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Hot Topic (More than 100 Replies) Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida (Read 80292 times)
kekko.alchemi
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Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
23.09.11 at 16:26:00
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Salve a tutti, apro questo post per descrivervi la realizzazione di un pannello fotovoltaico con le celle in immersione di paraffina liquida (olio di vasellina puro).

La paraffina liquida ha ottime proprietà e qualità:

- Ottima resistenza al freddo, congela a -6 °C.
- Congelando non aumenta di volume.
- Ottima trasparenza, più del vetro.
- Ottimo potere come isolante elettrico.
- Buon conduttore di calore.
- Basso costo, circa 5-6 Eur/litro
- E' liquida, perciò permette le dilatazioni termiche alle celle evitando la rottura delle stesse.

Sulla base di queste ottime proprietà mi è venuta l'idea di incapsulare le celle mettendole a bagno nella paraffina liquida. Per fare questo ho utilizzato un doppio vetro, il primo spesso 5 mm e il secondo spesso 3mm. Ho incollato sul vetro da 3mm la cella con del silicone per specchi dalla parte non fotosensibile. Nell'incollarla ho lasciato un po' di spessore di silicone che la tenesse sollevata di circa 1 mm dal vetro (va bene anche 0,5mm). Poi ho preso il vetro da 5mm e applicando degli spessori sul vetro con la cella, ho appoggiato anche questo in modo da lasciare sempre 1mm di aria fra vetro e cella. A questo punto ho sigillato sui 4 lati i due vetri con dentro la cella e ho lasciato sull'estrmità uno spazio di circa 1 cm dove non c'era silicone. Da lì ho versato, quando il silicone aveva tirato, la paraffina liquida tra i due vetri ed ho così ottenuto una incapsulatura perfetta della cella, ottenendo un risultato migliore dei pannelli commerciali che utilizzano l'EVA.

Se si applicano due tubetti sul pannello, uno sopra e uno sotto, è possibile far circolare la paraffina liquida in uno scambiatore di calore e ricavarne acqua calda facendo aumentare inoltre il rendimento delle celle.

Qui sotto vi metto il video di come ho saldato le celle e qualche foto di come è venuto il minipannello a paraffina liquida. Fra una decina di giorni se avrò tempo prendo un vetro più gtrande e realizzo un pannello a 60 celle.

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Saluti kekko

  
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kekko.alchemi
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #1 - 23.09.11 at 17:12:00
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Ecco qui le foto del minipannello:













Saluti Kekko
  
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #2 - 23.09.11 at 17:59:00
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be nulla da dire bravissimo vorrei chiederti se ti è possibile di inserire il costo per fare questo cioè quanto ti è costata la cella?
il vetrino da 3 mm e quello da 5 mm chiaramente il lavoro non lo contiamo ma comunque è molto interessante veramente quello che hai fatto da prendere seriamente in considerazione l'eventuale autocostruzione.
Per favore se puoi inserire i costi cosi uno si fa 2 conti e potrebbe anche darsi che si autocostruisca qualche cosa ciao e grazie.
Molto bravo comunque ciao
  
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kekko.alchemi
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #3 - 23.09.11 at 19:39:00
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Le celle le ho comprate su ebay a 0,48 Eur/Watt, ne ho copmprate per fare un pannello da 200W quindi circa 100 euro. Poi ho comprato (ancora lo devo andare a prendere) il vetro da 5mm per 30 euro e quello da 3mm per 20 euro. Il vetro ha dimensioni di 170mm x 100mm. I costi vivi del pannello sono questi, poi ci sta il silicone la cornice e l'olio, diciamo altri 20 euro circa, per un totale di 170 euro circa.

Il prezzo del pannello finito sarà quindi di circa 0,85 Eur/Watt.

Saluti kekko
  
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qqcreafis
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #4 - 23.09.11 at 20:40:00
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benissimo! ottimo!


una cella così inglobata dovrebbe scaldarsi poco, il motivo è che il vetro è nero nel termico e quindi se scaldato riemette l'energia nella banda del termico

Ipannelli commerciali hanno il retro di plastica, non so se questo retro è ottimizzato per riemettere nel termico, per non parlare poi della conducibilità, sicuramente il vetro conduce meglio

Se si indaga su vetri ad alta conducibilità termica ed alto potere emissivo nel termico si può costruire un pannello adatto per zone desertiche o ad elevatissima insolazione.


Di meglio forse si può ottenere con un retro di alluminio con superficie libera trattata in modo da riemettere e quella anteriore riflettente il visibile ma il costo e la stabilità chimica è tutta da vedere

Sarebbe interessante fare una una misura della temperatura della cella in quel pannello ed in uno simile commerciale


  
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kekko.alchemi
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #5 - 23.09.11 at 20:44:00
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Questa ultima cosa la posso faer tranquillamente, non appena avrò finito il pannello lo affiancherò ai 7 commerciali di uguale taglia e dimensioni che ho sul tetto e ne testerò l'andamento.

Pensavo di verniciare il vetro dietro di bianco, ma a questo punto lo lascio così com'è, in modo che la superficie intorno alla cella resti trasparente, giusto?
  
