Pannello solare, fai da te. Il prezzo dei pannelli solari è ancora molto alto e gli incentivi non sono così invitanti. L'idea è costruire il proprio pannello solare comprando i pezzi e sistemandoli in modo che siano ottimizzati per essere efficienti e per durare negli anni. Ecco le varie fasi e i tentativi di realizzare un sistema di produzione di energia solare tramite pannelli fotovoltaici che funzioni perfettamente.
La costruzione di un pannello solare
Il prezzo dei pannelli solari (in Europa) è ancora molto alto e gli incentivi del governo (in Olanda) non sono così invitanti. Per questo ho pensato di realizzare un progetto di costruzione di pannelli fotovoltaici che può essere realizzato in casa. L'idea è di costruire un sistema in grado di resistere al calore, al freddo, alla pioggia e alla grandine per molti anni a venire.
Nell'ottobre 2008 ho comprato le mie prime 100 celle solari attraverso Ebay. Ho scoperto solo dopo tempo che le avevo pagato moltissimo: 300 euro per 100 celle, spedizione inclusa. Mi hanno detto che avrebbero prodotto 1,98 Watt per una.
Dopo alcuni esperimenti e dopo una serie di ripensamenti su come andare avanti, ho scoperto un altro venditore su Ebay che aveva le stesse celle (dei quali era specificato che avevano una potenza di 1,75 Wp ognuna...). Ma queste erano leggermente rovinate. Ho deciso di comprare 500 celle, un mix di 3 differenti qualità. Il rivenditore non aveva contato le celle, che erano in verità 620, delle quali, dopo una prima selezione, solo poco più di 500 erano in buone condizioni.
Non un brutto affare per cominciare, e anche molto conveniente! Avevo anche più di 100 celle per fare pratica di saldatura e montaggio.
Panello solare: Costruire il primo pannello solare
Ho cominciato con le saldature. L'azione richiede un po' di pratica, ma con il tempo ci si prende la mano. Il primo pannello solare era pronto. L'attenzione e la sfida principali erano concentrate sulla compattezza delle celle, dovevano resistere al 100 per cento all'aria e all'acqua. La soluzione più economica per me è stata realizzare una costruzione a due pannelli di vetro, con le celle nel mezzo. Il pannello era fatto di 12 celle, ognuna da 0,55 Volt. Nella figura in alto si possono vedere alcuni cavi elettrici viola. Questi cavi sono connessi ognuno con una cella in modo da poter realizzare le misure singolarmente e compararle.
Le prime rilevazioni dei pannelli solari al lavoro
All'inizio la mia preoccupazione era se le celle avrebbero davvero prodotto la quantità di energia che dovevano. Ma una volta costruita una resistenza regolabile (che mi permetteva di trovare più o meno il punto di energia massimo) e atteso che il sole splendesse (non così tanto all'inizio di febbraio) ho potuto realizzare le prime misure significative: 15,5 Watt. Secondo le caratteristiche il pannello avrebbe dare un massimo di 12 x 1,75 W = 21 Wp. Calcolando che il vetro portasse via circa il 10 per cento dell'energia, senza il vetro avrebbe raggiunto circa 17 Watt. Mi aspettavo che durante l'estate, quando il sole splende con più intensità, le misure sarebbero risultate più alte, arrivando vicine alla caratteristiche dichiarate. Ho usato un normale vetro da 4 mm perché non costa quasi niente. Cercando nei posti dove stanno rinnovando le case potreste trovare anche vetri gratis, in contrasto ai materiali che usano realmente per i pannelli solari molto, costosi e probabilmente molto difficili da trovare.
