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DOPPIO IMPIANTO FOTOVOLTAICO PER LE ESIGENZE DI ALIMENTAZIONE ELETTRICA E ILLUMINAZIONE A 12 VOLT DI UNA CASA IN CAMPAGNA

 

http://www.wutel.net/sole130

 

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Ecco un esempio pratico di come poter realizzare un piccolo impianto fotovoltaico per le esigenze elettriche e di illuminazione di una casa in campagna, utilizzando idee creative, materiali di recupero e soluzioni tecniche a costi contenuti.

La nostra simpatizzante Margherita e suo marito Gianfranco, hanno installato nella loro casa di campagna un primo piccolo impianto fotovoltaico, successivamente poi affiancato da un altro piccolo impianto, che gli ha permesso così di poter utilizzare l'abitazione senza allacciarla alla rete elettrica nazionale e senza dover attivare un generatore a benzina. 

Entrambi gli impianti fotovoltaici in funzione nella casa, sono funzionanti a 12Volt ed alimentano separatamente e per ciascuno di essi, lampadine LED, strisce LED, adattatori USB per la ricarica dei telefoni cellulari e altre piccole apparecchiature elettroniche, nonché un piccolo frigorifero da auto per alcune ore della giornata.

Tutta la realizzazione ed il collegamento dei due impianti fotovoltaici, nonché la costruzione della plafoniera LED, è interamente stata eseguita "fai-da-te".

 

I due impianti fotovoltaici sono composti, in dettaglio, dai seguenti componenti.

 

Il primo impianto è costituito da un pannello fotovoltaico policristallino da 80Watt di potenza.

pannello 80W

Il pannello è stato fissato sul muretto del terrazzo dell'abitazione, utilizzando due normali staffe in metallo per mensole.

La particolare posizione geografica dell'abitazione (sud Italia) e l'assenza di qualsiasi ombra (anche parziale) in tutte le ore della giornata, permette al pannello fotovoltaico posizionato in orizzontale (soprattutto in estate), di ottenere un ottimo livello di produzione elettrica, senza eccessive perdite dovute all'assenza di inclinazione. Inoltre, anche il fatto di non appoggiare su alcuna superficie, aiuta moltissimo il pannello a mantenersi il più possibile areato, evitando così di ridurre la sua produzione elettrica a causa del surriscaldamento, soprattutto estivo.

Per saperne di più su: "ORIENTAMENTO, INCLINAZIONE E TEMPERATURA DEI PANNELLI FOTOVOLTAICI", vedi il capitolo "3" del manuale che trovi al seguente link:

http://www.wutel.net/manuale

 

Al pannello da 80Watt è stato collegato un regolatore di carica da 5Ampere di portata.

PWM 5A

Il modello di regolatore di carica tipo "PWM" utilizzato in questo impianto, ha un ottimo rapporto qualità/prezzo ed inoltre è anche dotato di presa USB per la ricarica di telefoni cellulari o altre piccole apparecchiature elettroniche, nonché della possibilità di programmare il tipo di batteria al piombo utilizzata nell'impianto, selezionando tra i tipi "AGM", "GEL" o "ACIDO LIBERO" (le batterie "acido libero" sono quelle da automobile).

Il piccolo pulsante di colore nero posizionato sotto i quattro LED verdi di segnalazione dello stato di carica della batteria, oltre a servire per la programmazione del tipo di batteria, ha soprattutto la funzione di interruttore manuale "ON/OFF" dei morsetti di uscita carico del regolatore (morsetti con il simbolo della lampadina), in modo da poter disporre, se occorre, del comando di accensione e spegnimento di tutti gli utilizzatori elettrici collegati a quei morsetti, nonché della presa USB.

 

La batteria a 12Volt utilizzata nell'impianto (collegata agli appositi morsetti del suddetto regolatore di carica), è del tipo automobilistico (ad acido libero), da 90Ah di capacità.

batteria 90Ah

 

La batteria da 90Ah è stata posizionata nella parte inferiore di un mobiletto in metallo.

