{"id":2623,"date":"2021-10-26T21:52:51","date_gmt":"2021-10-26T19:52:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.energeticambiente.it\/labenergie\/?p=2623"},"modified":"2021-12-08T12:47:11","modified_gmt":"2021-12-08T11:47:11","slug":"pannello-solare-termico-fai-da-te","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.energeticambiente.it\/labenergie\/pannello-solare-termico-fai-da-te\/","title":{"rendered":"Pannello Solare Termico Fai da Te"},"content":{"rendered":"\n

Release 1.2 – ottobre 2021<\/p><\/blockquote>\n\n\n\t\t\t\r\n\t\t\t

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    <\/p>\n\n\n\n

    Costruiamo un Pannello Solare Termico!<\/h2>\n\n\n\n

    In questo articolo vedremo come realizzare un assorbitore termosolare<\/strong> (ovvero un pannello solare termico), con pochi materiali di semplice reperibilit\u00e0 e a basso costo. <\/p>\n\n\n\n

    Vedremo inoltre, nella seconda puntata, come realizzare l’impianto, il vaso di espansione e in fine effettuare il collaudo.
    In fondo alla pagina<\/a> trovate anche una descrizione delle unit\u00e0 di misura utilizzate nel progetto per evitare che qualcuno confonda capre con cavoli \ud83d\ude09<\/p>\n\n\n\n

    Ma andiamo subito al dunque iniziando con un po’ di teoria.<\/p>\n\n\n\n

    \"pannello
    schema assemblaggio pannello solare termico<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n


    La teoria di base<\/strong>
    Un assorbitore termosolare<\/strong> (detto comunemente pannello solare<\/strong>) sfrutta la propriet\u00e0 di una superficie nera (ed opaca) di trasformare in energia termica i raggi solari. La maggior parte di questa energia \u00e8 fornita dai raggi infrarossi, non visibili dall’occhio umano. Tali frequenze corrispondono ad una lunghezza d’onda fra un millimetro per l’infrarosso lontano, ed i 2,5 nanometri (nm) per quello vicino.

    <\/em>La quantit\u00e0 di energia termica che la superficie del dispositivo \u00e8 in grado di captare \u00e8 proporzionale al numero di fotoni nell’infrarosso che la colpiscono (provenienti dal sole) e dal seno (trigonometrico) dell’angolo che questi raggi formano rispetto alla superficie captante. Gli altri fotoni vengono riflessi dal cristallo.

    Questa superficie nera la possiamo raffreddare con un serpentino percorso da acqua, prelevando la maggior parte dell’energia termica assorbita, e si pu\u00f2 sfruttare per fini di riscaldamento.

    La capacit\u00e0 del pannello di recuperare energia termica \u00e8 in funzione della energia solare (Wt\/m2<\/sup>), della grandezza della superficie esposta ai raggi, al seno dell’angolo fra superficie e raggi ed il rendimento della macchina termica, che a sua volta dipende dall’assorbimento della vernice nera, della trasparenza del cristallo e da tanti altri fattori che non vale neppure la pena nominare.

    Il tuo scopo, caro lettore, \u00e8 costruire un dispositivo che costi circa 50 \u20ac, quindi i dati che ti ho appena riportato sono per la chiarezza, e non per il progetto. Calcolare il rendimento del pannello, per il momento non ci interessa men che nulla. Pi\u00f9 avanti, quando avremo acquisito una maggiore esperienza nella costruzione, non ci interesser\u00e0 ugualmente un piffero, perch\u00e9 ci dovremo concentrare su come farlo costare meno di 40 \u20ac\u2026

    Per ragioni di semplicit\u00e0, in questo manualetto mi riferir\u00f2 ad un impianto per l’integrazione del riscaldamento dell’acqua calda sanitaria.

    E per ragioni impiantistiche ti proporr\u00f2 un solo schema di realizzazione basato su di un boyler col serpentino (o l’intercapedine) pensato e venduto per l’integrazione del riscaldamento con acqua proveniente da una caldaia. Naturalmente, non ha nessuna importanza se questo boyler ha il bruciatore di metano, di GPL (combustione) oppure la resistenza elettrica (effetto Joule).

    Naturalmente non \u00e8 possibile far circolare direttamente l’acqua sanitaria nel pannello, perch\u00e9 il gelo potrebbe distruggere tutto. Non sarebbe intelligente neppure scaldare il pannello con l’acqua calda per prevenire il gelo\u2026

    Accontentiamoci di recuperare l’energia che il Sole ci regala, senza esagerare e complicare. E’ gi\u00e0 complicato accontentarsi.

