Dopo un intenso periodo dedicato alla ricerca e allo sviluppo, giunge ora definitivamente sul mercato il nuovo generatore termoelettrico della lombarda Mobiltech: abbiamo assistito a installazione e funzionamento.
Un principio semplice che però, per funzionare e rendere al meglio, ha bisogno di essere supportato da una tecnologia avanzatissima e particolarmente sofisticata: questo è l’effetto Seebeck, quello su cui si basa il nuovo generatore termoelettrico Zeus 150, un dispositivo dedicato al veicolo ricreazionale ma anche per la nautica, in particolare nel settore della vela. Zeus, infatti, è concepito per fornire energia elettrica a 12V (o a 24V nel caso dell’utilizzzo con gli autocarri) in grado di servire le utenza di bordo (anche a 220 V tramite inverter) e mantenere perfettamente in carica le batterie servizi e – nel caso della versione “terrestre” – quella della meccanica.
Scoperto quasi per caso nel 1821 dal fisico estone Thomas Johann Seebeck (da cui il nome), l’effetto Seebek è un principio fisico secondo il quale tra due metalli (o tra i due estremi di un elemento metallico) sottoposti a temperature differenti si genera una corrente elettrica. Ovviamente, più alto è il differenziale di temperatura, più elevata è la corrente.
Quindi si scalda da una parte, si raffredda dall’altra è il gioco è fatto: fin quei sembra tutto semplice, ma ovviamente non lo è. La corrente generata in un effetto Seebeck è limitata e per arrivare ad avere valori significativi occorre generare differenza di temperature importanti e ben definite.
Il cuore dello Zeus è costituito da delle piastre con due facce metalliche opposte che vengono da una parte riscaldate e dall’altra raffreddate e generano, quindi, corrente. Nella configurazione standard lo Zeus conta ben dodici di questi elementi. La parte del riscaldamento è affidata a un bruciatore Eberspächer da 5 kW alimentato, nel caso del dispositivo in oggetto, dal carburante della meccanica (gasolio, principalmente, nel caso dei veicoli ricreazionali, ma esiste anche in versione alimentata a benzina) prelevato direttamente dal serbatoio. Il bruciatore trasmette il calore tramite alette radianti agli elementi riscaldandone un lato.
Il lato opposto delle “piastre” viene raffreddato tramite un sistema che prevede un circuito del tutto analogo a quello utilizzato nel mondo automotive, cioè di tipo chiuso con liquido refrigerante e tanto di radiatore dotato di elettroventole: questo per quanto riguarda il modello specificatamente dedicato al camper, mentre la versione dedicata alla nautica sfrutta per il raffreddamento, ovviamente, la stessa acqua di mare (o di fiume).
Ovviamente, moltissima cura è stata posta nella costruzione e nella scelta dei materiali, così come nell’ottimizzazione del progetto. Avvalendosi della collaborazione di ricercatori del CNR (Lo Zeus è un brevetto internazionale promosso, per il suo interesse tecnologico, dalla Comunita Europea) Mobiltech ha utilizzato, in particolare per il circuito di raffreddamento, materiali sofisticatissimi di derivazione spaziale (in particolare negli elementi a contatto che hanno in compito specifco di raffreddare), realizzati da aziende leader mondiali nella tecnologia, capaci di ottimizzare un processo alla base delle corretta produzione di energia.
Detto della parte “fisica”, va sottolineato come la gestione elettronica sia altrettanto sofisticata. La centralina dedicata, attraverso la quale vengono controllati, comandati e gestiti tutti i parametri funzionali e accessori, è in grado di gestire contemporaneamente anche i pannelli solari. Una funzione, questa, particolarmente importante e che sottolinea il concetto di base ecologico che è alla base del progetto: il sistema è progettato per dare sempre precedenza alla sorgente opzionale solare (o eolico, nel caso della nautica) e far intervenire il generatore solo quando realmente necessario, utilizzando quindi il minor quantitativo possibile di carburante fossile. In estate, quindi – in presenza di pannelli solari – il generatore funzionerà molto di rado mentre d’inverno entrerà in funzione comandando l’attivazione in automatico quando la carica della batteria scende sotto un determinato livello. Zeus, infine, è in grado di “lavorare” senza interposizione di altri dispositivi anche con le batteria al Litio-Ferro-Fosfato (LiFePO4) di ultimissima generazione. La centralina utilizza la tecnologia MPPT (Maximun Power Point Tracker) sia per la gestione del pannello solare sia del generatore e inoltre regola la carica in base alla temperatura della batteria. Dispone, poi, di ogni protezione per inversione di polarità, sovratemperatura, batteria bassa o difettosa.
