In quest’ultimo caso, possiamo trovarci in una situazione in cui l’impianto può attingere a corrente elettrica da un impianto fotovoltaico quindi utilizzare la corrente prodotta per riscaldare l’acqua ma, può succedere che l’avvio della resistenza elettrica avvenga in un momento in cui non abbiamo disponibilità di corrente prodotta dall’impianto fotovoltaico quindi dovremmo attingere alla corrente elettrica di rete ad un costo decisamente maggiore rispetto al GAS. Questo può avvenire perchè:

• Ci troviamo in mancanza di sole quindi di produzione di energia elettrica
• L’impiando elettrico domestico/industriale sta già consumando gran parte dell’energia elettrica prodotta

Per avere un reale efficientamento di un impianto Solare Termico con Resistenza elettrica abbinata ad un impianto fotovoltaico, dobbiamo necessariamente ricorrere ad una soluzione intelligente combinata all’elettronica.

Possiamo quindi ipotizzare il seguente schema logico per la creazione di una centralina che governi la resistenza elettrica e dia alimentazione a quest’ultima solo in presenza di corrente prodotta dall’impianto fotovoltaico. La centralina effettuerà quindi un controllo sulla temperatura attuale dell’acqua resente nel Boiler d’accumulo e, quando questa non è idonea ad una temperatura impostata (es 65°) controlla che ci sia disponibilità di corrente dall’impianto fotovoltaico facendo una semplice sottrazione:

Corrente “Pulita” Disponibile = (Corrente Prodotta da impianto Fotovoltaico) – (Corrente Instantanea Consumata)

Quando la Corrente “Pulita” Disponibile (ovvero prodotta dall’impianto fotovoltaico) è uguale o superiore alla potenza assorbita dalla resistenza (es. 1Kw) allora possiamo accendere la resistenza accumulando quindi nel Boiler solo energia autoprodotta.

Cosa Serve per Realizzare la Centralina

Realizzare questa centralina è molto semplice e poco oneroso in termini economici. Ci servirà quindi

• Una scheda programmabile (es. Arduino)
• Un sensore di temperatura per rilevare la temperatura nel boiler
• Un relè per accendere o spegnere la resistenza
• Un Trasformatore Amperometrico da collegare al contatore di prelievo corrente
• Un Trasformatore Amperometrico da collegare al contatore di immissione corrente dell’impianto fotovoltaico.

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La Valvola Solare Termica è un elemento però delicato che subisce alterazioni soprattutto in presenza di acqua dura che comporta spesso il blocco dei meccanismi interni.

Avendo avuto più volte questo problema, ho deciso di provare a realizzare una valvola solare termica motorizzata con Arduino. Questa è in grado di rilevare la temperatura dell’acqua e ruotare la valvola a seconda che ci sia bisogno o meno dell’intervento della caldaia.

Occorrente:

Collegamenti:

Per collegare l’impianto occorre:

La valvola motorizzata deve essere collegata

• al negativo della batteria (o dell’alimentatore quanto in funzione),
• il cavo blu e marrone agli estremi di uscita del relè,
• mentre il connettore centrale sarà alimentato dal polo positivo della batteria (o alimentatore).

L’altro capo del relè sarà invece connesso:

• sul primo pin uniremo il segnale digitale 8 dell’Arduino
• sul secondo pin collegheremo l’alimentazione sul positivo a 5V di arduino
• sul terzo pin collegheremo l’alimentazione sul negativo di arduino

Il sensore di temperatura DS18B20 dovrà invece essere collegato con il

• rosso al positivo 5V di arduino
• nero al negativo di arduino
• giallo al segnale digitale 10 di arduino
• è necessario inoltre ponticellare il positivo di arduino ed il cavo di segnale giallo del sensore con una resistenza a 4,7K

Programma Arduino Sketch

/********************************************************************/
// First we include the libraries
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
/********************************************************************/
// Data wire is plugged into pin 2 on the Arduino
#define ONE_WIRE_BUS 10
/********************************************************************/
// Setup a oneWire instance to communicate with any OneWire devices
// (not just Maxim/Dallas temperature ICs)
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
/********************************************************************/
// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature.
DallasTemperature sensors(&oneWire);
/********************************************************************/

int relay_pin = 8;

void setup(void)
{
// start serial port
Serial.begin(9600);
Serial.println(“Dallas Temperature IC Control Library Demo”);
// Start up the library
sensors.begin();
pinMode(relay_pin,OUTPUT);
}
void loop(void)
{
// call sensors.requestTemperatures() to issue a global temperature
// request to all devices on the bus
/********************************************************************/
Serial.print(” Requesting temperatures…”);
sensors.requestTemperatures(); // Send the command to get temperature readings
Serial.println(“DONE”);
/********************************************************************/
Serial.print(“Temperature is: “);
Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));

if (sensors.getTempCByIndex(0)>30){
Serial.print(” Diretta “);
digitalWrite(relay_pin,HIGH);

}
else{
Serial.print(” Verso Caldaia “);
digitalWrite(relay_pin,LOW);
}
// You can have more than one DS18B20 on the same bus.
// 0 refers to the first IC on the wire
delay(1000);
}

Per rendere il tutto più user friendly ho aggiunto 2 led per segnalare lo status dell’impianto ed un buzzer per segnalare un allarme quando l’impianto solare raggiunge i 90°. Inscatolato il progetto ultimato diventa così:

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