Ecco come costruire in casa a basso costo e con materiali di recupero un efficiente pannello solare.

Ho voluto (più per diletto che per altro) provare a cimentarmi nella costruzione di un qualcosa che fosse in grado di sfruttare l'energia del sole. I requisiti fondamentali che la costruzione doveva avere erano il basso (anzi, bassissimo, meglio se nullo) costo dei materiali utilizzati, la funzionalità del sistema creato e che TUTTO il sistema dovesse funzionare con il sole. Quindi ho cercato di utilizzare quanti più materiali di recupero possibile a ovvio discapito del risultato estetico.

La prima versione fu una volgare tanica in plastica verniciata di nero con la bomboletta spray. Costo nullo, efficienza bassissima. La plastica della tanica è un pessimo conduttore termico e in una bella giornata estiva la temperatura interna dell'acqua stenta ad essere superiore di 10° a quella atmosferica, inoltre appena cala il sole comincia a raffreddarsi piuttosto rapidamente. 25 litri inoltre son appena sufficienti per una doccia. Decisamente poco utile.

Seconda versione: la medesima tanica messa dentro ad un contenitore chiuso in tutti i lati eccetto quello esposto al sole che è stato ricoperto con del vetro. Le cose migliorano, ma lo scambio termico della plastica è basso ed inoltre la superficie esposta al sole è poca in relazione alla quantità d'acqua che c'è nella tanica stessa. Resta il problema dei 25 litri.

La versione definitiva è molto più complessa, poco costosa, ma decisamente funzionante.

Per scaldare l'acqua bisogna sfruttare l'effetto serra, ovvero imprigionare il calore del sole e per far questo dobbiamo costruire una cassa (una specie di scatola bassa) chiusa con all'interno una massa radiante e nel lato esposto al sole del vetro che ha la caratteristica di essere trasparente e quindi di far passare i raggi del sole e di essere un ottimo termoisolante in maniera da non far uscire dalla cassa il calore accumulato.

Il risultato finale è esteticamente orribile, però funziona ed eccolo qua:

Vediamo nel dettaglio la costruzione:

La cassa: per la costruzione della cassa ho recuperato un vecchio pannello di legno che sorreggeva uno specchio in un mobile per il bagno dismesso, le dimensioni sono circa di un metro per un metro. Ho recuperato poi presso un cantiere edile una asse molto lunga di legno alta circa 15cm e abbastanza spessa. Questa sarà, dopo essere stata opportunamente tagliata a misura dei lati del pannello, fissata perpendicolarmente ai lati di esso con delle viti autofilettanti

Per la massa radiante il metodo più usato nelle costruzioni fai da te è una lastra di rame con delle tubazioni saldate sopra con uno schema ad arpa. Non è però così semplice trovare di recupero questo materiale e nuovo ha un discreto prezzo essendo il rame un metallo abbastanza pregiato. Si può ovviare utilizzando radiatori da autovettura (tanto come vedremo più avanti l'autodemolizione è fonte anche di altro materiale), ma essi han il problema di essere abbastanza spessi e di necessitare di una certa pressione dell'acqua per funzionare bene, usano tubazioni di grosso diametro ed esse sono connesse perpendicolarmente al radiatro aumentando ancora gli spazi di cui abbiam bisogno e riducendo l'efficienza del pannello che sarebbe meglio non farlo troppo spesso. E' quindi possibile usare un (o più) radiatore di un frigorifero o meglio di quelli usati sugli apparecchi per aria condizionata i quali hanno molte alette sottilissime di alluminio e una serpentina solitamente di rame che consente l'utilizzo anche con pressioni bassissime dell'acqua (io ho usato questi radiatori, a mio avviso ottimi per lo scopo). Una volta recuperati i radiatori essi van dipinti di nero opaco per meglio attirare i raggi del sole.

