Come realizzare un pannello fotovoltaico fai da te

Per sapere come realizzare un pannello fotovoltaico fai da te si devono tenere in considerazione svariati fattori che servono per ottenere un prodotto che garantisca una funzionamento ottimale. Un impianto solare può essere utilizzato per produrre energia elettrica oppure semplicemente per riuscire a produrre dell'acqua calda per utilizzo domestico. Il dimensionamento dell'impianto consente quindi di ottenere prodotti diversi e con finalità differenti. I costi degli impianti fotovoltaici sono alquanto elevati, anche se nel lungo periodo gli investimenti vengono poi ammortizzati, ma in caso si voglia risparmiare da subito è possibile costruire un piccolo impianto solare per la produzione di acqua calda. Prima di poter procedere con la realizzazione sarebbe opportuno capire come funzionano le celle solari.

Pannelli fotovoltaici

Un pannello solare è un dispositivo formato da celle fotovoltaiche che possono convertire l'energia solare, che viene catturata, in energia elettrica. In caso si voglia invece sfruttare l'energia solare per la produzione di acqua calda, per il riscaldamento oppure per produrre energia elettrica in maniera differente è possibile utilizzare pannelli solari termici. Le celle tramite l'effetto fotovoltaico riescono a convertire l'energia, quindi rappresentano la parte principale dell'impianto. Queste celle quando vengono colpite dalla luce solare sono in grado di variare le caratteristiche elettriche, modificando quindi la corrente, la tensione e la resistenza. Quindi per sapere come realizzare un pannello fotovoltaico fai da te si devono prendere in considerazione alcuni fattori costruttivi molto importanti, decidere la finalità e quindi di conseguenza scegliere i materiali adatti alla costruzione.

Riscaldamento a pavimento tramite pannelli solari

Pannelli fotovoltaici fai da te

Per realizzare dei pannelli fotovoltaici fai da te per la produzione di acqua calda si devono prendere i seguenti materiali: cinque pannelli di legno compensato fenolico, delle viti, del silicone, della lana di vetro, del tubo di rame, della pasta conduttiva, della lamiera di acciaio, una lastra di vetro. Con il compensato si deve costruire il telaio ponendone uno per il fondo e costruendo le pareti con i restanti quattro. I pannelli possono essere fissati con le viti autofilettanti. Lungo le linee che si trovano fra i pannelli è opportuno stendere del silicone per sigillare ogni possibile fessura. Sul fondo della cassa deve essere sistemata della lana di vetro che serva a ridurre le eventuali dispersioni di calore. A circa due terzi dal fondo si devono sistemare quattro angolari sui quali verrà appoggiata la lastra di acciaio che sarà fissata con viti autofilettanti per metallo. Con il tubo di rame si deve ricreare una serpentina, piegandolo adeguatamente. La serpentina deve essere messa sulla lastra di metallo e devono essere segnati sul telaio i punti di ingresso e di uscita del liquido, in modo da poter forare il compensato.

Costruzione di un pannello solare

Sotto la serpentina, nella quale scorrerà dell'acqua miscelata con del liquido antigelo, si deve stendere della pasta conduttiva, per riuscire a migliorare l'efficienza del pannello. La serpentina deve essere fissata al telaio facendo fuoriuscire una parte in ingresso e una in uscita che andranno collegate ad un serbatoio di accumulo nel quale avverrà il riscaldamento dell'acqua. Sopra il telaio deve essere fissata la lastra di vetro dopo aver steso del silicone lungo i bordi per sigillare il telaio. La lastra di vetro deve essere fissata adeguatamente utilizzando degli angolari di legno che la blocchino alle pareti del telaio. Ultimata la costruzione del telaio si deve mettere in una posizione dove possa essere stabile e successivamente si deve collegare ai tubi dello scambiatore di calore. In questo modo il liquido che circola nella serpentina si scalderà e passando attraverso lo scambiatore cederà calore riscaldando l'acqua per usi domestici.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra un pannello fotovoltaico e uno solare termico nel contesto del fai-da-te?

È fondamentale distinguere i due dispositivi poiché producono energie diverse. I pannelli fotovoltaici contengono celle che convertono la luce solare direttamente in energia elettrica grazie all'effetto fotovoltaico, modificando corrente e tensione. Al contrario, per il riscaldamento dell'acqua domestica si utilizzano pannelli solari termici. Questi ultimi non generano elettricità, ma captano il calore solare per scaldare un fluido (spesso acqua e antigelo) circolante all'interno di una serpentina. Nel progetto fai-da-te descritto, l'obiettivo è costruire un sistema termico semplice ed economico, ideale per integrare il riscaldamento dell'acqua sanitaria senza i costi elevati di un impianto elettrico completo.
Quali materiali sono essenziali per costruire il telaio di un pannello solare termico fai-da-te?

La struttura portante richiede cinque pannelli di legno compensato fenolico: uno per il fondo e quattro per le pareti laterali, assemblati con viti autofilettanti. Per garantire impermeabilità e isolamento, è necessario applicare silicone sigillante lungo tutte le giunzioni per evitare dispersioni. Sul fondo va inserita lana di vetro come isolante termico. All'interno, si posiziona una lastra di acciaio zincato o rame come assorbitore, mentre la copertura esterna prevede una lastra di vetro resistente per creare l'effetto serra. Infine, occorrono angolari di legno o metallo per fissare saldamente il vetro al telaio, proteggendo l'interno dagli agenti atmosferici.
Come funziona il circuito idraulico interno della serpentina nel pannello?

Il cuore del sistema è una serpentina realizzata con tubo di rame, posizionata sopra la piastra metallica assorbente. Il tubo viene piegato a misura per massimizzare la superficie di contatto con il sole. Vanno praticati due fori nel compensato per far uscire i tubi di ingresso e uscita del fluido termovettore, che solitamente è una miscela di acqua e antigelo per prevenire il congelamento in inverno. Questo liquido circola all'interno della serpentina, assorbe il calore trasferito dalla piastra riscaldata dal sole, e viene inviato allo scambiatore di calore nel serbatoio di accumulo, cedendo il proprio calore per riscaldare l'acqua domestica.
A cosa serve la pasta conduttiva applicata sotto la serpentina?

La pasta conduttiva, spesso a base di grafite o materiali simili, viene stesa sulla piastra metallica inferiore, sotto la serpentina di rame. Il suo scopo principale è migliorare l'efficienza termica del pannello agendo come diffusore uniforme del calore. Aiuta a trasmettere rapidamente l'energia solare captata dalla lastra assorbente verso la serpentina contenente il fluido, riducendo le perdite di temperatura locali. Senza questo strato, il trasferimento di calore potrebbe essere meno omogeneo, diminuendo la resa complessiva del pannello e rendendo meno efficace il riscaldamento dell'acqua nel serbatoio di accumulo.