 

Ai morsetti di uscita del regolatore di carica (morsetti con il simbolo della lampadina), sono invece state collegate le seguenti utenze elettriche a 12Volt:

- nr. 1 lampadina LED da 5Watt di potenza per l'illuminazione interna;

lampadina LED interna

 

- nr. 1 lampadina LED da 5Watt di potenza per l'illuminazione esterna;

lampada LED esterna

 

 

- nr. 1 striscia LED da 20W di potenza per l'illuminazione interna;

strip LED

 

 

- nr. 1 presa da auto (tipo "accendino"),

presa accendino

 

a cui collegare la borsa frigo ed eventuali altri apparecchi a 12Volt (ad esempio la torcia elettrica portatile, ricaricabile a 12V).

borsa frigo

(borsa frigo rigida, funzionante a 12Volt, con rivestimento termico extra, in modo da aumentare la capacità di mantenimento del fresco all'interno del vano cibi e bevande).

 

Il secondo impianto fotovoltaico, installato successivamente per aumentare la disponibilità di energia per la casa, è completamente indipendente da quello appena descritto ed è costituito da un pannello fotovoltaico policristallino da 50Watt di potenza.

pannello 50W

Anche questo secondo pannello fotovoltaico è stato fissato sul muretto del terrazzo dell'abitazione, utilizzando due normali staffe in metallo per mensole.

 

Al pannello da 50Watt è stato invece collegato un regolatore di carica da 20Ampere di portata, tipo "MPPT".

reg. carica MPPT

La scelta di collegare a questo pannello un modello di regolatore di carica tipo "MPPT", è stata fatta sia in previsione di una futura espansione di potenza (collegando altri pannelli da 50Watt, fino ad un massimo di 5), sia per sfruttare al massimo la produzione dell'attuale pannello, grazie infatti alla particolare efficienza dei regolatori di carica "MPPT", rispetto a quelli "PWM".

Anche questo secondo regolatore di carica utilizzato nell'impianto, ha un ottimo rapporto qualità/prezzo (in rapporto ovviamente al costo di analoghi regolatori di carica con tecnologia "MPPT", che, comunque, sono sempre più costosi rispetto a quelli con tecnologia "PWM").

Anch'esso è dotato della possibilità di programmare il tipo di batteria utilizzata nell'impianto, selezionando tra i tipi piombo "AGM", "GEL" o "ACIDO LIBERO".

Per saperne di più su: "SCELTA DEL TIPO DI REGOLATORE DI CARICA (PWM o MPPT", vedi il capitolo "7" del manuale che trovi al seguente link:

http://www.wutel.net/manuale

 

I due pulsanti di colore arancio posizionati sotto il display del regolatore di carica, oltre a servire per la programmazione del tipo di batteria, hanno anche la funzione di scorrimento manuale delle varie schermate dati del display (pulsante di sinistra) e di interruttore manuale "ON/OFF" dei morsetti di uscita carico del regolatore (morsetti con il simbolo della lampadina), pulsante di destra, in modo da poter disporre, se occorre, del comando di accensione e spegnimento di tutti gli utilizzatori elettrici collegati a quei morsetti.

Inoltre, questo regolatore di carica ha anche la possibilità di collegare eventualmente (tramite un comune cavo di rete intestato con connettori RJ45), un display esterno opzionale (tipo "MT50") per poter ampliare le possibilità di programmazione dell'apparecchio e, nel contempo, permettere la visualizzazione dei parametri tecnici dell'impianto a distanza (ad esempio in un'altra stanza della casa). 

