Come costruire un pannello solare per produzione di acqua calda

Dopo la costruzione del piccolo collettore solare che è servito per osservare da vicino e capire meglio quelli che potevano essere i problemi pratici, abbiamo realizzato un vero collettore solare completo di boiler, a circolazione naturale e scambio di calore diretto.

Prima di addentrarvi in questa particolare realizzazione ed eventualmente cimentarvi nella costruzione è necessario avere una panoramica sul funzionamento di un pannello solare.

Descrizione della fase costruttiva del pannello solare.
Il contenitore è interamente in acciaio zincato, la coibentazione con pannelli di poliuretano ha uno spessore di 6cm su tutti i lati.
La piastra captante, ossia l’insieme delle strisce di rame, sono di spessore 6/10mm e saldate al fascio tubiero di diametro 14mm (anch’esso in rame) con sistema tig. Con lo stesso sistema sono stati saldati i tubi di raccordo di diametro 22mm che completano il collettore, il tutto pitturato con un sottilissimo strato di vernice nera opaca per alte temperature applicata a spruzzo.

Viste le dimensioni (L125cm H250cm) ed il peso già consistente dell’intero pannello solare si è scelto di utilizzare come copertura non un vetro ma un pannello di policarbonato.

PRIMA IMMAGINE: dettaglio del collettore durante la fase di saldatura. I tubi costituenti il fascio tubiero, sono saldati al tubo di raccordo più grande precedentemente forato, ad una distanza di 110mm uno dall’altro.
SECONDA IMMAGINE: Retro dello stesso dettaglio. Le strisce di rame A e B vengono distanziate di pochi millimetri, la saldatura colma tale spazio unendo le due strisce al tubo costituente il fascio tubiero. In questo modo il calore catturato dalla piastra captante, formata dalle due strisce di rame, si trasferisce all’acqua contenuta nel tubo.

Il bollitore o boiler.
Per la costruzione del bollitore è stato sfruttato un serbatoio autoclave da 200L interamente zincato. È stato possibile adattarlo perfettamente grazie alle molte predisposizioni di attacchi filettati (che in origine servono per altri scopi). Una volta scelti e prolungati gli attacchi per l’ingresso e uscita del collettore, l’ingresso e uscita acqua fredda e calda, più un attacco riservato alla valvola di sicurezza, si è dato inizio alla fase di isolamento termico. Il primo strato (morbido) è costituito da lana di vetro, i successivi, fino ad arrivare ad uno spessore di 10cm, sono stati realizzati con pannelli di poliuretano espanso opportunamente lavorati e schiuma poliuretanica. La copertura esterna sulla parte cilindrica è fatta con un foglio d’alluminio, mentre le due calotte laterali sono in vetroresina.

Per coibentare il profilo cilindrico del bollitore i pannelli di poliuretano sono stati parzialmente tagliati.

Inclinazione e orientamento.
Per sfruttare al meglio i pannelli solari è necessario che in fase di posizionamento vengano orientati verso sud. I produttori consigliano un’inclinazione che va dai 45÷50° di Milano, ai 41÷45° di Roma per finire ai 38÷40° di Palermo. Strettamente dipendente dalla qualita del pannello, a nostro avviso è possibile ottimizzare il sistema per i mesi invernali, aumentando anche di 15° l’inclinazione massima consigliata.

Il lavoro ultimato.

Tutto l’argomento fa riferimento ai soli collettori solari di tipo piano.

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