L’esemplare del quale abbiamo seguito l’installazione è realizzato inglobando in un corpo unico il generatore vero e proprio e l’insieme radiatore/ventole: il costruttore, però, tiene e precisare che la maggior parte delle installazioni seguiranno la regola di porre generatore e radiatore in elementi distinti: per aumentare al massimo la facilità di installazione nel sottoscocca dei veicoli e, soprattutto, massimizzare l’efficacia dell’elemento radiante.
L’adduzione del gasolio da parte dello Zeus avviene allo stesso modo del riscaldamento a gasolio del quale adotta il bruciatore: tramite un pescante nel serbatoio e relativa pompa. A lato del dispositivo, poi, è collocato lo scarico.
Lo Zeus dichiara un potenza di 150 Watt a 12V. Tale valore è da considerasi effettivo, cioè al netto della potenza assorbita dal proprio funzionamento che va dai 50 agli 80W. L’apparecchio, quindi, è tanto più efficace e “produttivo” quanto più la temperatura esterna è bassa: di seguito, un grafico che illustra la variazione di potenza fornita in base alle temperature esterne.
In inverno, quindi, è capace di fornire il massimo contributo di energia, anche ben al di sopra dei valori nominali, come dimostrano i rilevamenti condotti in tempo reale in una installazione di prova a 5 gradi centigradi.
E l’inverno, a ben pensarci, è proprio il periodo in cui chi fa vacanza con il veicolo ricreazionale ha maggiormente bisogno di energia: si accendono le luci interne presto, si guarda di più la TV (per chi ce l’ha) e, soprattutto, si fa funzionare il riscaldamento che, di qualsiasi tipo si tratti, ha sempre una parte preponderante nel determinare i consumi di bordo. Il tutto per un apparecchio che, in funzionamento, non pone certo problemi di rumorosità: al di la dei valori dichiarati dal costruttore (da 28dB(A) a 32db(A) a 7 mt), il leggero ronzio dovuto agli elementi in movimento (pompa acqua e gasolio, ventole di raffreddamento e combustione) è in pratica appena avvertibile nelle immediate vicinanze e diventa insignificante a distanza appena maggiori, come quelle usuali tra camper parcheggiati in aree di sosta o campeggi.
Tutte le operazioni e il funzionamento sono comandabili e immediatamente monitorabili dal pannello di comando che è in grado di fornire sempre la situazione delle batteria di bordo e di quella della meccanica: se la batteria motore, infatti, dovesse scendere sotto i 12,3V il sistema procede anche alla sua ricarica, una volta completata quella dedicata alla batteria servizi. Dal pannello di comando, poi, è possibile selezionare il tipo di funzionamento (automatico o manuale, anche con timer di accensione e spegnimento), monitorare in tempo reale la quantità di energia prodotta e seguire anche, passo passo, e nel dettaglio, il processo di attivazione del dispositivo per rilevare, eventualmente, anche le eventuali anomalie di funzionamento. E infine, grazie a un apposito slot per schede di memoria Micro SDHC, la centrale di controllo può facilmente aggiornare il software di gestione del sistema e, tramite un modulo supplementare, interfacciarsi via App con dispositivi mobili; è in preparazione anche anche un modulo Gsm con Sim inclusa per potere gestire e controllare a distanza ogni dato.
Lo Zeus, come detto già nel sommario, è “figlio” di un processo evolutivo che, dal progetto iniziale, ha seguito una strada abbastanza lunga, e a volte anche difficile, di perfezionamento, tappezzata di ricerca, aggiornamento, sperimentazioni teoriche ed empiriche. Questo anche a causa delle volontà del costruttore di arrivare a porre in commercio un dispositivo efficace e affidabile al 100%. Ora è giunto il momento: lo Zeus è una realtà pronta a essere installata sui veicoli ricreazionali (ovviamente solo tramite aziende qualificate e selezionate dalla stessa casa costruttrice) per dare quella autonomia energetica di semplice utilizzo in ogni stagione dell’anno che sta alla base di vacanze in camper serene e senza problemi.