Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
L'ENERGIA SOLARE (Per trasformare l'energia del Sole in energia…
L'ENERGIA SOLARE
Per trasformare l'energia del Sole in energia sfruttabile si utilizzano i pannelli fotovoltaici, i pannelli a concentrazione (per produrre elettricità) e i pannelli solari tecnici (per produrre acqua calda).
I pannelli fotovoltaici trasformano direttamente la luce solare in energia elettrica tramite l'effetto fotovoltaico, senza turbine e alternatori.
I pannelli fotovoltaici sono collegati in parallelo e riescono a soddisfare il fabbisogno energetico nelle ore diurne, invece durante la notte interviene una centrale elettrica convenzionale.
I pannelli sono formati da tante celle fotovoltaiche composte da due strati di silicio (un semiconduttore) a cui sono stati aggiunte delle impurità: atomi di boro su una faccia e atomi di fosforo sull'altra (si dice che il silicio è drogato). La grandezza delle lamine di silico è generalmente di 125x125 mm
Sullo strato con atomi di boro si crea un eccesso di cariche positive, mentre sullo strato drogato con il fosforo si crea un eccesso di elettroni; la differenza di potenziale genera energia.
I pannelli a concentrazione sono degli specchi ,parabolici (hanno la forma curva di una parabola) o piani, che concentrano i raggi solari su un fluido apposito. Nel moduli a concentrazione la radiazione solare non cade direttamente sulle celle, ma viene concentrata su sistemi ottici capaci di moltiplicarne per 100 o più volte l'intensità.
Nelle centrali a torre vengono utilizzati i pannelli piani. Si tratta di un sistema di specchi (eliostati) che si orientano verso il Sole e riflettono i suoi raggi su un serbatoio posto in cima alla torre centrale. Il calore concentrato fa evaporare il fluido termovettore presente nel serbatoio. Il vapore viene portato a un turbo-generatore elettrico che produce corrente elettrica.
Nelle centrali a specchi parabolici vengono usati specchi curvi che focalizzano i raggi solari su un tubo posizionato sulla linea del fuoco. Il fluido termovettore percorre il tubo e a 390 gradi si produce vapore che aziona un turbo-generatore elettrico. Questa tecnologia è meno costosa delle centrali a torre, però nelle centrali a specchi parabolici si raggiungono temperature meno elevate e l'efficienza è minore.
I pannelli solari termici immagazzinano l'energia del Sole per produrre acqua calda (60-70 gradi), che viene utilizzata per impieghi domestici, come il riscaldamento delle abitazioni, o per usi industriali. Sono formati da una piastra metallica nera racchiusa in un contenitore coibentato (che trattiene il calore); la superficie rivolta verso il Sole (il collettore solare) è trasparente. All'interno circola un fluido termovettore che si riscalda; dopo il calore viene ceduto all'acqua contenuta in un boiler.
I vantaggi delle centrali solari sono soprattutto 3 :
-
-La fonte energetica è illimitata e gratuita, a differenza dei combustibili fossili, i quali hanno il prezzo che tende sempre a salire
-
Gli svantaggi delle centrali solari sono 2:
-Purtroppo occorrono grandi superfici rispetto alle centrali termoelettriche tradizionali: alcune centrali occupano 30 km²
-La fonte è discontinua: l'irraggiamento dipende dal clima e dall'alternarsi del giorno e della notte
Nel deserto australiano si sta costruendo una struttura alta 1000 metri a forma di torre, situata al centro di una serra circolare coperta da lastre trasparenti, sotto le quali l'aria si riscalda.
La copertura della serra ha un'inclinazione che aumenta sempre di più avvicinandosi verso il centro, in modo da convogliare aria calda verso la base della torre; si genera così un vento artificiale. Nella torre ci sono 32 turbine eoliche che grazie al vento artificiale producono energia elettrica.
L'aria calda viene risucchiata nel "camino" ed espulsa per poi ricadere sulla serra raffreddandosi, creando un ciclo continuo
-
-
-
-
Shams 1 si trova negli Emirati Arabi Uniti ed è una delle centrali a specchi parabolici più grande del mondo (2,5 km²)
-