La cassa per un miglior funzionamento andrebbe coibentata per meglio isolarla termicamente e il fonoassorbente usato nelle autovetture (reperibile in demolizione a costo 0) può andar benissimo. Detto materiale andrà sistemato tra il/i radiatore e il legno

Per il vetro da utilizzare servirebbe quello temperato e spesso per evitare che alla prima grandinata si rompa tutto e perchè più spesso è e migliore è l'isolamento termico. Il vetro temperato a basso costo lo si trova sempre in demolizione utilizzando uno o più parabrezza o lunotti della vecchia fiat panda, i quali han la caratteristica di essere completamente piani e lisci e non stondati come tutti gli altri parabrezza. Se si ha intenzione di usare più di un vetro sul proprio pannello solare è opportuno recuperare anche la guarnizione del vetro che servirà per unire i due vetri sul pannello.

In demolizione reperiremo poi una guarnizione dalla portiera di un veicolo che ci servirà per far aderire il vetro alla cassa. Attenzione a prenderne una di abbastanza lunga in maniera da non doverla poi giuntare.

Sempre in demolizione reperiremo delle tubazioni nere di gomma fine dal cofano motore che ci serviranno per i collegamenti tra i radiatori e tra l'esterno e l'interno del pannello.

Collegamento tramite tubazione nera dei 2 radiatori

Reperito il materiale di cui sopra ho provveduto, come detto, a tagliare a misura l'asse di legno e a fissarla perpendicolarmente al pannello che fa da base con delle viti, all'interno ho sistemato un letto di fonoassorbente su cui ho adagiato i radiatori opportunamente collegati tra loro con fascette stringitubo e i tubi  di gomma neri. Inizialmente avevo usato normale tubo da giardino, ma regge fino a 60-70°, poi si taglia all'altezza delle fascette, quindi non va bene. Messa la guarnizione tra vetri e pannello, per fissare i vetri ho usato delle "L" facilmente reperibili in ferramenta come visibile in foto.

Il materiale interposto tra la "L" ed il vetro serve ad assorbire eventuali torsioni del legno se se sposta il tutto. Come visibile in foto ciò provoca la rottura del vetro (che comunque essendo stratificato non lascia passare l'acqua per un solo crepo). Per migliorare il tutto ho messo, prima di posare il fonoassorbente, del silicone tra le varie parti in legno per evitare il passaggio di aria tra le fessure interne ed esterne.

Tutto ciò serve ad assorbire il calore del sole... dentro i radiatori passa l'acqua che si scalda. L'acqua va poi conservata calda per poter essere successivamente usata.

Per l'accumulo di acqua ho recuperato un vecchio recipiente cilindrico da 160litri in plastica, per l'isolamento termico ho recuperato un vecchio frigo rotto al quale ho tolto tutta la parte elettrica, compressore, serpentine ecc ecc.. tenendo solo al struttura che è ovviamente un ottimo termoisolante. Ho fatto 3 fori sopra di esso per il passaggio di altrettanti tubi: l'andata ed il ritorno dal pannello solare e l'uscita dell'acqua. Essendo inoltre il recipiente cilindrico ed il frigo a sezione quadrata resta "aria" negli angoli.... pe migliorare (sempre a costo 0) la coibentazione termica ho messo pezzi di vaschette per alimenti (quelle della carne o del formaggio dell'iper) negli spazi vuoti. Si può usare anche polistirolo per imballaggi, ma pare che ultimamente se ne usi sempre meno....

Una centralina recuperata da un frigo industriale gestisce il funzionamento del tutto: una sonda all'interno del pannello solare ne rileva la temperatura, una volta che passa una soglia impostata (programmabile) aziona la pompa che mette in circolo l'acqua dal pannello all'accumulo (tanica) e la spegne quando la temperatura scende sotto tale soglia. Il problema di questa soluzione è che quando il sole tramonta, qualora l'acqua dovesse essere più calda della soglia preimpostata, il pannello solare funziona da radiatore raffreddandola. Bisognerebbe utilizzare una centralina la quale rileva le temperature di pannello e serbatoio e aziona la pompa solo quando la temperatura del pannello è superiore a quella dell'acqua. Tali centraline non sono reperibili a basso prezzo oggi come oggi e ne sto quindi costruendo una. C'è comunque da dire che tarando ad un valore alto (70°-80°), appena tramonta il sole la temperatura all'interno del pannello solare calerà repentinamente alla temperatura dell'acqua scaldata che difficilmente sarà a quei valori e quindi il sistema dissiperà ben poca energia... Ecco una foto del tutto durante il funzionamento... il primo display è la centralina che visualizza la temperatura istantanea all'interno del pannello, il secondi display è un voltmetro con il quale si tiene sotto controllo la tensione e quindi la carica e l'efficienza della batteria. L'interrutore a destra permette di shiftare tra 2 sonde e quindi di visualizzare o la temperatura all'interno del pannello o quella dell'acqua della tanica. Ho aggiunto anche un circuito a led che permette di monitorare il livello dell'acqua all'interno della tanica così da non dover aprire il frigo per controllare visivamente il livello. Anche qua... i kit in vendita per il controllo dei livelli dei liquidi all'interno dei serbatoi costano... così ne ho costruito uno di funzionale e economicissimo (per approfondimento leggi: misuratore di livello serbatoio)

