IMPIANTO FOTOVOLTAICO

In un mezzo ricreativo, ogni singolo elemento, va sempre ponderato con estrema attenzione, ma l’impianto fotovoltaico, a mio avviso, oltre a non avere nessun tipo di controindicazione è a dir poco, fondamentale.

“Il sole, infatti, è potenza pura. E’ energia naturale, pulita, sana e soprattutto, gratis!”

E’ ovvio quindi, che per questi ed altri motivi che vedremo tra un attimo, installare a bordo del tuo autoveicolo un kit fotovoltaico, è praticamente un passo obbligato, che può fare oltretutto, decisamente la differenza….

L’impianto che andremo ad analizzare tra un attimo, si compone di diversi elementi elettrici. I collegamenti dei vari elementi, che costituiscono l’impianto elettrico in generale, puoi trovarli nell’articolo riguardante: “L’impianto elettrico“. Nel post, infatti, trovi lo schema esplicativo completo, con tutti i riferimenti del caso. Per tua comodità però, riporto comunque di seguito, la sezione dedicata all’impianto fotovoltaico e al parallelatore di carica. Quest’ultimo, è un elemento assolutamente indispensabile, per poter garantire una perfetta ricarica, sia della batteria dedicata ai servizi e sia di quella preposta per l’avviamento del motore. In realtà, come avrai modo di vedere, il dispositivo rappresentato in figura, non è un vero e proprio parallelatore, infatti, il suo nome esatto è combinatore.

Il “combinatore” in particolare, come anche i “ripartitori di corrente“, o i “selettori automatici“, interviene in modo diverso rispetto ad un “parallelatore“. Quindi a meno che tu non voglia seguire fedelmente lo schema elettrico che ti ho proposto con piena fiducia, prima di prendere le tue decisioni e procedere ad un eventuale acquisto, ti consiglio la lettura del post: “Parallelatori e dispositivi di connessione per batterie“. Avrai così modo di capire, tutte le differenze e le rispettive fondamentali caratteristiche.

Dall’immagine, è facile intuire che un impianto fotovoltaico, si compone di pochi semplici elementi, ed è di conseguenza caratterizzato da un  funzionamento, estremamente semplice ed intuitivo.

l processo della trasformazione dell’energia dipende essenzialmente da “1” o più “moduli fotovoltaici“, “PF“, costituiti in prevalenza da celle di Silicio, solitamente disposti sul tetto dell’autoveicolo, che assorbono e convertono la luce, in energia in elettrica. Poichè il valore di tale energia, non è però costante nel tempo, in quanto fortemente dipendente dalle condizioni atmosferiche, è necessario utilizzare anche un “regolatore di carica” specifico, “CT“, per assicurare sempre un’adeguata corrente di ricarica agli accumulatori collegati.

Nell’immagine sono presenti anche i fusibili “F1, F2, F3” e un paio di altri elementi, ma poichè non sono strettamente correlati al funzionamento dell’impianto fotovoltaico, li tratterò in un secondo momento.

Vediamo adesso come calcolare l’apporto energetico che il fotovoltaico dovrà necessariamente fornire al tuo automezzo, per poi successivamente, dimensionare nel modo corretto, tutti i vari elementi.

Il fabbisogno energetico, “in teoria“, andrebbe considerato già in fase progettuale, in quanto da esso dipende l’intera camperizzazione. Nel caso però, che tu non abbia già provveduto vediamo adesso il semplice procedimento. Esso consiste nel fare una “lista” delle apparecchiature e di tutti gli utilizzatori presenti o di prossima installazione. “Frigorifero“, “piano cottura” se di tipo elettrico, “microonde“, “riscaldatori elettrici“, “elementi tecnologici” ed altro, senza tralasciare nulla. Naturalmente, dovrai necessariamente differenziare la tua lista, in funzione della rispettive tensioni e correnti di lavoro. Nel caso poi, di utilizzatori bivalenti, che possono quindi funzionare  con un’alimentazione di “220” Volt in corrente alternata e alternativamente, anche con un voltaggio di “12” Volt in corrente continua, per un calcolo ottimale del fabbisogno elettrico, ti consiglio di inserirli nella lista dei “12” Volt.

