Gli ultimi decenni hanno visto un progressivo miglioramento dell’efficienza dei pannelli solari fotovoltaici per barca. Rispetto ai pannelli solari domestici, quelli per i tetti delle case, la percentuale di energia catturata è aumentata. Per chi naviga in Mediterraneo dove il sole non manca, uno dei lavori in barca più gettonati è l’installazione di un pannello solare fotovoltaico. Al giorno d’oggi i pannelli solari sono flessibili, possono essere installati su superfici curve. Ma possono anche essere finiti in maniera da essere calpestabili e non scivolosi.
Tuttavia quanto installiamo un pannello solare fotovoltaioco in posizione fissa, solo saltuariamente lo sfruttiamo al massimo. Infatti la massima efficienza si ottiene quando il pannello solare è orientato perpendicolarmente ai raggi solari. La perdita di efficienza al variare dell’angolo di incidenza è notevolissima. Basti pensare che l’angolo di incidenza dei raggi solari sulla terra ne determina le stagioni dell’anno. Così, anche per il nostro pannello solare fotovoltaico, il potenziale nominale può essere ridotto moltissimo.
Un modo per ovviare a questo problema è quello di installare un pannello solare orientabile fotovoltaioco. Con quattro piccole cimette di controllo ed uno snodo flessibile potremo sempre rivolgerlo al sole. Questo richiede un po’ di dimestichezza coi lavori manuali. Non per questo non può essere affrontato, la parte elettrica è molto semplice. Dunque è più l’ideazione del supporto che richiede il maggior pensiero, specie se vogliamo che sia leggero e resistente. Venendo dal mondo delle regate non riesco a prescindere da soluzioni leggere.
Installare un pannello solare per barca orientabile
Per realizzare una installazione leggera, dobbiamo partire da un pannello solare fotovoltaioco ultra leggero, come quelli flessibili. Sono spessi pochi millimetri e pesano nulla, solitamente sono pensati per essere incollati su superfici piane. Volendoli usare senza un biadesivo su una superficie adeguata, dobbiamo costruire un supporto. Il supporto deve essere a sua volta leggero ma molto, molto resistente. Infatti la superficie del pannello solare è già significativa ed in burrasca si rischia di rompere tutto. Peggio ancora se siamo in burrasca e con mare frangente che può colpire il pannello solare.
Il peso di un pannello solare fotovoltaico flessibile
Come detto il pannelli solari flessibili sono molto leggeri perché i cristallini sono incollati su un sottile strato di plastica. Sono poi ricoperti da un’altro strato di plastica trasparente, come un sandwich. Lo strato trasparente può essere liscio o anti-sdrucciolo. Nelle installazioni su supporto ovviamente non serve la finitura anti-sdrucciolo.
Pannello solare fotovoltaico monocristallini
I pannelli solari più efficienti sono i pannelli fotovoltaici monocristallini. Ogni “cella” del nostro pannello è una unità unica, intera. Questo alza l’efficienza complessiva di questi pannelli fotovoltaici ad oltre il 20%, che è molto per i pannelli solari. Il vantaggio di questa efficienza si paga però ad alto prezzo. Inoltre, la causa principale di perdita di potenza di un pannello solare sono le micro fratture di queste celle. Questo diventa un problema per un pannello orientabile che verrà soggetto a trattamento vigoroso da vento e mare.
Pannello solare fotovoltaico policristallino
Questi pannelli fotovoltaici sono costruiti con tante piccole celle collegate fra loro per creare le celle più grandi. Questi pannelli sono meno efficienti e non arrivano al 20% ma hanno altri pregi. Infatti la loro capacità non è influenzata tanto quanto per i monocristallini dalle zone d’ombra sul pannello solare. Inoltre, essendo le celle moltissime e molto piccole il problema delle crepe e della perdita di efficienza è remoto. Questo tipo di pannelli fotovoltaici è sicuramente più adatto alla realizzazione di pannelli solari orientabili per barche a vela.