Per le pompe si possono usare delle pompe di sentina delle barche o comuni pompe dell'acqua da camper a immersione reperibili nei negozi specializzati. Sfortunatamente la quasi totalità delle autovetture usa pompe dell'acqua meccaniche e non elettriche, quindi per questo oggetto la demolizione non può tornar utile. Tali pompe costano comunque poco.

Per essere un impianto totalmente a energia solare, centralina e pompe sono tutte a 12v e sono alimentate da una batteria da auto (si recupera con poca spesa sempre in demolizione) caricata da un pannello fotovoltaico (su ebay se ne trovano di economici, poi serve anche la centralina per gestirlo!). Qui i 2 pannelli fotovoltaici che forniscono energia al sistema. Il primo era un bellissimo pannello, che però ha il vetro rotto e quindi perde moltissima resa (però è costato 0) e quello in basso è un vecchissimo pannello monocristallino comperato a un niente visto che oggi pannelli con la stessa resa son grandi 1/4....

Funzionamento: in una giornata primaverile con temperatura esterna di 25° circa, il sistema sopra descritto ha portato circa 50 litri di acqua ad una temperatura di circa 50° in pochissime ore, la temperatura media all'interno del pannello è di 70°(con l'acqua in circolo) e passa i 100° se non circola acqua in quanto un giorno si è rotta la pompa e l'acqua all'interno dei radiatori bolliva....

Costo del tutto:
10e per ciascuna pompa (2)
10e per ciascun parabrezza della panda (2)
5e per i radiatori (entrambi)
1e per una siringa di silicone
15e circa tra viti, "L", fascette stringitubo e altro spesi in ferramenta
5e di qualche metro di canna per l'acqua da giardino presa in offerta al brico

Resa del sistema:
non posso confrontarla con altri, ma mi par buona...!!!

Soddisfazione:
Tanta

Tempo speso:
Tantissimo.... soprattutto per affrontare i problemi che via via si son presentati.....

Problemi:

Il problema principale è stato il reperimento dei pezzi per la costruzione... originariamente il telaio doveva essere in alluminio, molto più leggero, molto più resistente  alle intemperie del tempo... però non ho trovato una lastra di alluminio grande a sufficienza con relativa "fascia" da 15cm circa da mettere ai lati... poi non ho nulla per saldare l'alluminio... e alla fine ho ripiegato sul legno. fatto il telaio in legno e presi i vetri la guarnizione andava interposta tra i 2 materiali... però la guarnizione della porta di un auto è fatta per essere ancorata ad un bordo di lamiera parallelo alla porta stessa e io avevo 2 superfici perpendicolari... così dovevo ricavare un incavo lungo tutto il perimetro del legno... ma non ho una fresa... e ho dovuto farlo con il flessibile (!!!!!!!!). Vi lascio immaginare il casino. i radiatori originariamente erano stati collegati con la canna da giardino che come detto, ai primi caldi cede e si taglia... quindi ho dovuto recuperare una tubazione resistente a 100°. Le "elle" per il fissaggio dei vetri sono ottime, però ho avuto la pessima idea di fissare tutto con il pannello a terra e poi alzarlo e sistemarlo e... ovviamnete il legno flette ed il vetro no... ed ho rotto ambedue i vetri POI ho interposto il tessuto tra metallo e  vetro, am era troppo tardi.... Fortunatamente un crepo su un parabrezza non fa entrare acqua e quindi va bene lo stesso... perderà qualche punto % di efficenza tutto il sistema, ma nulla di che....