Per calcolare il fabbisogno giornaliero dei Watt/ora, “W/h“, ti basterà poi annotare per ogni utilizzatore, la “potenza assorbita“, Che ti ricordo è diversa da quella erogata e moltiplicarla per le ore di funzionamento che deciderai di usufruire di tale utilizzatore. Sommando successivamente tutti i singoli risultati, otterrai il fabbisogno energetico totale.

Se vuoi sul sito: “my-efoy.com“, è presente un comodissimo calcolatore che può semplificarti notevolmente l’intero processo. Per avviarlo ti basta cliccare sull’immagine “camper bus“. Per quanto riguarda i dati da inserire nel “calcolatore“, relativi al fotovoltaico ti rimando al successivo paragrafo.

Naturalmente, la tua missione, è quella di installare un kit fotovoltaico in grado di produrre sempre la

“massima potenza possibile.”

Se hai già avuto modo di leggere, o ascoltare, altri articoli di questo blog, ti sarai però sicuramente reso conto che un mini camper, a causa delle sue particolari caratteristiche e dimensioni generali, è soggetto ad altri parametri progettuali, rispetto ad un normale veicolo ricreazionale. Anche il dimensionamento dell’impianto fotovoltaico, purtroppo non fa eccezioni. Infatti, a causa della ridotta superfice del tetto, il tuo autoveicolo, nella maggior parte dei casi, potrà ospitare pannelli di dimensioni tali, da consentire una potenza erogata non superiore ai “150-200” Watt.

Ma andiamo per gradi e vediamo adesso nel dettaglio come è costituito un impianto fotovoltaico per mini camper e capire come riuscire comodamente nell’impresa di ottenere la massima energia possibile.

Per trasformare il tuo autoveicolo in un eccellente “accumulatore solare“, sarà necessario dotarlo di alcuni specifici accessori, suddivisi in “3” categorie principali:

Cominciamo dagli elementi più determinanti, I pannelli fotovoltaici. Come ti ho già accennato in precedenza, essi sono costituiti da “celle di silicio“, collegate tra di loro elettricamente tramite collegamenti in serie e parallelo, così da formare un’unica grande superficie, ricettiva ai raggi solari. La tipologia di celle impiegate, determina di conseguenza anche il nome dei rispettivi pannelli che le impiegano.

I moduli fotovoltaici, sono pertanto principalmente di “4” tipologie:

I pannelli a base di “silicio amorfo“, in realtà non sono costituiti da celle vere e proprie. Il silicio infatti, viene semplicemente spalmato uniformemente in piccole quantità su delle superfici plastiche o vetrate, formando un unico film sottile di appena qualche millimetro di spessore. Per questo motivo tali pannelli, sono anche chiamati, appunto, a “film sottile“. Questa particolare tipologia consente anche la realizzazione di pannelli flessibili, che ben si adattano a ricoprire le superfici non lineari o irregolari. I moduli amorfi, in oltre, non necessitano di  alcuna cornice di rinforzo, questa assenza, gli conferisce un ingombro sicuramente inferiore rispetto alle altre tipologie che vedremo tra un attimo. Ingombro ulteriormente ridotto anche dal fatto che contrariamente ai pannelli policristallini, ad esempio, i pannelli di tipo amorfo, non risentono in modo particolare delle alte temperature e non necessitano pertanto di essere disposti distanti dalla superfice di installazione in modo da favorire una corretta ventilazione. Per contro, nonostante siano più performanti in condizioni di scarsa luminosità, il loro rendimento è però solamente di circa il “6/10%“. Per questo motivo, vengono principalmente utilizzati per piccoli impieghi e realizzati in dimensioni solitamente ridotte.

I pannelli “policristallini” invece utilizzano il silicio grezzo, che viene fuso e successivamente versato in uno stampo quadrato. La resa energetica, in questo caso, è compresa tra il “16” e il “20%“.