Durante le prime misurazioni, ho scoperto che la temperatura del pannello solare era molto alta. Ma in particolare era calda la copertura della parte posteriore dove le celle sono incollate (usando la stessa colla con cui avevo montato il pannello solare. Questo pannello solare è 12 mm: ogni lastra di vetro è di 4 mm e 4 mm è lo spazzo al centro. Ciò che mi preoccupava è la differenza tra il pannello solare davanti e quello posteriore che può creare mediante differenti dilatazioni pressioni sull'involucro. Se ripetute troppo spesso, le sollecitazioni potrebbero creare delle aperture. Ora sto usando lo stesso kit che usano nei pannelli solari commerciali. Ma ancora non sono soddisfatto. Una soluzione potrebbe essere mantenere i pannelli solari molto piccoli, così le differenze di dilatazione rimangono minime.
Miglioramenti dei pannelli solari
Una soluzione ai problemi di temperatura potrebbe essere quella di creare uno spazio tra le due lastre di vetro. Così il calore potrebbe essere dissipato su entrambi i fronti. Il pannello solare eguente è della stessa misura, la differenza è nello spazio tra i 2 vetri: ora è 1,5mm e questo rende anche il raffreddamento più semplice e soprattutto più efficiente. Ho usato pezzi di cavi di rame che avevo larghi 1.2 mm. Ho preso diversi pezzi di circa 3 cm e li ho passati uniformemente lungo il lato posteriore di vetro. Poi ho applicato il kit lungo i cavi e infine la lastra anteriore. Il risultato era uno spazio tra le lastre che andava circa da 1,2 mm a 1,5 mm. Quindi all'interno c'era dell'aria (e di conseguenza una percentuale di umidità) che potrebbe potenzialmente causare della condensa. La mia speranza era che la quantità di condensa fosse così bassa (solo una piccola quantità d'aria) da non essere un fattore di disturbo (nel primo pannello ho messo del materiale che avrebbe "mangiato" la condensa. L'ho ricavato da un vecchio doppio vetro che avevo. All'interno sono contenute delle strisce di alluminio che ho ricavato separando i due strati).
I pannelli solari migliorati
Il kit ha asciugato per un po' di giorni, ma in ogni caso le previsioni non annunciavano sole per molti giorni...
Il fattore interessante è che se ottenessi una produzione reale di 1,75 Wp per ogni cella potrei arrivare ad un prezzo di 1,20 per Wp (o anche di meno) e con un prezzo del genere il pannello solare non dovrà nemmeno durare per 20 anni... anche se io mi aspetto di raggiungere questo obiettivo... Sarà la sfida principale. Devo dire anche che con il secondo pannello solare le aspettative aumentano.
Ci sono un paio di refusi dovuti al salto dell’ultima revisione ma non mi pare che sia così incomprensibile. Manca una parentesi, decisiva per la comprensione di tutto l’articolo, dopo la frase “(usando la stessa colla con cui avevo montato il pannello.”
Per quanto riguarda l’uso delle definizioni pannello solare – pannello fotovoltaico credo che la prima si possa considerare più generale mentre la seconda più specifica. Se vogliamo riferirci a wikipedia (http://it.wikipedia.org/wiki/Pannello_solare) il pannello solare per scaldare l’acqua viene definito “pannello solare termico” e l’altro “pannello solare fotovoltaico”
Una guida davvero interessante. Per prima cosa vorrei fare una puntualizzazione fra la distinzione fra pannelli solari e quelli invece fotovoltaici. Spesso infatti le persone usano indifferentemente un nome piuttosto che un altro senza alcuna distinzione ma questi non indicano la stessa cosa. Infatti i pannelli solari vengono utilizzati, per esempio, per scaldare l’acqua e quindi producono energia termica mentre il fotovoltaico ci permette di generare attraverso i raggi solari della corrente elettrica che sarà poi accumulata in delle batterie. In questo articolo non si capisce bene se stiamo costruendo un solare od un fotovoltaico ma visto che si parla di Watt prodotti penso che sia il secondo.