    IL PANNELLO PANDA<\/strong>

    Un pannello solare \u00e8 costituito da un telaio, quadrato o rettangolare, che contiene i componenti a strati. Lo strato superiore \u00e8 costituito dal cristallo che lascia filtrare i raggi solari e che forma la camera d’aria necessaria ad isolare termicamente la superficie di assorbimento raffreddata dal serpentino tramite l’acqua che dovr\u00e0 scorrere al suo interno. Sotto la superficie di assorbimento c’\u00e8 uno strato di materiale isolante trattenuto da una chiusura di fondo. Il pannello \u00e8 tutto qui: un cristallo, una lamiera, un tubo piegato, un po’ di lana di vetro ed un fondo, il tutto contenuto in una cassa di legno. Deluso? Meglio cos\u00ec.

    A dir la verit\u00e0, occorre anche costruire un supporto per il (o i) pannello\/i, ma questo \u00e8 ancor pi\u00f9 deludentemente semplice. L’unica propriet\u00e0 che deve avere \u00e8 l’essere robusto: il vento, quando raffica, non perdona l’esilit\u00e0\u2026<\/p>\n\n\n\n

    Come cristallo di copertura utilizzeremo un vetro della vecchia panda, il lunotto anteriore o posteriore… ed ecco perch\u00e8 l’abbiamo chiamato pannello panda!

    L’ORIENTAMENTO
    <\/strong>
    A livello puramente teorico, il pannello dovrebbe seguire il Sole ed offrire sempre la superficie del cristallo perpendicolare ai raggi della nostra stella. Questo dispositivo si chiama “montatura equatoriale” ed \u00e8 stata inventata per i telescopi astronomici.

    Naturalmente, durante la notte, questo dispositivo dovrebbe riposizionarsi per essere pronto a captare i raggi del sole all’alba del mattino successivo.

    Evidentemente i collegamenti idraulici del pannello dovrebbero essere eseguiti con tubi flessibili di adeguata lunghezza. Poi il dispositivo dovrebbe essere robusto, sopportare il gelo, non fermarsi mai\u2026

    Tutto troppo complicato. Tutto abbastanza inutile. Tutto troppo costoso.

    Sar\u00e0 sufficiente esporre il pannello a sud (una bussola andr\u00e0 pi\u00f9 che bene) oppure verso il sole alle dodici (orario solare) o alle undici (orario legale).

    Per l’angolo rispetto all’orizzontale le cose si complicano un po’, perch\u00e9 esso dipende dal luogo dove il pannello viene montato e dal periodo dell’anno. Ma andiamo con ordine:

    Per sapere la latitudine della tua citt\u00e0 (o provincia, non cambia nulla) collegati al sito     http:\/\/www.distanze-chilometriche.it\/latitudine-longitudine.aspx<\/a> e seleziona la tua citt\u00e0.

    Annotati la latitudine (esempio: Pisa 43.71\u00b0) cio\u00e8 43,5\u00b0 ; pi\u00f9 che sufficiente.

    Con questo angolo (e a Pisa) il pannello sar\u00e0 perfettamente perpendicolare ai raggi il giorno degli equinozi di primavera ed autunno (21 Marzo e 21 Settembre: nei quali ci sono 12 ore di luce e 12 di buio). Il giorno del solstizio d’inverno (21 Dicembre) il sole \u00e8 pi\u00f9 basso dell’angolo della latitudine di 23,5\u00b0 mentre al solstizio d’estate (21 Giugno) \u00e8 maggiore sempre di 23,5\u00b0.
    Per facilitare il compito, pensa che ai Poli il pannello sarebbe verticale e all’Equatore orizzontale.

    Non so se ti conviene montare il pannello in modo da seguire tale angolo. Io consiglio di non farlo. Consiglio invece di privilegiare l’estate (pi\u00f9 sole e pi\u00f9 docce) quindi di posizionare il pannello con un angolo di 11-12 gradi pi\u00f9 dell’angolo di latitudine<\/strong>. D’inverno, il numero di ore utili di sole e la nuvolosit\u00e0, non permetteranno di recuperare un gran ch\u00e8. Sappi, comunque, che entro questo angolo di 47\u00b0 (23,5 x 2) si gioca la perpendicolarit\u00e0 dei raggi rispetto alla superficie del pannello. Si pu\u00f2 costruire un supporto con tre posizioni<\/strong>: quella centrale pari all’angolo di latitudine e le altre due con 12 gradi in pi\u00f9 ed in meno. Sappi anche che questa \u00e8 una complicazione costosa e che ti costringer\u00e0 a modificare l’angolo del pannello 4 volte l’anno. Fai tu.