Come già accennato, questi pannelli, a differenza dei precedenti, necessitano però di un telaio di supporto, solitamente realizzato in alluminio anodizzato che ne aumenta lo spessore finale. Ad incrementare l’altezza del prodotto finito, provvede anche il posizionamento del vetro temperato, necessario per proteggere le celle dalle intemperie. Naturalmente, l’elemento protettivo, incide oltre che sulle dimensioni generali, anche sul peso specifico totale. Pannelli così costituiti infatti, possono arrivare a seconda delle dimensioni, anche a valori di peso compresi tra gli “8” e i “14” kg.

I pannelli dotati delle pregiate celle “monocristalline” sono quelli più efficienti e di conseguenza, anche i più costosi. Sono infatti costituiti da cristalli di silicio puro lavorati per ottenere degli spessori estremamente sottili. Questi pannelli, sono facilmente riconoscibili, per la forma solitamente ottagonale delle celle. Il loro rendimento a seconda dei modelli è mediamente compreso tra il “18/20%“, arrivando in alcuni casi, anche a sfiorare valori prossimi al “30%“. Come per i precedenti, anche i monocristallini sono generalmente dotati di un vetro di protezione e pertanto caratterizzati da un modesto peso specifico. Sono simili ai policristallini anche per dimensioni, in quanto caratterizzati da analoghi telai di rinforzo.

Recentemente, negli ultimissimi anni, sono stati proposti, anche dei pannelli monocristallini cosiddetti “semiflessibili“, che seppur caratterizzati da un certo grado di flessibilità, promettono comunque una buona efficienza energetica.

“Questa tipologia è quella che meglio si adatta a mio avviso, all’allestimento dei nostri autoveicoli.”

Sono infatti relativamente leggeri ed estremamente pratici. L’installazione, come vedremo più avanti, è semplice e duratura nel tempo. Di seguito, alcuni esempi.

Un piccolo appunto, a titolo puramente informativo, riguarda la vita media dei pannelli fotovoltaici in genere. Indipendentemente dalla tipologia, infatti, essa va dai “15” ai “25” anni e quasi la totalità delle ditte che li producono, garantisce un rendimento minimo garantito negli anni, riferito a quello nominale, compreso tra il “75/80%“.

Il regolatore di carica, come abbiamo già accennato, si occupa di assicurare una “corrente costante” alla batteria e agli utilizzatori elettrici. Questo importante strumento, svolge però anche altre importanti funzioni. Infatti, ad esempio, in caso di necessità, provvede anche ad interrompere istantaneamente e in modo completamente automatico la carica della batteria, quando essa raggiunge il “100%“. Si occupa in oltre di disconnettere i carichi, anche quando la stessa, scende sotto una soglia di sicurezza prestabilita, evitando possibili danneggiamenti o malfunzionamenti. Eliminando, tutti i possibili stati di sovraccarica e di scarica eccessiva, manterrà costantemente la batteria in buona salute.

Esistono “2” principali categorie di regolatori e la tua scelta dovrà necessariamente essere fatta in funzione di altrettanti “2” fattori fondamentali. Il primo riguarda la “tensione di lavoro” e la conseguente “corrente erogata” dai pannelli fotovoltaici, mentre il secondo prende in esame i “carichi applicati“.

Un regolatore di tensione di tipo “PWM” ad esempio, è indicato per alimentare le batterie da “12” Volt, con pannelli caratterizzati dalla stessa tensione di uscita. In alternativa i regolatori “MPPT” saranno invece una scelta obbligata, qualora tu decida di ricaricare i tuoi accumulatori da “12” Volt, con pannelli caratterizzati da una diversa tensione di lavoro.

Ogni tipologia di regolatore, ovviamente, avrà un prezzo di acquisto direttamente proporzionale alle caratteristiche costruttive, come ad esempio “l’amperaggio massimo” tollerato e sarà anche dipendente, naturalmente, dal numero di funzioni disponibili. Alcuni infatti, a fronte di un costo più elevato, offrono ad esempio la possibilità di controllare in tempo reale lo stato di carica, tramite un “app dedicata” come nel caso del “Victron Smart Solar MPPT 75/15“, che trovi di seguito.

Il montaggio meccanico ed elettrico, di un impianto solare per mini camper, come vedremo nel prossimo paragrafo, è tutt’altro che complicato. Con le dovute accortezze, puoi infatti provvedere autonomamente, servendoti all’occorrenza, anche dei “kit e degli accessori per il montaggio” facilmente reperibili online.