Non c’è che dire che sicuramente con il fai da te si risparmia parecchio anche se secondo me si deve avere una certa capacità per queste cose per avere una buona riuscita. Purtroppo il fotovoltaico è ancora svantaggioso per diversi motivi: uno di questi è sicuramente il costo dell’impianto che riusciremo ad ammortizzare solo dopo alcuni anni. Rimane inoltre il problema di dove accumulare l’energia elettrici poiché la capacità delle batterie è pur sempre limitata e soprattutto molto spesso l’energia prodotta non è poi così tanto rilevante. Ma mettiamo che riusciremo ad ammortizzare la spesa in 6, 7 anni se non abbiamo provveduto ad effettuare un’accurata manutenzione attuale, le celle del nostro caro pannello saranno già da sostituire e quindi dovremmo di nuovo aspettare un paio di anni per riuscire a coprire la nostra spesa prima di andare in attivo. Insomma la tecnologia e l’idea in sé sono davvero ottime, riuscire a creare energia da una fonte pulita come il sole è davvero una cosa che spero possa aiutarci a renderci meno dipendenti da petrolio e quant’altro, tuttavia allo stato attuale, per un privato non è proprio così vantaggioso passare a queste tecnologia ed è quindi meglio attendere nuovi sviluppi.
Allora, secondo la mia esperienza e lunghi studi, posso dire che i pannelli fotovoltaici non hanno una resa apprezzabile. Si può usare pannelli ad Arseniuro di Gallio, resa doppia rispetto ai comuni pannelli a getto di silicio. Oppure ci sono nuove tecnologie, già presenti nel civile negli USA ma in Italia del tutto sconosciute.
Per avere un buon generatore di energia “pulita” si possono utilizzare le fuel cells (celle a combustibile). queste lavorano con l’idrogeno. A milano è stato attivato un progetto campione, se non erro di circa 200 utilizzatori (palazzine), alimentate con fuel cells da 3 e da 6 Kw allacciate alla rete di gas naturale (metano).
Io ho lavorato con una casa motociclistica nipponica alla realizzazione di un motoveicolo elettrico e tutt’ora, anche se a rilento per i costi degli investimenti, stiamo portando avanti il progetto.
Personalmente ritengo che la tecnologia dell’idrogeno sia la più immediata e redditizia.
L’idrogeno va prodotto in qualche maniera… Io personalmente stavo notando qualche giorno fa che acquistando le celle e realizzando da me i pannelli avrei risparmiato una somma davvero consistente!
Comunque quali sono le alternative USA?
Anche se oggi e’ bello costruire quello che le industrie producono, esistono i cosiddetti effetti collaterali che spesso non si considerano:
Quelli che si chiama risparmio deve essere quantificato considerando nel dettaglio i costi effettivi della realizzazione di un sistema.
Costruire qualcosa in casa richiede materiale e tempo.
Il materiale lo si compra e ha un prezzo.
Il tempo non si compra ma si spende!
Nel progetto sopra menzionato sono presenti delle celle comprate su EBAY, delle lastre di vetro ecc dei supporti in alluminio ecc.
Qualcuno saprebbe dirmi quanto costa realizzare per esempio un pannello fotovoltaico di 100 W??
Considerando il costo del materiale ed il tempo secondo me si arriva ad una cifra prossima a quella che si spenderebbe comprando il pannello costruito da una industria.
Inoltre i pannelli industriali sono garantiti e certificati e se si spende qualcosa in più forse si risparmierà molto tempo da dedicare ai propri hobby.
Meglio secondo me realizzare un impianto spendendo di più ma essere sicuri della qualità.
E poi mi chiedo cosa significa non ha importanza se i pannelli non durano 20 anni.
Avrebbe senso spendere il 30-40% in meno rispetto all’acquisto di pannelli industriali e rischiare che i pannelli auto costruiti durino 10 anni????
Saluti Giacomo Barresi
Energia dal sole e in fondo pagina un link con la storia del fotovoltaico
http://www.csvaltellina.it/solare.html
Per dimensionare il numero dei pannelli e delle batterie per una autonomia ad esempio in batia di montagna
http://www.csvaltellina.it/calcolo.html
Pannello che insegue il sole
http://ospitiweb.indire.it/~sori0001/besta/museo/foto/girasole.html