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COMPUTER PORTATILE E CONNESSIONE INTERNET ALIMENTATI AD ENERGIA SOLARE FOTOVOLTAICA CON IMPIANTO PORTATILE DA 40Watt
Visto che ormai utilizziamo, molto probabilmente, quasi giornalmente il computer (e la relativa connessione ad internet) sia per lavoro che per motivi personali, ecco che possiamo anche pensare di alimentare autonomamente queste apparecchiature elettroniche grazie all'utilizzo di energie pulite e rinnovabili.
Infatti sono proprio le apparecchiature elettroniche/informatiche che meglio si prestano ad utilizzare l'energia a bassa tensione (di solito tra i 5 ed i 20 Volt) e preferibilmente sicura (priva di sbalzi di tensione ed interruzioni improvvise).
Inoltre, è proprio per questo tipo di consumi elettrici che dobbiamo agire in prima persona per ottenere dei risultati pratici nel campo del risparmio energetico autoproducendoci, per quanto possibile, l'energia elettrica di cui abbiamo bisogno.
Questa applicazione fotovoltaica, in particolare, si renderà utile non soltanto per le esigenze mobili/portatili della postazione computer ma anche per il normale utilizzo di tutti i giorni nelle nostre realtà domestiche e/o lavorative .
Se vogliamo quindi realizzare un piccolo generatore ad energia solare fotovoltaica in grado di produrci elettricità da fonte pulita e rinnovabile, ecco di seguito un esempio pratico che ci permetterà di far funzionare per qualche ora al giorno il nostro computer portatile (più l'eventuale connessione ad internet) oppure di:
- ricaricare le batterie degli apparecchi elettronici (telefoni cellulari, i Pod, palmari, radio, macchine fotografiche digitali, ecc.);
- accendere luci ambientali e/o illuminazioni d'emergenza anti black-out;
- alimentare piccole apparecchiature elettriche (es. radio AM/FM/LPD/PMR, piccoli TV portatili LCD, ecc.);
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Per poter realizzare un generatore solare da 40 o 50 Watt per la produzione e l'immagazzinamento d'energia elettrica a 12Volt occorre:
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Un pannello fotovoltaico da 40 o 50 Watt di potenza:
di modello flessibile e leggero (molto versatile e pratico per tutte le esigenze di trasporto ed installazione) oppure di tipo con struttura rigida in alluminio e vetro temprato (molto robusto e di minor costo rispetto al modello flessibile)
(pannello fotovoltaico flessibile) (pannello fotovoltaico rigido)
Per vedere nel dettaglio le caratteristiche tecniche dei pannelli fotovoltaici da 40Watt (flessibili o rigidi)
clicca qui: ---->
oppure qui: ---->
NOTA TECNICA SUL POSIZIONAMENTO DEL PANNELLO FOTOVOLTAICO:
il pannello fotovoltaico andrà sempre posizionato nell'area più al sole che avete, rivolto il più possibile verso SUD e con un'inclinazione rispetto al suolo (angolo di tilt), se vi è la possibilità, di circa:
60° per sfruttare al meglio il sole nel periodo invernale;
20° per sfruttare al meglio il sole nel periodo estivo;
35° per una buona via di mezzo valida per tutte le stagioni.
Per esempio, come si può vedere dalla foto qui sotto, il pannello fotovoltaico (flessibile o rigido) può essere posizionato con facilità (anche in maniera non definitiva) sopra il vetro di un normale lucernario da tetto ben esposto al sole.
Inoltre, la particolarità costruttiva semi-trasparente del pannello fotovoltaico (soprattutto quello leggero) lo rende anche utile come tendina frangisole per l'interno della stanza/mansarda.
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2. Un regolatore di carica multifunzione:
è quel dispositivo elettronico che si occupa di regolare correttamente la corrente di carica della batteria che viene prodotta dal pannello fotovoltaico e di fornire un'uscita (con controllo della scarica della batteria) in modo da poter gestire le nostre esigenze di alimentazione degli apparecchi elettronici/elettrici (es. computer portatile, ricarica batterie apparecchi elettronici, lampade a led, ecc.).
Visto che questa applicazione fotovoltaica è principalmente stata ideata per un impiego mobile/portatile e non fissa (con posizionamento del pannello fotovoltaico su balconi, terrazzi, finestre, lucernari, tende da campeggio, roulotte, barche, gazebi, ecc.) è stato appositamente scelto un regolatore di carica con display multifunzione in modo da poter visualizzare e tenere sotto controllo, in ogni momento, tutti i valori e i parametri elettrici dell'impianto (corrente generata dal pannello FV, corrente di carica/scarica della batteria, consumi delle apparecchiature collegate, stato di carica della batteria, ecc.).