Adesso che abbiamo chiarito quali sono gli elementi che compongono un impianto fotovoltaico, le caratteristiche che li identificano e come reperirli, vediamo come installarli a bordo del tuo autoveicolo nel modo più appropriato. Cominciamo con una panoramica generale, seguendo come esempio il video seguente, che descrive tutte le fasi principali per una corretta installazione.

Terminata la visione, mettiti comodo però, perchè vorrei fornirti alcune importanti precisazioni e aggiungere degli utili consigli, che sicuramente ti agevoleranno durante tutto il processo di installazione.

Procediamo adesso per gradi, cominciando dalle fasi per una corretta installazione, che sono principalmente “6“.

La primissima fase dell’installazione, consiste nel decidere l’ubicazione ed il posizionamento del pannello fotovoltaico. Valuta attentamente il punto di applicazione e successivamente segna i riferimenti con un marcatore. Successivamente, in alternativa al nastro di carta mostrato nel filmato, ti consiglio di utilizzare del “nastro isolante” da elettricista. Ti esorto in oltre a non limitarti a singoli punti, ma ad applicarlo lungo “tutto il perimetro del pannello“, lasciando una distanza di circa “5” mm, come nell’immagine che segue.

Posizionato il nastro di protezione, rimuovi provvisoriamente il pannello e procedi alla pulizia dello stesso e di tutte le superfici. Per non inficiare la tenuta del nastro isolante, durante la fase di pulizia, puoi adoperare anche del semplice “alcol denaturato“. Per evitare ogni sorta di problematiche, ti consiglio però di utilizzare una validissima alternativa, ovvero, un detergente a base di “isopropanolo“, più aggressivo e molto più performante. Non lascia residui e non rovina le parti in materiale plastico o gomma. Fai però…

“Attenzione alle superfici verniciate!”

La fase di foratura del tetto, è un momento molto delicato e necessita della tua massima attenzione. Le dimensioni del foro, dipenderanno naturalmente anche dalla tipologia dei connettori elettrici che andrai ad utilizzare. Pertanto, valuta attentamente prima di procedere. Nell’immagine che trovi nel prossimo paragrafo, noterai che hai “2” opzioni a tua disposizione. La prima che mi sento di consigliarti è quella che prevede un foro, per far passare i cavi direttamente sotto il pannello, “Soluzione A“. E’ a mio avviso, il metodo più pratico. Il tetto rimane infatti, pulito ed ordinato. La seconda opzione invece, è quella più classica e prevede l’utilizzo di un pressacavo, solitamente fornito a corredo del pannello, “Soluzione B“. In questo secondo caso, sarà fondamentale sigillare oltre al pannello fotovoltaico, anche il pressacavo, nel modo opportuno. Ricorda in oltre, che il foro che andrai ad effettuare sul tetto del tuo autoveicolo, dovrà essere abbastanza grande da consentirti di interporre anche la “guaina isolante protettiva“, al fine di evitare che i cavi elettrici, possano subire eventuali abrasioni o lacerazioni.

Prima di procedere al fissaggio definitivo del pannello, ti consiglio di applicare del nastro isolante, come hai già fatto in precedenza sul tetto, anche lungo tutto il perimetro del pannello. Questo accorgimento, dopo la stesura del collante specifico “Sikaflex 521 UV“, ti consentirà di ottenere una migliore finitura superficiale e una perfetta tenuta meccanica. Nel caso poi, tu decida per l’installazione anche della “scatolina pressacavi“, dovrai naturalmente, riservargli lo stesso tipo di trattamento.

Come hai appena avuto modo di vedere, la stuccatura con il silicone e simili, richiede un pochino di attenzione. Ti assicuro però, che è tutt’altro che complicata. La tecnica di applicazione, è la stessa che ho trattato anche nell’articolo riguardante “il tetto sollevabile“. Nel caso tu non abbia avuto ancora l’occasione di leggere il post in oggetto, puoi approfondire l’intero procedimento, mediante il video che segue.

Per quanto riguarda l’installazione del “regolatore di carica” e degli altri eventuali punti luce o pannelli di controllo, ti ricordo che è buona norma installarli sempre tutti il più vicino possibile tra di loro.

