ENERGIE RINNOVABILI

L'idea di utilizzare il sole per il riscaldamento dell'acqua non è nuova ed un pò tutti noi ci siamo cimentati con qualche soluzione dalle più semplici a quelle più sofisticate, per ottenere l'acqua calda; dalle damigiane di vetro scuro, a serbatoi dipinti di nero, di fogge e materiali diversi. Quelle che qui vi propongo, sono soluzioni da me adottate e realizzate, sia a scopo dimostrativo, che per un vero utilizzo diretto; indicherò i materiali e qualche accorgimento tecnologico per il collegamento all'impianto idraulico.

Nel 1978 ero uno degli animatori di una comunità di persone, situata nei pressi del paese dove abito; nel restaurare l'edificio, al momento di rifare il bagno avevamo montato un boiler a legna da 80 litri per poter avere dell'acqua calda per la doccia. Fin d'allora mi interessavo di energie alternative ed avevo pensato alla costruzione di un pannello solare economico, da realizzarsi con il materiale che avevamo a disposizione. Per approvvigionarci di acqua da una vecchia fonte lontana, avevamo utilizzato diverse centinaia di metri di tubo di pvc nero.

Quando ci allacciammo all'acquedotto comunale, avevamo a disposizione il tubo nero e l'esperienza del fatto che l'acqua della fonte veniva riscaldata dal sole perché la linea precaria non era stata interrata. A questo punto con delle assi di legno, di recupero ovviamente, ho realizzato una scatola con dei lati da 1 m per 1 m. e con un bordo di appena 12 cm. All'interno di questa ho appoggiato avvolto a spirale il tubo di pvc (si trattava di un tubo di diametro esterno di 18 mm, interno 16 mm, del tipo a bassa pressione 6 atm. e facilmente arrotolabile). L'ingresso era dato dall'inizio della spirale e l'uscita dalla fine, al centro del collettore. La tubazione era fissata con delle aste di legno incrociate. All'interno della scatola, sotto la tubazione, avevo messo un pannello di isolante rigido. Per la copertura trasparente, l'unico acquisto ho utilizzato una pellicola di polietilene ad alta trasparenza chiamata commercialmente "cristallina", dal costo modesto, con la quale ho provveduti ad avvolgere anche tutto il pannello per garantirne una protezione dagli agenti atmosferici.

Il collettore solare così ottenuto aveva i seguenti dati tecnici: 0,75 mq. di superficie (è, a tutti gli effetti, una corona circolare), una lunghezza complessiva del tubo utilizzato di circa 20 m. per un contenuto di 3 litri di acqua. Ho realizzato così 3 di questi pannelli che sono stati collegati in serie per una superficie complessiva di 2,25 mq. Vediamo il collegamento idraulico. Dal momento che la tubazione era tutta in materiale plastico ho pensato di riscaldare direttamente la stessa acqua del boiler, senza usare quindi uno scambiatore, ne' un doppio circuito e relativi dispositivi; la tubazione era idonea per sopportare egregiamente la pressione di 2 atm. dell'impianto idraulico. L'andata del collettore era collegata tramite un pezzo idraulico a T ed una saracina, sull'acqua calda del boiler; dal tappo di scarico sul quale avevo montato una pompa di circolazione, prelevavo il ritorno per il pannello. La pompa è necessaria perché questo collettore non garantisce la circolazione naturale. Ultimo problema da risolvere erano le bolle d'aria che si formavano su ogni spirale; al momento del collegamento si appoggiavamo i collettori a terra orizzontalmente e lasciata l'andata scollegata si faceva scorrere acqua dal ritorno, fino a quando il getto era continuo; a quel punto si ripristinava il collegamento e l'impianto era pronto. Alla mattina si accendeva la pompa per spegnerla al tramonto. I pannelli solari, appoggiati nel piazzale davanti all'abitazione, ci hanno garantito così acqua calda a 70 gradi circa, per diverse estati. Di quei pannelli ne conservo ancora uno in ottimo stato per usarlo a scopo didattico.

In occasione dei campeggi scout, ero solito portami dietro, nel mio pulmino, oltre che diversa attrezzatura, anche un bollitore di quelli di tipo elettrico o anche a legna, della capacità di 80 o 100 litri, "svestito" dell'involucro di arredamento e dell'isolante e dipinto di vernice nera opaca. Montato leggermente inclinato a sud, vicino alla fonte, ricoperto da un telo trasparente distaccato da dei tondini di acciaio arcuati, avevamo acqua calda ed un piccolo impianto dimostrativo solare.

Anche nella scuola di Fano dove insegnavo, facevo esperienze di questo genere ed un bidello mio amico mi chiese la possibilità di realizzarlo a casa sua, cosa che feci con vero piacere. Rimediato il solito boiler a legna, tolta la veste, l'isolante, il focolare, dipinto di nero, l'abbiamo appoggiato alla parete sud della casa, corrispondente direttamente con il lavello della cucina, semplificando così anche gli attacchi e
la parte impiantistica. Abbiamo poi realizzato con dei semplici profilati di ferro una gabbia, sulla quale abbiamo fissato dei vetri a mo' di piccola serra. L'impianto è stato così soddisfacente che quando il mio amico ha preparato l'appartamento del figlio, in mansarda, ha realizzato uno stesso impianto sola-
re montato sul tetto.