Per vedere le caratteristiche tecniche del regolatore di carica utilizzato in questo impianto, clicca sul pulsante qui sotto:
In commercio esistono ormai in vendita (soprattutto su internet), molti altri modelli di regolatori di carica "PWM" dotati di display multifunzione, con prezzi decisamente molto convenienti.
Riguardo invece ad altri tipi di regolatori di carica utilizzabili per questa applicazione, vedi anche la scheda tecnica sui regolatori con tecnologia "MPPT", cliccando sul tasto qui sotto:
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3. Una batteria da 12Volt - 18Ah tipo "AGM":
ermetica, senza manutenzione e adatta a frequenti cicli di carica e scarica. La batteria è necessaria per l'immagazzinamento dell'energia elettrica prodotta durante le ore di sole dal pannello fotovoltaico, da utilizzare poi nelle ore serali (o quando non c'è sole) per tutte le esigenze di alimentazione dei nostri apparecchi elettronici/elettrici.
CARATTERISTICHE TECNICHE DELLA BATTERIA:
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alta densità di energia;- totale assenza di manutenzione;
- può operare in qualsiasi posizione;
- completamente sigillata;
- contenitore in robusto ABS;
- bassa autoscarica (tipicamente minore del 3% al mese);
- larga banda di operatività termica;
- alta resa amperometrica (tipicamente superiore all’88%).
DIMENSIONI e PESO:
181x76x167mm. - Peso 6 Kg.
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4. Una presa elettrica a 12V (come quelle utilizzate nelle automobili):
da collegare ai morsetti d'uscita del regolatore di carica (LOAD), dove poi poter collegare direttamente i nostri apparecchi e/o le nostre lampade tramite le normali spine per accessori auto a 12V (anche con uscita USB a 5V o con adattatori/alimentatori per alimentare il computer portatile e/o ricaricare le batterie di telefoni cellulari o altri apparecchi elettronici).
NOTA TECNICA: sul regolatore di carica, i morsetti di uscita carico sono di solito contrassegnati con il simbolo della lampadina.
Foto della presa doppia a 12 Volt (con led di segnalazione), da collegare ai morsetti di uscita carico "LOAD" del regolatore di carica.
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5. Un eventuale contenitore plastico:
(es. le scatole di derivazione in PVC per impianti elettrici), oppure una valigetta in plastica, dove poter posizionare, collegare e fissare la batteria ed il regolatore di carica del dispositivo fotovoltaico che stiamo realizzando in modo da renderne più pratico e sicuro lo spostamento e l'utilizzo.
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I vari componenti dell'unità energetica fotovoltaica vanno collegati tra loro, rispettando assolutamente le polarità (+) e (-), con dei cavi elettrici di sezione 2,5 mmq., avendo inoltre cura d'inserire un fusibile di protezione da sovraccarichi e/o cortocircuiti (di portata "A" uguale alla portata del regolatore di carica), sul cavo positivo (+) di collegamento tra il regolatore di carica e la batteria, meglio se si inserisce anche un altro fusibile tra il regolatore e le nostre apparecchiature elettriche, secondo il seguente schema:
(clicca sullo schema per ingrandirlo)
N.B.: nello schema di collegamento, il cerchio blu con all'interno la scritta "12V" si intende quanto descritto al punto "4." (presa da auto a 12V)
Foto di dettaglio dei componenti (regolatore di carica, batteria e presa doppia a 12V)
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Ecco qui sotto come risulta completata ed operativa la postazione PC + cellulare (in modalità modem internet):
(clicca sulla foto per ingrandirla)
NOTA TECNICA:
il computer portatile ed il telefono cellulare, quando vengono alimentati/ricaricati tramite i rispettivi adattatori/alimentatori con una tensione di 12Volt (fornita dalla batteria dell'impianto), consumano meno energia dalle batterie, rispetto a quando, invece, vengono fatti funzionare tramite un inverter a 230V in corrente alternata (ac).
Il minor consumo è dovuto al fatto che l'alimentazione fornita dalla batteria è già idonea alle esigenze di funzionamento delle apparecchiature descritte in questa pagina, quindi, non necessita di dispendiose trasformazioni aggiuntive a 230Volt, con perdite dovute al rendimento e all'autoconsumo dell'inverter.