Ricorda in oltre, di affrancarli sempre mediante l’impiego dei dispositivi di fissaggio specifici, al fine di garantire una buona tenuta meccanica a prova di vibrazioni, per scongiurare malfunzionamenti o danni accidentali.

Poco fa, ti ho consigliato di posizionare tra di loro, tutti gli elementi elettrici, alla minore distanza possibile. La motivazione, in particolare, riguarda l’assorbimento di corrente che interessa i cavi elettrici di collegamento. C’è infatti una correlazione tra la corrente assorbita, la lunghezza del cavo e la sua sezione. Ricorda che è comunque buona norma far si che…

“i cavi elettrici, siano sempre rigorosamente, della minore lunghezza possibile!”

Per capire l’importanza di questa affermazione e procedere in tutta serenità alla realizzazione del tuo impianto elettrico, in modo sicuro ed efficiente, ti consiglio nuovamente la lettura dell’articolo: “Impianto elettrico“, nel quale trovi anche un comodo calcolatore, che ti consente di verificare in tempo reale e con estrema facilità, anche la sezione dei cavi di collegamento, più idonei da utilizzare.

“Nell’eventualità, sostituisci i cavi elettrici in dotazione con altri specifici per il fotovoltaico e di sezione appropriata.”

Ricorda che è di fondamentale importanza, anche il sistema di fissaggio e il modo di interconnessione. E’ molto importante infatti, fissare correttamente ogni singolo cavo, curando in particolar modo tutti i punti di contatto, sia dal punto di vista elettrico e sia dal punto di vista meccanico.

Come già accennato, presta anche particolare attenzione ai cavi provenienti dal tetto. Ricorda di posizionare la “guaina spiralata” protettiva di diametro appropriato, che fuoriesca di circa “10” mm dalla lamiera, all’interno del pressacavi, o almeno a filo del tetto, per evitare eventuali abrasioni.

Prima di serrare i cavi elettrici nei rispettivi pressacavo, per garantire una connessione ottimale nel tempo, io sono solito applicare sui cavi elettrici e nei rispettivi alloggiamenti il “Technicqll“, una validissima colla elettro-conduttiva.

Per non lasciare nulla al caso, su tutte le parti in plastica del pressacavo, apponi anche un sigillante a media resistenza come il “Loctite SI-5331“, per scongiurare ogni possibile infiltrazione d’acqua. Questo particolare collante, al contrario del silicone e simili, ti consentirà all’occorrenza di smontare tutti gli elementi senza alcuno sforzo.

Ok! Direi che per questo argomento è tutto! Spero che oramai, tu abbia acquisito tutte le informazioni necessarie per poter realizzare il tuo impianto fotovoltaico professionale per mini camper. Naturalmente per qualunque chiarimento o approfondimento, come sempre, resto a tua completa disposizione.

Ti ricordo in oltre, che qualora tu sentissi un irrefrenabile bisogno di apprendere una cultura specifica, che ti consenta di realizzare qualunque tipologia di intervento sul tuo amato autoveicolo, puoi iscriverti in qualunque momento al mio corso “CEI“. La prima fase, per tutti gli iscritti al blog, è:

“COMPLETAMENTE GRATUITA”

Pertanto, se ci tieni a sapere, come diventare un professionista del settore, con il minor sforzo possibile, senza perdite di tempo e in modo estremamente facile ed intuitivo, clicca sull’immagine che segue e scopri tutti i particolari.

Prima dei saluti finali, è per me doveroso, ringraziarti per il tempo che mi hai gentilmente dedicato. Nel farlo vorrei lasciarti un’ultima considerazione.

Il poeta spagnolo “Lorenzo Olivàn” recita:

“Il sole dell’alba è sempre una promessa. Quello del mezzogiorno, implacabile, ci giudica. E quello del tramonto, irrimediabilmente ci ha già condannato.”

Consentimi di aggiungere:

“Che la nostra inevitabile condanna, non sia  per noi reclusione e limitazione, ma un pieno di rinnovabile e inesauribile energia!”

Pertanto, ti auguro di cuore, una buona ricarica fisica ed emotiva, a presto. Lucio