    Stai solo molto attento che i collegamenti idraulici flessibili, nelle varie posizioni, non possano formare un “punto alto” ed accumulare aria al loro interno o curve troppo strette e tensioni anomale.
    Va da s\u00e9 che anche i fissaggi dovranno essere molto robusti e sicuri: non dimenticarti mai del vento.

    Per posizionare il pannello secondo l’angolo (o gli angoli) che hai scelto, basta un goniometro da disegno (quelli trasparenti) ed una livella o un filo a piombo. Ricorda solo che l’angolo della latitudine \u00e8 riferito alla verticale che passa per il centro della terra. Per determinare l’angolo del piano del cristallo occorre sottrarre l’angolo di latitudine a 90\u00b0. Tieni anche conto che un errore di 1 o 2 gradi non sposta nulla.
    Altro trucchetto: se metti due squadrette sul cristallo accostate sul loro lato perpendicolare al vetro, se il pannello \u00e8 ben posizionato, alle 12 solari (11 legali) esse non faranno ombra sul cristallo. Semplice? Semplice.

    DISTINTA MATERIALI PANNELLO:<\/strong>

    a- N\u00b0 1 cristallo parabrezza o portellone di una FIAT Panda vecchio modello. (vedi nota 1)
    b- N\u00b0 4 assi in legno recuperato (pallett) alto circa 12 cm e dello spessore di 2 – 2,5 cm.
    c- N\u00b0 1 lamiera di acciaio al carbonio (lamieraccia) dello spessore di 2,5 – 3 mm, tagliata a misura. (vedi nota 2)
    d- N\u00b0 1 tubo di rame flessibile (quindi non in barre ma da rotolo) di diametro 12 o 14mm – spessore 1 mm. Il calcolo della lunghezza lo faremo assieme in seguito.
    e- N\u00b0 1 quantit\u00e0 sufficiente di lana di vetro o lana di roccia (recuperati)
    f- N\u00b0 1 chiusura di fondo del pannello, in lamiera spessore 1 mm o compensato marino (recuperato) spessore almeno 3 mm.
    g- N\u00b0 1 matassina di filo di rame nudo (recuperato) o di ferro dolce, di diametro non inferiore ad 1 mm.
    h- N\u00b0 1 barattolo di vernice nera opaca (catramina) con temperatura massima di esercizio non inferiore a 120\u00b0C.
    i- N\u00b0 1 serie di tubetti di pasta conduttiva, o pasta per termometri. In un magazzino di materiale idraulico sanno cos’\u00e8. Non sognarti nemmeno di comprare pasta conduttiva all’argento per dissipatori di chip elettronici. E’ la stessa che troverai da un grossista di idraulica, ma coster\u00e0 almeno 10 volte di pi\u00f9!!!
    j- N\u00b0 X confezioni di sigillante al silicone per esterni e per temperatura di esercizio non inferiore a 120\u00b0C

    <\/em>ATTREZZATURE NECESSARIE
    <\/strong>
    k- N\u00b0 1 Punta da trapano da acciaio diametro 1,5 – 2 mm
    l- N\u00b0 1 punta da trapano da legno diametro 16 mm

    Nota 1: va bene qualsiasi cristallo di veicolo, purch\u00e8 superficialmente piano. Quello della Panda vecchio modello (posteriore compreso) non \u00e8 incurvato, quindi va benissimo. Ma va bene anche il cristallo laterale di una portiera di un camion\u2026 Naturalmente pi\u00f9 \u00e8 quadrato o rettangolare, meglio \u00e8. Questa soluzione permette di avere un vetro antigrandine.

    Nota 2: cerca un aziendina che lavori carpenteria metallica e lamiera e fattelo tagliare. Non esiste che te lo facciano pagare pi\u00f9 di 2 \u20ac al kg. Se te lo fai recuperandolo da una vecchia lamieraccia, sei veramente naif.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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    Fig. 2 particolare del collegamento della lamiera e serpentina interna<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n