MT50

 

oppure, ha anche l'innovativa possibilità di collegare, in alternativa al display esterno "MT50", un piccolo box di comunicazione esterno, per realizzare una connessione WiFi o Bluetooth (a seconda del tipo di box collegato), in grado di gestire (soltanto localmente) il controllo, la visualizzazione dei parametri elettrici dell'impianto e la programmazione dell'apparecchio, tramite una specifica APP da installare su smartphone e/o tablet.

box wifi            box BT

(BOX WiFi)                                  (BOX BT)

 

 

La batteria a 12Volt utilizzata in questo secondo impianto (e collegata agli appositi morsetti del suddetto regolatore di carica), è anch'essa del tipo automobilistico (ad acido libero), da 45Ah di capacità.

batteria 45Ah

 

Quest'ultima batteria è stata posizionata nella parte superiore di un soppalco della casa.

soppalco batteria

 

 

Ai morsetti di uscita del regolatore di carica "MPPT" (morsetti con il simbolo della lampadina), sono state collegate le seguenti utenze elettriche a 12Volt:

- nr. 1 lampadina LED da 2,5Watt di potenza per l'illuminazione interna;

lampadina LED

 

- nr. 1 striscia LED da 20W di potenza per l'illuminazione interna;

strip LED 12V

 

 

- nr. 1 lampadina LED da 5Watt di potenza per l'illuminazione esterna;

lampada LED esterna

 

 

- nr. 1 presa da auto (tipo "accendino");

presa volante 12V

 

a cui poter collegare anche un adattatore USB multipresa, per la ricarica simultanea di telefoni cellulari o altre apparecchiature elettroniche.

prese USB

 

 

Per quanto riguarda le due "strip LED" a 12Volt utilizzate per l'illuminazione interna, è da segnalare l'interessante progetto "fai-da-te", che ha permesso di costruire un'efficiente ed ecologica lampada con materiali di recupero, aggiungendo delle vaschette in alluminio per alimenti, opportunamente affiancate e fissate tra loro al di sotto della striscia LED, in modo da realizzare uno schermo riflettente per la luce, aumentando così di molto l'efficienza di illuminazione della striscia LED.

dettaglio strip LED

(particolare di costruzione della lampada LED "fai-da-te")

 

strip LED 12V accesa

(strip LED con schermo riflettente, accesa)

 

I due piccoli impianti fotovoltaici descritti in questa pagina, sono stati collegati secondo i seguenti schemi:

IMPIANTO FOTOVOLTAICO NR.1

Impianto FV con PWM

 

(clicca sugli schemi per ingrandirli)

 

IMPIANTO FOTOVOLTAICO NR.2

Impianto FV con MPPT

 

Se si desidera saperne di più sulla realizzazione degli impianti fotovoltaici ad isola con batterie di accumulo, è anche disponibile un piccolo manuale tecnico/informativo didattico al seguente link:

http://www.wutel.net/manuale

 

Questi due piccoli impianti fotovoltaici descritti in questa pagina, operanti contemporaneamente nella stessa abitazione, sono un concreto esempio di come poter ottenere una efficace autoproduzione di energia elettrica per la casa, utilizzando componenti di facile reperibilità e soluzioni di montaggio "fai-da-te". Nel tempo si potrà comunque eventualmente aumentare ulteriormente sia il numero dei pannelli che quello delle batterie, in modo da poter disporre di maggiore energia per il fabbisogno elettrico, nonché per ottenere una maggiore autonomia in inverno, oppure in caso di prolungate giornate nuvolose o con poco sole.

Anche uno stile di vita attento a minimizzare il più possibile i consumi elettrici ed a evitare gli sprechi, contribuisce a rendere sufficiente l'attuale disponibilità complessiva di potenza di produzione e di accumulo dell'impianto.

Volendo, tutti quanti e in qualsiasi contesto, abbiamo ormai la possibilità di autoprodurci energia elettrica da fonte solare pulita e rinnovabile, anche iniziando, per esempio, con piccoli impianti fotovoltaici.

 

Per vedere altri esempi di impianti fotovoltaici autonomi dotati di batterie di accumulo, clicca sul pulsante qui sotto:

 IMPIANTI FV "AD ISOLA"

 

 

 

 

 

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