Fai da te & OffGrid

ciao a tutti,

È tutta l'estate che ci penso e credo di aver risolto tutti i problemi, almeno in via teorica

la mia fissazione è quella di avere un sistema termico solare che non consumi energia elettrica, e quindi ho optato per la "circolazione naturale", in quanto gli altri sistemi prevedono sempre una pompa in funzione diverse ore al giorno.
Allo stesso tempo ho capito che il miglior sistema è quello "sotto pressione" in quanto è possibile usare materiale idraulico a basso costo di facile reperibilità anche al Bricodepot.

Il problema è che in inverno le temperature scendono abbondantemente sotto lo zero e romperebbero i tubi a meno di non metterci del glicole (antigelo dei radiatori auto)... ma non mi piace come soluzione in quanto è anche un veleno per le piante, e in caso di perdita.... La soluzione passa per svuotare durante la notte i tubi del pannello e riempirli al mattino sucessivo... ma come fare?

Inoltre usare il glicole comporta anche l'uso di speciali boiler con scambiatore termico di difficile reperibilità e dai costi elevati.

La mia idea è quella di usare un normale boiler orrizzontale da 80 litri (60-80 euro), 2 temporizzatori per irrigazione (20 euro l'uno) una valvola di sfiato aria (50 euro), una valvola di non ritorno 4-5 euro e una valvola di sicurezza da 5 bar (10 euro) nel caso l'impianto andasse sotto pressione per eccesso di temperatura.

Naturalmente serve anche il solito pannello solare con tubi di rame, e la lamiera sotto. Unica differenza è che al posto della serpentina bisogna creare un collettore superiore e uno inferiore, usando una serie di T. Più avanti spiegherò meglio.

Domanda: perché i temporizzatori da irrigazione?
Risposta: Il primo temporizzatore, quello vicino al boiler, verso le 6 del pomeriggio (in inverno) chiude il flusso dell'acqua calda, proveniente dal pannello. Il secondo temporizzatore, quello sotto il pannello, circa una ora dopo apre il rubinetto e svuota il pannello. La valvola di non ritorno impedisce all'acqua fredda di cercare di riempire il pannello vuoto.

In questo modo se alla sera vogliamo fare una doccia, l'acqua calda potrá uscire solo attraverso il T posto tra il boiler e la valvola di sfogo dell'aria, senza mischiarsi con quella proveniente dal pannello (oramai fredda).

Il mattino sucessivo il temporizzatore del pannello (in basso) si chiuderá verso le 9 del mattino.
Alle 10, quando la temperatura del pannello è sicuramente superiore a 0C anche il temporizzatore del boiler (in alto) si apre, riempiendo il pannello di acqua e facendo uscire l'aria dalla valvola di sfogo.

In effetti ci sarebbe un piccolo consumo di energia elettrica, ma visto che le batterie di un temporizzatore durano un anno.... penso di aver quadrato il cerchio.

qui sotto uno schizzo dell'impianto.




Nota: Questo impianto è per ora solo teorico, non l'ho ancora costruito.

Il pannello con i collettori deve essere simile a questo... ovviamente in rame e lamiera, e non in plastica come si vede nella foto:

Per la circolazione naturale: il fondo del serbatoio di accumulo deve stare al di sopra della parte più alta del pannello, o non ci sarà circolazione d'acqua, i tubi superiore e inferiore, dove sono attaccati quelli verticali che raccolgono il calore, debbono essere di sezione molto più grande degli altri, almeno il doppio del diametro. Come pure i tubi di collegamento del pannello al serbatoio. Nel serbatoio il tubo di immissione dell'acqua calda all'interno deve arrivare alla sommità, mentre quello di uscita dell'acqua fredda deve essere preso dal basso. Le valvole di non ritorno (o "di ritegno" ) normali, quelle cilindriche con la membrana e la molletta, per funzionare e lasciar passare l'acqua necessitano di una certa pressione minima, che probabilmente in un circuito così a circolazione naturale ma con poca differenza di livello non potrebbe prodursi. Ce ne sono altre che si usano per gli impianti di riscaldamento e sono "a chiusino", ossia hanno una specie di "palettina" verticale che si apre solo da un lato con la semplice circolazione dell'acqua, senza alcuna pressione. Non sò se le conosci, nel caso posso procurarmene una e farci una foto, oppure fare dei disegni.

quindi sarebbe meglio secondo te, usare un boiler verticale? tra l'altro ne ho uno da 100lt nuovo che non uso mai...

