PROTOTIPO “DAY ON” IL SOLARE PER L’ILLUMINAZIONE – (brevetto)
Day on (acceso di giorno) è l’ apparecchio illustrato in fotografia. È l primo progetto di ricerca sviluppato dal laboratorio LEITER LICHT ITALIA SAS poi divenuta LEITER LICHT ITALIA S.R.L. È un sistema sperimentale nato per captare la luce solare e trasmetterla all’interno degli ambienti attraverso un cavo a fibre ottiche in PMMA; l’apparecchio è, per quanto ci è noto, il primo congegno Italiano di questo tipo e sicuramente uno dei primi al mondo. La foto è stata scattata il 31 agosto 1989 in occasione delle prime prove di funzionamento. Il giovanissimo “assistente” ripreso assieme al congegno è nato nel 1981 ed aveva all’epoca otto anni.
Il day on è composto di sette tubi ottici ciascuno di diametro interno 90 mm e lunghezza 300 mm; sei tubi sono serrati in modo da comporre un esagono intorno al settimo che è al centro; ogni tubo ospita, ad un’estremità, una lente biconvessa di focale 220 mm e diametro 90 mm.
Uno dei fuochi della lente cade su un punto dell’asse, internamente al tubo verso l’estremità opposta. L’insieme delle sette lenti costituisce la superficie captante dell’apparecchio di , circa mezzo foglio formato A4. Nel fuoco di ogni lente è posto un cavo di fibre ottiche che costituisce la prima interfaccia, i sette cavi finiscono all’ingresso di un “collettore ottico” detto seconda interfaccia. All’uscita del collettore è posizionato un ulteriore cavo in fibre di sezione e lunghezza adeguata; terza interfaccia. Nella prova eseguita è stato utilizzato cavo di 3 mmq, lungo 20 metri rivestito in guaina di gomma nera. Il cavo raggiungeva la stanza sottostante la terrazza dove era stato posto l’apparecchio. Il terminale del cavo era fissato sopra la poltrona visibile nella foto n. 3.
Puntando l‘apparecchio verso il sole era possibile raccogliere una notevole quantità di luce ma era necessario risolvere due inconvenienti: il calore e la dispersione di luce nelle interfacce.
Il calore sul fuoco della lente, bruciava quasi subito le testate delle fibre della prima interfaccia perciò occorreva impiegare in questo tratto fibre al quarzo o almeno di vetro con lavorazioni e costi maggiori. Ma ciò non bastava, occorreva realizzare testate che smaltissero il calore e posizionarle opportunamente lontano dal fuoco infrarosso, impiegando lenti che avessero un’elevata dispersione cromatica. I problemi erano anche sulla seconda e terza interfaccia, decrescenti riguardo al calore, crescenti riguardo alla dispersone di luce. All’uscita del collettore infatti cresce l’inclinazione dei raggi ed oltre un certo angolo il cavo ottico non è in grado di trasportarli.
Riducendo ove possibile le perdite di Fresnell ed ottimizzando l’apparecchio, con la sua pur modesta superficie captante si è ottenuta una luce superiore a quella di una lampada alogena da 20 Watt. Il sistema per funzionare in continuo deve essere sempre allineato con il sole perciò occorre montare l’apparecchio su un inseguitore. Un congegno non complesso ma che aumenta il costo ed introduce un modesto consumo elettricità.
Alla latitudine della Sicilia la costante solare media annua sul livello del mare è di 1800 W/mq
Dunque si dispone di un’elevata fonte di energia soprattutto perché utilizzando la luce del sole direttamente per l’illuminazione non si verificano perdite per rendimenti termici, termodinamici, meccanici, elettrici.
Non ci sono neanche le pesanti perdite di efficienza delle lampade che consumano in energia elettrica a seconda dei tipi da due a quattro volte l’energia che emettono sotto forma di luce.
Dunque con un metro di superficie captante si ottiene mediamente alle latitudini dell’Italia centrale la stessa quantità di luce prodotta da lampade alogene di potenza complessiva pari a circa 3 KW.
Il day on però non funziona né di notte né con sole coperto da nuvole perciò deve essere integrato da un impianto di illuminazione elettrico tradizionale.
La luce del sole arriva sopra la poltrona tramite un cavo ottico di diametro utile 3 mm e lunghezza 20 metri. Il terminale è appeso al muro al posto di un quadro.
Il cavo e collegato al Day-on. L’apparecchio è posizionato in terrazza come visibile nelle foto ed è orientato verso il sole.
La luce del cavo si somma nella stanza a quella che arriva dalla porta della terrazza in cima alle scale. Fra le due tonalità di luce non c’è differenza perché le guide ottiche modificano in modo impercettibile lo spettro solare. La luce del cavo però è molto più concentrata e il risultato é considerevole tenuto conto della minima superficie captante del Day-on.
Un “giovane assistente” molto interessato alle prime prove del Day-on nel 1989
IL Day-on nelle prove del 1989