Come si vede dal display multifunzione del regolatore di carica, l'assorbimento complessivo del computer portatile e del telefono cellulare (in funzione modem), quando sono accesi, è soltanto di 2,6 Ampere (34,3Watt, con la batteria dell'impianto carica a 13,2Volt).
La potenza di 34,3Watt, complessivamente consumata dal computer portatile e dal telefono cellulare, è stata calcolata con la formula matematica ricavata dalla "terza legge di Ohm", da cui: potenza (in Watt) = tensione impianto (in Volt) x intensità assorbita "I" (in Ampere)
P=VxI ( 13,2V x 2,6A = 34,3W )
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Quanto descritto in questa pagina è soltanto un primo esempio di come poter realizzare un compatto e portatile generatore elettrico ad energia solare. Ovviamente potete costruirne altri di maggiori dimensioni e potenza (es. 60, 80, 120 Watt ed oltre) utilizzando pannelli solari fotovoltaici, batterie e regolatori di carica di maggior potenzialità in modo da poter far funzionare la postazione PC+internet per più ore, oppure per poter collegare altri apparecchi elettrici e/o lampade d'ambiente, piccoli TV portatili LCD/LED, radio, stereo, caricabatterie per biciclette elettriche, ecc. (anche funzionanti a 230V grazie ad un apparecchio aggiuntivo all'impianto chiamato "inverter"). Per i generatori fotovoltaici di potenza maggiore, attenzione alla sezione dei cavi utilizzati nei collegamenti. Infatti, più la potenza del vostro generatore fotovoltaico sarà elevata, maggiore dovrà essere la sezione dei conduttori elettrici che utilizzerete nei collegamenti tra i vari componenti (per maggiori informazioni sulla sezione dei cavi da utilizzare negli impianti, vedi anche il "capitolo 6" del manuale che si trova al seguente link: http://www.wutel.net/manuale ).
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Il costo per la realizzazione di questo generatore fotovoltaico portatile da 40/50Watt, dipende soprattutto dal tipo di pannello che si vuole utilizzare.
Infatti, il pannello fotovoltaico flessibile e leggero da 40/50W, costa molto di più rispetto a quello di analoga potenza in struttura rigida classica (con vetro temprato).
Gli altri componenti necessari per la realizzazione del generatore fotovoltaico in argomento, sono invece indipendenti dal tipo di pannello scelto, purché (per quanto riguarda il regolatore di carica) in grado di poter gestire la corrente massima prodotta dal pannello.
Il costo di un regolatore di carica "PWM" (da 5/10/20A), comunque di buona qualità, in grado di gestire senza problemi la corrente prodotta dal pannello da 40/50Watt, è di circa: 10/15/20 euro;
NOTA: nel caso si decidesse di utilizzare un regolatore di carica senza display, c'è comunque la possibilità di poter visualizzare e tenere sotto controllo con maggiore precisione il valore di carica della batteria, utilizzando un piccolo voltmetro digitale. Per maggiori info al riguardo, vedi la scheda esplicativa al seguente link:
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Il generatore fotovoltaico descritto in questa pagina, fornirà energia elettrica gratuita e pulita per moltissimi anni (il funzionamento del pannello fotovoltaico è garantito per oltre 20 anni !!!). Inoltre, l'acquisto dei vari componenti può essere scaglionato. Infatti, potete acquistare ciò che occorre poco per volta, in base alle risorse economiche disponibili al momento ed assemblare nel tempo l'intero impianto.
Se ci dotiamo di impianti fotovoltaici per l'autoproduzione di elettricità, otteniamo vantaggi immediati e concreti di:
- utilizzare una fonte d'energia rinnovabile, pulita e sicura;
- poter disporre d'energia anche in luoghi isolati, privi di reti elettriche;
- risparmiare sicuramente sulla bolletta elettrica;
- tutelarci dal rischio di blackout;
- evitare il consumo di notevoli quantità di combustibili fossili, risparmiando
così l'immissione nell'ambiente di notevoli quantità di anidride carbonica (CO2)
e di sostanze tossiche varie.
Per vedere altri esempi di realizzazioni fotovoltaiche "fai-da-te":
clicca qui ---->
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Attenzione! Per la vostra sicurezza è importante ricordare che durante l'assemblaggio dei vari componenti del generatore fotovoltaico, dobbiamo assolutamente rispettare tutte le norme di sicurezza mentre utilizziamo gli utensili, facendo inoltre verificare da una persona esperta e qualificata, prima del collegamento della batteria e del pannello fotovoltaico, la corretta esecuzione di tutti i collegamenti elettrici realizzati.