Per la valvola di ritegno, non c'è problema, in quanto l'impianto è sotto pressione (3,5 atm) ed entra in funzione solo quando il pannello è vuoto, quindi funziona sicuramente.


Probabilmente al posto dei programmatori di irrigazione si potrebbe usare un paio di elettrovalvole da lavatrice collegate al contrario... quando è aperta una, l'altra si chiude. Bisogna vedere quanto consumano e se ne esistono versioni flip-flop (che non cosumino nulla mentre lasciano passare l'acqua)

I programmatori invece hanno di solito una serie di ingranaggi all'interno che aprono e chiudono un rubinetto a sfera, quindi il motorino consuma corrente solo durante il cambio di stato (aperto/chiuso).

Ho fatto una modifica allo schema originale in attesa che finisca di bollire la ricotta

la modifica al disegno sta nel fatto che vengono eliminate quasi tutte le saldature al tubo di rame disponendo la serpentina in verticale anziché in orrizzonatele come ho sempre visto in tutti i pannelli.

In questo modo viene favorita la circolazione naturale dell'acqua. Entra fredda dal basso e sale calda dall'alto.
I due temporizzatori servono per svuotare il pannello di notte per evitare le gelate, mentre la valvola di sfiato serve per fare uscire l'aria il mattino successivo.
Tutti i componenti sono facili da trovare presso qualsiasi negozio di idraulica.
Le poche saldature si possono fare a fuoco con l'apposito bruciatore da idraulico.

La serpentina viene saldata a stagno in una lamiera e poi verniciata di nero opaco.

qui lo schema:



Naturalmente questo disegno è solo teorico, spero di costruirlo questa estate.

Non mi risulta che le serpentine stiano orizzontali nei pannelli...... Almeno in quelli che ho visto io. In genere un pannello commerciale è fatto da una serie di tubi verticali dritti e paralleli saldati alla lamiera captante sotto e riuniti sopra e sotto a due tubi più grandi. ovvio che quelli verticali sono più fini, ma sono "tanti" (a secondo della larghezza della lamiera), e quando ci arriva l'acqua scorre più lentamente a causa della maggior sezione totale rispetto a quella dei tubi di entrata e uscita. In questo modo la circolazione può essere totalmente naturale e la velocità è stabilita dallo stesso calore captato: più luce e calore ci sono più l'acqua si scalda e scorre veloce. In teoria con questo metodo la temperatura alla sommità è sempre la stessa, ma naturalmente dipende anche dall'insolazione...... Ho visto pannelli fatti così scaldare l'acqua al punto di non poterla sopportare sulle mani anche con tempo nuvolo. E non erano tubi sotto vuoto, ma normali pannelli con vetro.

per orrizzontali intendo leggermente in salita, non a 180 gradi, ma a 160 circa, in modo che l'acqua non abbia impedimenti.
La sezione del tubo lo metterei da 20mm, molto maggiore di quelli commerciali, proprio perchè non voglio fare passare il glicole, ma acqua, che però con il tempo potrebbe intasarsi con il calcare. La grossa sezione dovrebbe permettere al sistema di durare parecchi anni, prima di dover fare un lavaggio con acido.

.... Questo progetto si è arenato?? E la ricotta la fai con latte delle tue mucche?? Ne ho fatta anch io e dei formaggi, piccole cose, il latte lo andavo a comprare da un allevatore 1 euro a litro..

si, è tutto arenato per mancanza di fondi una piaga europea in questi tempi...

Per la ricotta ogni tanto la faccio, ma uso il comune latte "fresco" del supermercato... qui da me non ci sono allevamenti di mucche da latte... solo mucche da rodeo e da carne, e non fanno latte se non per i vitellini, ma incornano per bene fai finta di vedere un torello incazzato da 5-600kg che ti punta, invece che un toro da 900kg.