Illuminazione Solare per Giardino

Ciao a tutti e bentornati, oggi vedremo come realizzare un impianto di illuminazione a led alimentato da pannelli solari.

Circa un mese fà parlando con mio zio si era pensato di alimentare il suo attuale impianto di illuminazione giardino con i pannelli solari.
L’attuale impianto montava già 3 lampadine a led da 220 volt.
Dopo alcune ricerce su internet ho trovato le risposte che cercavo sul forum energiaalternativa.
La prima domanda era “come si fà a dimensionare un pannello solare?”
Per prima cosa bisogna determinare quanto consuma quello che vogliamo alimentare, nel mio caso le 3 lampadine da 3 watt consumano ognuna 170mA all’ora.
Quindi tutte e tre consumano circa 0,5 Ampere moltiplicando per 12 volt otteniamo i watt consumati che risultano 6.
Visto che dovranno rimanere al max accese per 16 ore (calcolate sul periodo invernale) dobbiamo moltiplicare 6w per le 16 ore ed otteniamo un consumo di 96Wh.
Ora per calcolare la potenza necessaria per il pannello dobbiamo utilizzare il valore esh che varia da nord a sud.
Il valore per il nord è 3.
La formula è:
Watt Pannello = (WattOraCarico / ESH) * 1,5

Nel nostro caso (96Wh / 3) * 1,5 = 48W quindi ci basta un pannello da 50w (nel mio caso ho trovato un pannello da 80w ad un prezzo molto abbordabile, che servirà anche per future espansioni).

La Seconda domanda era “Come dimensiono invece la batteria?”
Per determinare da quanto deve essere la batteria come prima si calcolano i wattora che nel nostro caso sono 96Wh, poi dobbiamo decidere per quanti giorni deve avere autonomia l’impianto in caso di brutto tempo.
Nel mio caso ho calcolato di avere al massimo 4 giorni di autonomia.
La formula è:
Ampere Batteria = (WattOraCarico / 12) * Giorni di Accumulo.

Nel nostro caso (96Wh/ 12) * 4 = 32Ah quindi basta una batteria da 40Ah

Sò che non vedete l’ora di iniziare quindi vediamo prima l’elenco del materiale necessario per la realizzazione.
Materiale:
– lampadine a led 12 volt 3w (io ho preso queste)
– Regolatore di carica da 10 Ampere (nel mio caso ho utilizzato lo steca PR1010).
– Pannello solare da 80w.
– Batteria AGM da 12 volt 40Ah.
– Cavo rosso da 6mm
– Cavo nero da 6mm
– Cavo blu da 6mm (per differenziare i collegamenti con le batterie).
– Presa accendisigari.
– Spinotto accendisigari.
– Capicorda per connessione alla batteria (se utilizzate una batteria AGM come la mia).

Prima di iniziare con la costruzione vi indico perchè ho optato per il regolatore steca PR1010.
Perchè ha diverse protezioni sia per pannelli, che per batterie che per il carico, ed inoltre ha una visualizzazione semplice tramite una percentuale che indica all’utente lo stato di carica della batteria.
Inoltre memorizza la quantità di corrente prodotta e consumata ed ha la funzione di crepuscolare che è fondamentale per un impianto di illuminazione.
Per uteriori dettagli andate a vedere il manuale di istruzioni del regolatore qui. 

Direi che siamo pronti per iniziare con il collegare il regolatore con la batteria.
Colleghiamo (come da manuale di instruzioni Steca) prima il polo positivo della batteria al regolatore e poi il polo negativo (vedi lo schema sotto).

Configuriamo sul regolatore il tipo di batteria che in questo caso è AGM/GEL.
Per poterlo fare dobbiamo tenere premuto per alcuni secondi il tasto di sinistra fino a che entriamo nella modalità di configurazione.
Con il tasto di sinistra ci spostiamo fra i menù in modo da arrivare a quello indicato sotto.

A questo punto premiamo il tasto di destra e poi con il tasto di sinistra selezioniamo “GEL”, confermiamo con il tasto di destra (se la batteria è quella della macchina lasciamo “LI” che stà per liquida).
Ora passiamo al collegamento del pannello con il regolatore, iniziamo con l’installare il pannello rivolto a sud e con un inclinazione di 45 gradi (sarebbe consigliato 30 gradi d’estate e 60 d’inverno, ma poi diventa scomodo spostarlo continuamente e quindi ho optato per una via di mezzo come potete vedere dalla foto sotto).