Quando mio padre ha restaurato la sua vecchia abitazione nel cuore del centro storico medioevale della mia città, ho previsto la possibilità di montare anche qui l'impianto solare. Una pendenza del tetto era diretta a sud ed al momento di ricoprilo a cemento ho fissato alla rete elettrosaldata i sostegni sui quali avrei appoggiato il collettore di tipo piano. Dal momento che le spese globali hanno inciso notevolmente, adottammo la soluzione economica del mio amico bidello. Sono riuscito a recuperare uno dei due serbatoi adibiti per la produzione del vapore, che erano montati in forno da panettiere, che è stato smantellato. Lo spessore abbastanza elevato (5 min) l'aveva protetto dalla corrosione e non c'erano buchi di sorta; con un diametro di 37 cm. ed una lunghezza di 2 m. per una capacità di circa 210 litri, mi è subito apparso ideale per la mia realizzazione

In testa ho realizzato due attacchi idraulici saldandoli, uno al centro per il termostato del ricircolo, necessario per l'elevata distanza (11 m di dislivello) dalla caldaia, con la quale ho collegato l'impianto, l'altro per l'uscita dell'acqua calda realizzato in modo tale da lasciare all'interno del serbatoio una certa campana d'aria utile in caso di gelo e quindi di aumento di volume dell'acqua . Come base ho utilizzato un tavolone di legno dalle opportune misure che funge anche da isolante e che ho fissato ai sostegni sul tetto; su quello ho ancorato il boiler, dopo averlo dipinto di nero opaco e quindi ho fissato solo con del silicone un'urna di vetro intorno al boiler. Il costo dell'impianto ha inciso per circa 250.000 £, considerando l'elettrovalvola a tre vie 150.000 £, il vetro sulle 50.000 £, e altri attacchi. Per rendere più semplici le manovre a mio padre, ho realizzato con un comando elettrico per l'elettrovalvola a tre vie (che può essere anche manuale) e la pompa di ricircolo, la possibilità di utilizzare nella media stagione il calore prodotto dal boiler solare, per inviarlo, con un collegamento in serie (vedi schema 2), all'ingresso del boiler della caldaia, il quale invece di ricevere l'acqua a 15 gradi circa, avrà così un ingresso a temperatura superiore, garantendo così comunque un risparmio energetico.

Da mia cognata ho utilizzato sul tetto un bollitore da 150 litri di una caldaia a basamento, dipinto di nero e ricoperto da una pellicola di polietilene trasparente, che deve essere cambiata alme-
no ogni due stagioni . Qui sono riuscito a collegarmi con l'impianto del bagno sottostante. D'estate è sufficiente spegnere la caldaia murale e chiuderne le saracine idrauliche dell'ingresso ed uscita dell'acqua calda ed aprire quelle dello scalda acqua solare. Entrambi gli impianti funzionano egregiamente da due anni.

Per un amico ho realizzato un bollitore di tipo a "cachet", utilizzando due fondi di un serbatoio per gasolio. C'è una ditta che li fabbrica, dalla quale abbiamo acquistato i due pezzi che sono ottenuti per imbottitura; i bordi sono stati ritagliati in modo da ottenere uno spessore complessivo intorno ai 30 cm.; lui esperto saldatore ha unito le due parti. Il diametro intorno ai 110 cm, ci ha permesso di ottenere un quantitativo d'acqua di circa 250 litri ed una superficie di circa 1 mq.

Il contenitore è di in metallo con all'interno uno strato di pannello poliuretanico isolante e sopra un vetro trasparente dello spessore di 4 mm.

In conclusione la tecnologia solare è quanto più efficiente, tanto più le realizzazioni tecnologiche sono semplici e senza eccessive ridondanze di meccanismi e apparecchiature ed inoltre ci permettono di diventare non più passivi fruitori energetici, ma costruttori ed ideatori pensanti delle nostre soluzioni adottate. Buon utilizzo del sole.

*GIUSEPPE DINI e/o Scuola Media Statale "D. Bramante" Via Carducci, 2-61033 Fermignano PESARO

LA BIBLIOGRAFIA UTILE ALLA COSTRUZIONE DELLO SCALDA ACQUA SOLARE:

ISES - "Energia dal sole" Editore Leonardo

T. W. Norton - "Gli esperimenti facili: energia dal sole" Editore Muzzio

CASCI Piemonte - "Energia solare" Editore CLUP

Paolo Cella - "L'energia alternativa" Editore Longanesi

Debeir Deleage Hemery - "Storia dell'energia" Editore Sole 24 ore

tratto da “Tecnologie Appropriate” n.1 del 1998