ogni lato) su cui poggiare la lamiera porta serpentina;
  • 4 staffe per tenere ferma la serpentina sulla lamiera;
  • un serbatoio di accumulo, di una capacità compatibile con la grandezza del pannello (si tenga presente che, mediamente, un serbatoio di 120 lt presuppone un pannello solare di circa 2mq);
  • 4 angolari di legno per tener ferma la lastra di vetro sul pannello.

Il materiale elencato è reperibile presso un comune negozio di ferramenta, con eccezione:

  • dei pannelli di compensato fenolico, che potete acquistare già tagliati presso un Punto Legno;
  • della lastra di vetro, da acquistare dal vetraio;
  • della lamiera, che dovete acquistare presso un negozio specializzato che vende e lavora lastre in alluminio;
  • del serbatoio di accumulo da acquistare presso un negozio specializzato.

Attrezzi:  righello, matita, metro, serie giraviti, serie chiavi inglese, trapano con punte per il legno. Si tratta di attrezzi comuni, presenti nella totalità delle cassette dei Fai da te.

Iter operativo.

Passiamo alla realizzazione pratica del pannello che viene descritta passo dopo passo.

Passo 1

Costruire un pannello solare passo 1Assemblate il telaio unendo i 4 pannelli laterali con le viti autofilettanti, poi fissate il fondo, avendo cura di stendere preventivamente un filo di silicone lungo le linee di contatto dei 5 pannelli.

Passo 2

Costruire un pannello solare passo 2

Sistemate sul fondo della cassa appena assemblata uno strato di lana di vetro o un isolante termico in poliuretano espanso per  minimizzare le dispersioni di calore.

Ad un'altezza di circa 2/3 dal fondo della cassa fissate i 4 angolari su cui poggiate la lamiera d'acciaio, avvitandoli alle pareti interne.

Passo 3

Costruire un pannello solare passo

Fissate la lamiera agli angolari su cui poggia, utilizzando viti autofilettanti per metallo.

Passo 4

Costruire un pannello solare passo 4

Servendovi di un piegatubi manuale, preparate la serpentina. Operate con molta accortezza, per evitare di ridurre la sezione interna del tubo in corrispondenza dei gomiti.

Posizionate la serpentina sulla lamiera e segnate su uno dei quattro lati del telaio i due punti ove praticare i fori per il tubo d'entrata e quello d'uscita, in cui circola il liquido del cosiddetto circuito primario che verrà riscaldato dai raggi solari. Servendovi del trapano con una punta per legno di adeguato diametro eseguite i due fori.

Il liquido che circola nel circuito primario è formato dalla comune acqua con l'aggiunta di antigelo, per evitare che geli durante le stagioni fredde.

Passo 5

Costruire un pannello solare passo 5

Tenendo ferma la serpentina, con una matita segnate sulla lamiera il percorso della stessa.  Sollevate la serpentina e stendete un velo di pasta conduttiva lungo la linea guida tracciata per assicurare al pannello una migliore efficienza.

Fissate la serpentina servendovi di staffe da ancorare alle pareti  del telaio.

Passo 6

Costruire un pannello solare passo 6

Chiudete la cassa con la lastra di vetro, allineandola perfettamente ai 4 lati del telaio, dopo aver siliconato il bordo superiore dello stesso.

Passo 7

Costruire un pannello solare passo 7

Con 4 angolari di legno, tagliati a 45°, fissate stabilmente la lastra di vetro. Per lo scopo usate viti autofilettanti per legno lunghe 2,5 cm con le quali andrete a fissare la cornice alle 4 pareti laterali del telaio.

Passo 8  

Costruire un pannello solare passo 8

Sistemato il serbatoio d’accumulo, collegate i tubi di entrata (acqua fredda) e di uscita (acqua calda) della serpentina rispettivamente con quelli di uscita e di entrata dello scambiatore di calore del serbatoio.

Passo 9

Costruire un pannello solare passo 9

Ancorate il pannello solare ad una solida struttura, che non teme le raffiche di vento. Circa la migliore inclinazione da dare al pannello, fate in modo che la lastra di cristallo risulti perpendicolare ai raggi del sole quando è mezzogiorno.

Collegate il serbatoio all’impianto idraulico della casa.

Il serbatoi di accumulo ospita 2 circuiti:

  • uno primario in cui circola acqua+ antigelo che si riscalda con il sole;
  • uno secondario in cui circola acqua domestica collegato all'impianto di casa.

Il calore accumulato dal circuito primario passa al circuito secondario per il tramite di uno scambiatore di calore, di cui il più comune è "ad intercapedine".

Informazioni e consigli utili: prezzi indicativi e manutenzione.

  • Per una casa di villeggiatura estiva, potete optare per un pannello solare scoperto, senza serbatoio di accumulo e scambiatore di calore, molto più semplice da realizzare.
  • In mancanza di esperienza idraulica, per il pannello solare con serbatoio di recupero e scambiatore di calore, è consigliabile avvalersi della collaborazione dell'idraulico di fiducia, limitatamente ai collegamenti dei due circuiti.
  • Eseguito da ditte specializzate, il prezzo di un pannello solare vetrato a circolazione naturale del liquido, sufficiente per una famiglia media, è prossimo ai 1500 euro, prezzo che aumenta del 60-70% se il sistema prevede la circolazione forzata del liquido; in larga misura, il prezzo di un pannello solare è influenzato dalle difficoltà operative e logistiche. Una cosa è montare il pannello solare sul terrazzo, altra cosa è montarlo su un tetto spiovente. In questo caso il serbatoio di accumulo va sistemato nel sottotetto. Con la tecnica del fai da te, bisogna preventivare un budget pari al 35-40% dei prezzi indicativi di cui sopra, quale costo del materiale occorrente.
  • Come per le auto, il liquido del circuito primario contenente antigelo (circuito che collega il pannello allo scambiatore di calore) va sostituito ogni 3-4 anni.
  • La lastra di vetro è tanto più efficiente, quanto meno riflette i raggi del sole.
  • Il vetro del pannello va periodicamente pulito, in quanto la polvere fa da barriera ai raggi del sole.
  • E' opportuno eseguire periodicamente ispezioni visive, per accertarsi di eventuali fenomeni di condensa o infiltrazioni di acqua piovana.
  • In considerazione delle condizioni climatiche del nostro paese, l’energia prodotta da 3mq di pannelli solari è sufficiente a soddisfare per l’intero anno il 60% circa del fabbisogno di acqua calda di un famiglia composta da 3 persone, fornendo loro acqua che raggiunge i 50-60°C .

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