il nostro primo impianto fotovoltaico

In molti sarà grande la curiosità e la soddisfazione nel vedere accendersi anche una semplice lampadina grazie all'energia del sole, senza l'intenzione di acquistare un intero impianto fotovoltaico da montare sul tetto ma utilizzando solo un piccolo pannello fotovoltaico a tutti accessibile senza investimenti e costi esagerati. Ma subito sorgono domande del tipo..

►-come faccio ad utilizzare un pannello fotovoltaico?
►-come arrivo all'elettricità partendo dal sole?
►-come faccio a caricare una batteria con un pannello fotovoltaico?
►-cosa mi serve oltre al pannello fotovoltaico?
►-come immagazzino l'energia?

con questo post daremo risposta tutte queste domande!

Iniziamo col definire gli obbiettivi del nostro impianto:

»-immagazzinare energia in una batteria a 12 V;

»-utilizzare energia per l'alimentazione di un carico (lampadina) a 12 V.

Il nostro impianto sarà costituito da un pannello fotovoltaico, una batteria, un regolatore di carica con lo scopo di regolare la tensione del pannello, in modo da poter caricare la batteria, ed inoltre per evitare che sia la batteria a fornire energia al pannello nel momento in cui questo si trova in oscurità(surriscaldandolo), infine l'impianto sarà composto da una lampadina e da un interruttore che avrà la funzione di on/off della lampadina (che altrimenti resterebbe accesa durante la giornata, rischiando di restare al buio nel momento in cui ne abbiam bisogno).

Componenti necessari per realizzare il nostro impianto:

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Pannello fotovoltaico:

-silicio monocristallino

-10 P [Wp]

-21 Voc [V]

-16 Vmp [V]

-0,66 Isc [A]

-0,59 Imp [A]

-310x368x18 [mm3]

-peso= 1,5 [Kg]

-prezzo= 88 [€]

per chiarimenti sui dati di targa del pannello rimando a questo post:

dati tecnici

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Regolatore di carica:

-Tensione nominale= 12 V

-Corrente di carica= 5 A

-Tensione di float= 13,6 V

-Disconnessione basso voltaggio = 11,1 V

-Disconnessione basso voltaggio = 12,6 V

-Tensione di equalizzazione = 14,6 V

-Peso = 144 g

-Prezzo = 23 €

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Batteria:

-Batteria ermetica AGM

-Tensione 12V

-Capacità = 9,5Ah

-Temperatura ammissibile -60°/+60°

-Dimensioni = 151x65x95 mm

-Peso = 2,8 Kg

-Prezzo = 30€

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Lampadina:

-Lampada al neon basso consumo

-Tensione = 12 V

-Potenza = 11 W (pari a 33 w lampada ad incandescenza)

-Prezzo = 8,00 €

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Interruttore:

-Tensione 12/24V

-Corrente max: 10A
-Prezzo: 2,00 €

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Schema elettrico:

Qui di seguito lo schema elettrico che illustra come collegare tra loro i vari componenti del nostro impianto fotovoltaico.

clicca sull'immagine per ingrandirla

Calcoliamo le energie in gioco dei vari componenti:

Batteria:

Tensione: 12V

Capacità: 9,5Ah

Energia cumulabile: 12V*9,5Ah= 114Wh

Pannello fotovoltaico:

Potenza: 10Wp

In un'ora in uscita del pannello fotovoltaico si hanno 10Wh

Lampadina:

consuma un'energia pari a 11Wh

Non ci resta altro da fare, che definire se il nostro impianto è ben dimensionato per i nostri obbiettivi.Calcoliamo quanta energia il nostro pannello fotovoltaico riesce a fornire mediamente alla batteria nell'arco di una giornata una giornata:

Bisogna innanzitutto sapere quante ore utili di sole abbiamo in una settimana.

Ipotesi:

-supponiamo che ogni giorno ci siano 8 ore di pieno sole;

-supponiamo che ogni settimana siano presenti 2 giorni di cielo coperto.

quindi in una settimana ci saranno 8[ore]*5[giorni]= 40 ore di sole.

Il nostro pannello fotovoltaico in una settimana trasformerà 10Wh*40h = 400Wh d'energia solare in energia elettrica.

L'energia media che accumuleremo nella batteria ogni giorno sarà di:

400Wh/7(giorni)= 57Wh

Essendo la nostra batteria in grado di accumulare 114 Wh l'impianto sembra ben dimensionato.

Ora che abbiamo fatto chiarezza sulle energie in gioco calcoliamo per quante ore al giorno potremo tenere accesa la lampadina:

Sapendo che lampadina consuma un'energia pari a 11 Wh:

57Wh/11Wh= 5 ore.

Con questo impianto riusciremo a tenere accesa mediamente una lampadina da 11W per 5 ore al giorno.

Costo totale impianto: 88+23+29+8+2=150 €

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