Pannello solare: realizzare un sostegno
Per realizzare un sostegno adeguatamente solido per il nostro pannello solare dobbiamo considerare tre componenti.
- Il supporto
- Lo snodo
- La cornice
Pannello solare: Il supporto
Se non dovete realizzare un sostegno eccessivamente alto o con tubi particolarmente lunghi consiglio l’inox. Un piccolo tre-piedi in inox può essere realizzato da qualsiasi fabbro a basso costo. Lo possiamo realizzare su misura e usando dei tubi vuoti da 8mm circa. Sono sufficientemente robusti per l’applicazione, la formazione piramidale è molto resistente. Alluminio e carbonio sono una alternativa, ma se facessi qualche statistica di quanti sostegni in alluminio o carbonio ho visto rompersi, l’inox rimane favorito.
Pannello solare: Lo snodo
Per poter orientare il pannello solare fotovoltaico al sole occorre che vi sia uno snodo flessibile ma molto resistente. Nulla è meglio di uno snodo Boge per alberi da windsurf. Ne esistono di due diametri, è sufficiente lo snodo più piccolo con bullone filettato dell’otto. Questi nodi sono “pressoché” indistruttibili, ma a lungo andare, anche per colpa dell’esposizione ai raggi UV di riflesso, vanno sostituiti.
Quando realizzate la vostra installazione vi consiglio di ordinarne subito un paio di ricambio e non ci penserete più. La sostituzione degli snodi era uno di quei lavori in barca ricorrenti gestendo più barche. Sono meno flessibili dello snodo di un estensione barre Spinlock, ma anche molto meno costosi. Purtroppo pur essendo compatibili, sconsiglio di usare gli snodi da windsurf per le estensioni delle barre – troppo rigidi.
Pannello solare: La cornice
Questa è la componente più complicata dell’installazione di un pannello solare fotovoltaioco orientabile. Potete realizzare una cornice con delle listelle di alluminio ma il peso sarà notevole. Una marca tedesca vendeva pannelli montati su una lastra interamente in alluminio, pesava una fucilata. Ho visto varie cornici di vario tipo nel tempo spesso troppo pesanti o che si rompevano in burrasca. Realizzarne una leggera e resistenze è possibile. Dovete evitare di partire da un pannello solare leggerissimo e poi realizzare una cornice da molti chili inutili.
La soluzione più elegante è quella di realizzare una cornice in sandwich di carbonio. Se non sapete lavorare il carbonio, non avete una macchina per il sotto vuoto potete partire da un semi-lavorato. Fatevi realizzare una lastra di di dimensioni adeguate carbonio-schiuma-carbonio. Siccome dovrete lavorare ulteriormente il carbonio per fare la cornice, fatevi dare un finito ruvido su cui sia stato applicato del peel-ply. Questo è un tessuto che si strappa e scolla a fine lavorazione che lascia una superficie perfetta per lavori successivi.
La struttura della cornice per il pannello solare può essere realizzata con quattro listelle larghe circa 5 centimetri, con una croce centrale. Preparate tutti i pezzi e puntateli sul tavolo di lavoro con del mastice. Lavorate su una superficie plastica per evitare di incollare la cornice al fondo. Stiamo parlando di fai da te di base, quindi questa fase è a bassa tecnologia. Ritagliate delle striscette 5 x 15cm circa di matt di carbonio. Lavorando prima da un lato poi dall’altro resinate il matt. Quando tutto è secco carteggerete e otterrete un risultato finale più che discreto.
Montare il pannello solare sulla cornice
Per montare il pannello solare fotovoltaioco sulla cornice sarà sufficiente poggiarlo, forare ed imbullonare. Purtroppo però acciaio e carbonio non vanno d’accordo. Bulloni e dadi pur inox faranno delle sgradevoli colate di ruggine. Quindi ancor meglio usare dei grossi rivetti in alluminio che invece non soffrono dello stesso problema.
