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Costruzione pannello solare termico

Teoria base

Come credo tutti sappiamo il Sole invia sulla Terra un quantitativo sterminato di energia ogni secondo, se si riuscisse a captare e trasformare anche la benchè minima parte di essa probabilmente tutti i problemi energetici mondiali sarebbero risolti.

Ci sono diverse tecnologie utilizzate per sfruttare l’energia solare, alcune consolidate, altre in via di sviluppo, altre ancora alla base delle quali è aperto un dibattito sull’effettiva convenienza economico-ambientale.

Senza dilungarci oltre vediamo come realizzare con pochissimo materiale e con attrezzi di base un pannello solare termico per il riscaldamento di acqua sanitaria, sistema ad alto rendimento energetico e impatto ambientale di produzione pressochè nullo!

Realizzazione cassone

prima di tutto armati di legname, seghetto alternativo, trapano/avvitatore, viti e angolari di ferro, creiamo un “cassone” di legno, come da foto.

come si può notare il mio gatto durante una pausa ha subito sperimentato un utilizzo alternativo del cassone :)

notate sul bordo quelle scanalature? ecco lì verrà alloggiato il vetro, quindi andranno fatte con la fresa oppure con dei listelli di legno laterali da avvitare/incollare (la profondità deve essere di 6-8 mm).

una volta fatto il nostro cassone va impermeabilizzato utilizzando un apposito impregnante per legno.  date la prima mano di impregnante, lasciate asciugare 1 o 2 giorni e poi datene una seconda per sicurezza

Superficie captatrice

Fatto questo bisognerà creare la superficie captatrice, composta da una lamiera metallica ed una serpentina di rame. Il tubo di rame lo vendono nei negozi di idraulica, di edilizia e pure in alcuni ferramenta, andranno poi piegati con un “piegatubi” manuale (potete comprarlo dagli stessi che vi hanno venduto il tubo).

ah il diametro del tubo deve essere di 12-14 mm, la lunghezza dipende dalle dimensioni del vostro pannello e da quanto volete far fitta la serpentina, nel mio la distanza dei tubi della serpentina è di circa 10 cm.

fatta la serpentina bisogna scegliere la lamiera. Io in casa avevo ua lamiera di ferro zincato da 6/10 mm , tornassi indietro comprerei della lamiera di rame anche  piu sottile tipo 3/10 o 4/10, il rame conduce il calore molto meglio del ferro zincato.

comunque tagliata la lamiera, è il momento di unirla con la serpentina.

Questi due elementi sono il cuore dell’impianto, e devono essere a contatto il piu possibile

Io prima ho provato una saldatura con stagno e cannello, ma poi siccome la lamiera si imbarcava ho fatto una serie di buchi e con dei pezzetti di fil di ferro ho unito la serpentina il piu possibile.

Chiaro è che se avete un amico che sa saldare il rame siete mooolto avvantaggiati

dopo aver forato il cassone per far uscire i tubi della serpentina e aver alloggiato la lamiera e la serpentina all’interno dello stesso dovreste ottenere un risultato come questo più o meno

NB nella foto non si vedono (anche perchè non li avevo ancora fatti) ma vanno effettuati due buchi nella parte laterale del cassone in modo da creare un collegamento tra l’esterno e l’interno del pannello.

bisogna lasciare questi fori per una successiva deumidificazione, l’umidità è il nemico principale dei solari termici fai da te, si creerà in quanto renderemo il nostro pannello a tenuta stagna, in modo da sfruttare anche l’effetto serra. se lasciassimo dei fori o delle aperture per lascire un minimo ricircolo di aria all’interno del cassone (cosa che eviterebbe la creazione di condensa interna) perderemmo un sacco di calore cosa che, nel mio caso, ho deciso di risparmiare in quanto la piastra captatrice è di un materiale non ottimale ed inoltre la serpentina non è saldata ad essa, fattori che abbassano le prestazioni del pannello.

probabilmente se voi usate piastra in rame e saldate la serpentina ad essa potete lasciare delle aperture di ricircolo risparmiandovi la fastidiosa operazione di deumidificazione.

ora bisognerà pitturare la superficie di captazione e la serpentina di nero opaco, colore che assorbe tutte le lunghezze d’onda (almeno nel campo del visibile)

Chiusura del pannello

arrivati a questo punto ci siamo quasi!! bisogna posizionare il vetro al suo posto.

perchè proprio il vetro e non ad esempio, il plexiglass o qualche plastica trasparente e piu leggera e meno fragile?

la motivazione principale è che il vetro trasmette a tutte le lunghezze d’onda, non solo nello spettro del visibile.

il plexiglass per esempio è trasparente nello spettro del visibile ma è opaco agli infrarossi per cui se usassimo questo mteriale riusciremmo a captare solo una parte della radiazione solare.

detto questo sistemiamo il vetro nel suo alloggio ricavato nel legno con le scanalature (lo spessore del vetro deve essere almeno 6 mm così da essere davvero resistente anche in caso di grandinata eccezionale) sovrapponiamo al vetro  una “cornice” di legno così da chiuderlo nel suo alloggio, fissata quest’ultima con le solite viti autofilettanti e l’avvitatore bisogna passare al sigillamento del nostro pannello.

per farlo io dapprima ho stuccato tutto con lo stucco da esterni resistente all’acqua, dopo l’indurimento e una scartavetrata ho applicato diverse mani di un “gommante”, una vernice speciale che crea una patina gommosa appunto, completamente impermeabile all’acqua e all’umidità.

per sigillare il vetro infine ho usato del silicone per le alte temperature.

Considerazioni finali

il risultato, già posizionato sull’apposito porta-pannello è questo:

ho fatto alcuni calcoli per valutare il rendimento, che ha dato un risultato del 52 %, anche se devo dire sono stato molto cauto con la valutazioni di alcuni parametri, percui con le prossime e piu accurate prove sono convinto il risultato potrà arrivare intorno al 65 – 70 %.

comunque discuteremo meglio l’argomento nell’apposita sezione “Rendimento solare”

Vorrei infine aggiungere alcuni dettagli, alcune modifiche necessarie a causa di errori fatti durante la progettazione:

prima di tutto ho dovuto fare delle scanalature sulla parte bassa della cornice blocca vetro in quanto lo spessore dei listelli impediva all’acqua di andare via, e per quanto fosse tutto impermeabile l’acqua ristagnante dopo un po ha fatto marcire un pochino la guaina e lo stucco della parte bassa del pannello.

poi un altra grave dimenticanza è stato il non fare i fori sul lato, fondamentali per le operazioni di deumidificazione, che spiegherò meglio nell’apposita sezione “Deumidificazione”


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