Poi copriamo il pannello con del cartone o una vecchia coperta e colleghiamo prima il positivo del pannello con il positivo del regolatore e poi il negativo con il negativo del regolatore.

Dopo aver collegato il pannello con il regolatore scopriamo il pannello (che abbiamo coperto prima di collegarlo con il regolatore) e vediamo se il regolatore indica la corrente di carica del pannello, in caso contrario controlliamo i collegamenti.
Ed infine colleghiamo il regolatore con le lampade sempre polo positivo delle lampade con il polo positivo dell’uscita load e poi negativo.

Nel mio caso ho sfruttato la linea già esistente e per facilitare le operazioni di manutenzione ho collegato i cavi che arrivano alle lampade ad una spina per accendisigari, mentre al regolatore ho collegato una presa accendisigari (come potete vedere dalla foto sotto).

L’importante prima di dare alimentazione alle lampadine led controllate che il polo positivo corrisponda con il centrale della lampadina e il negativo con l’esterno (vedi l’immagine sotto).

Ora per verificare se il sistema funziona premiamo il tasto a destra del regolatore quello con la lampadina.
Se tutto è stato collegato correttamente dovremmo vedere le luci accendersi, in caso contrario ricontrolliamo i collegamenti precedenti.

Ora dobbiamo attivare la funzione di crepuscolare sul regolatore.
Il regolatore non ha all’interno una fotocellula per il crepuscolare ma si avvale del pannello solare per la funzione di crepuscolare (quando il pannello non genera più corrente vuol dire che è buio).
La funzione di crepuscolare viene attivata 10 minuti dopo che il pannello non produce più corrente in modo da evitare che si attivino le lampadine anche quando ci sono delle nubi passeggere.
Per attivare la funzione crepuscolare dobbiamo tenere premuto il tasto sinistro per alcuni secondi, dopo i quali si entrerà nel menù di configurazione del regolatore.
Scorriamo con il tasto di sinistra fino a che arriviamo nella schermata sotto.

A questo punto premiamo il tasto di destra per modificare le impostazione ed attivare il crepuscolare.
La funzione di crepuscolare può essere attivata per alcune ore oppure per tutta la notte portando il valore ad “ON”.
Per confermare l’impostazione ripremiamo il tasto di destra.

Qui di seguito potete vedere le foto dell’impianto installato che completa la bella villa di mio zio:
– La lampada più bassa (Per farvi un esempio ecco la foto prima di giorno e poi di notte)
Giorno

Notte

Come potete vedere dalla foto sopra anche se è una lampadina da 3w riesce comunque a fare parecchia luce.

– La lampada centrale

– La lampada più alta

– Regolatore di carica e batteria (come potete vedere è molto ordinato come quadro elettrico e c’è stato anche lo spazio per mettere la batteria da 40Ah)

Aggiornamenti all’impianto:
Inizialmente avevo installato due batterie da 25Ah in parallelo della stessa marca, purtroppo ho scoperto che come indicano sul forum energiaalternativa il parallelo di due batterie deve essere fatto con due batterie identiche in tutto e per tutto.
Infatti nel mio caso la batteria con la resistenza interna maggiore ha scaricato e danneggiato quella con quella minore, quindi per ovviare al problema ho installato nell’impianto la batteria da 40Ah che funziona già da 1 mesetto senza problemi.

Qualche settimana dopo l’installazione dell’impianto abbiamo aggiunto un ulteriore lampadina a led per illuminare il fondo del cortile.

Come potete vedere dalla foto inizialmente abbiamo sfruttato un portalampada classico, ma purtroppo non dava una buona resa perchè copriva troppo la lampadina.
Quindi lo zio ha acquistato un nuovo portalampada a boccia che come vedete dall’immagine sotto ha migliorato di molto l’illuminazione.

Spero che questa realizzazione vi possa essere utile, se si cliccate sulle pubblicità in modo da sostenere il sito e fare in modo che posso acquistare nuovo materiale per altri esperimenti/realizzazioni.
Per oggi è tutto
Arrivederci al prossimo post.