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qqcreafis
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #6 - 23.09.11 at 20:49:00
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per mantenere la cella più fredda possibile senza circolazione esterna sarebbe meglio incollarla al vetro posteriore, con la circolazione va bene così
  
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kekko.alchemi
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #7 - 23.09.11 at 20:55:00
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Sicuramente, me per incollarla dovrei ricorrere a del silicone bicomponente, perchè se uso quello normale nel centro della cella non si polimerizza mai, se utilizzo della normale resina, quando la cella d'inverno scende di temperatura nella notte, si crepa spaccandosi perchè ha una dilatazione termica diversa da quella della resina, per questo si usa silicone bicomponente o l'EVA, che sono elastici ma tutti e due assolutamente inaccessibili per un fai da te a risparmio.

Quello che posso fare però è incollare la cella a scacchiera, cioè metto il silicone dietro la cella in più punti così da aumentare la superficie incollata ma allo stesso tempo permettere all'aria di far polimerizzare il silicone. Ma sicuro che il silicone sia più conduttivo dell'olio?
  
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #8 - 23.09.11 at 21:03:00
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CITAZIONE Quote:
in modo che la superficie intorno alla cella resti trasparente, giusto?

il fatto di rimanere trasparente intorno aiuta sicuramente

Il vetro è nero nel termico al 92% se c'è una vernice, un trattamento che lo porta al 99% può convenire verniciare il retro magari mantenendo la trasparenza tra una cella e l'altra

tieni poi conto che una vernice nera nel termico e quindi emissiva può essere piuttosto bianca nel visibile e questo è una buona cosa, evita l'assorbimento di luce riflessa o i danni per esposizione accidentale o inevitabile ai raggi diretti


Ho trovato una vernice acrilica per esterno bianca candida (nel visibile) incredibilmente molto nera nel termico (8-14 micron)

una tabella di emissività a caso www.infrared-thermography.com/material-1.htm
  
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qqcreafis
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #9 - 23.09.11 at 21:07:00
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CITAZIONE Quote:
Ma sicuro che il silicone sia più conduttivo dell'olio?

no assolutamente


era solo per avere uno spessore minimo
  
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kekko.alchemi
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #10 - 23.09.11 at 21:18:00
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Che vernice è? Cosa contiene, biossido di titanio o ossido di zinco? Potrei fare delle prove su un pezzo di vetro e vedere quale si comporta meglio rispetto al vetro lasciato trasparente.

Per lo spessore minimo posso ridurlo e scendere anche a qualche decimo di mm.
  
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #11 - 23.09.11 at 21:43:00
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Che vernice è? Cosa contiene, biossido di titanio o ossido di zinco? Potrei fare delle prove su un pezzo di vetro e vedere quale si comporta meglio rispetto al vetro lasciato trasparente.

acrilico con biossido di titanio (che sembra bello bianco e invece... ma forse è colpa dell'acrilico) + farina di quarzo che forse serve solo come materiale antiusura.

per le prove di temperatura devi agire in questo modo:
Scaldi due provini identici (uno verniciato) li metti in piano e misuri la temperatura in funzione del tempo quello che si raffreda primaè quello che emette di più.
Oppure incolli 6 resistenze da 5,6 ohm in serie dietro ciascun vetrino dietro metti poiuretano o simili e fai dei provini molto più pratici. Puoi agire a potenza costante e misurare la temperatura oppure ma più macchinoso portare alla stessa temperatura i due provini.


Quello che emette di più è quello che a parità di potenza ha temperatura minore, attenzione ci possono essere decine di gradi di differenza!!!!.

oppure a temperatura costante quelo che emette di più ha bisogno di più energia


Con un pirometro (funzionante nel termico) si riesce a misurare anche l'emissività





è l'immagine dei primi che avevo fatto (un pò rustici), questi sono in metallo ma l'idea è quella

per il pannello grande attento alla pressione statica del liquido
  
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kekko.alchemi
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #12 - 23.09.11 at 21:45:00
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Che spettacolo!!
In laboratorio ho tutte e due le polveri, sia il biossido di titanio che l'ossido di zinco, entrambi bianchissimi come la neve. Potrei impastarli con alcol o con olio di quello per le pitture che si secca, poi con una spatola stendere un finissimo strato sui vetri.

Appena ho un po' di tempo faccio qualche prova anche in questa direzione.
  
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superlep
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Re:Pannello Fotovoltaico a Paraffina Liquida
Reply #13 - 23.09.11 at 21:57:00
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idea ottima.
ma la paraffina liquida dove l'hai comprata.io sono di roma

e poi effettivamente per un pannello 93/82 circa lla resistenza del vetro al liquido c'e la fa'?che dici

poi ho sentito dire che l'olio dopo un po' puo' tendere al color giallo.vero o caxxata?
  
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Reply #14 - 24.09.11 at 02:12:00
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Io sto vicino Roma, la paraffina liquida, meglio conosciuta come olio di vasellina, la puoi trovare in farmacia ad un prezzo di 15-16 eur/litro, oppure in agricola ad un prezzo di circa 5 eur/litro.

L'olio d'oliva sicuramente si, ma questo dovrebbe essere molto più stabile nel tempo, e anche se dopo 5-6 anni dovesse deteriorarsi lo puoi sempre cambiare. Credo cmq che dovrebbe durare almeno più di una decina di anni, in quanto quello che ho usato io stava in garage da almeno 7-8 anni ed è ancora perfetto. Una volta (ma anche oggi) si utilizzava metterlo sopra il vino per preservarlo dall'ossidazione con l'aria, perciò come preserva il buon vino preserva anche le celle!

Kekko
  
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