ENERGIA E CENTRALI SOLARI

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Giulietta Cavalli
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1 ENERGIA E CENTRALI SOLARI Si dice solare l energia raggiante sprigionata dal Sole per effetto di reazioni nucleari (fusione dell idrogeno) e trasmessa alla Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica. La radiazione solare è una fonte di energia rinnovabile che ha il vantaggio di essere disponibile in misura illimitata e di non inquinare l ambiente. Dal flusso di energia solare derivano: la biomassa attraverso il processo di fotosintesi, l energia idraulica (il sole, infatti, è il motore del ciclo dell acqua), l energia eolica, da cui a sua volta deriva l energia delle onde. Ogni forma di vita presente sulla Terra esiste grazie all energia inviata dal Sole; ogni cosa, a partire da ciò che mangiamo ogni giorno, è legata, direttamente o indirettamente, ad essa. Anche i combustibili fossili, derivati dall alterazione chimico-fisica di organismi viventi preistorici, contengono energia solare. La radiazione solare resta la fonte energetica più abbondante e pulita sulla Terra, ma presenta vantaggi e svantaggi. I vantaggi dell energia solare sono molti: - si tratta di energia pulita; - è la più economica - è la meno pericolosa (non causa eventi catastrofici dovuti all innalzamento del livello del mare o al surriscaldamento della superficie terrestre). Purtroppo esistono anche degli svantaggi: - il sole è sempre discontinuo (pensiamo all alternanza tra il dì e la notte, al ciclo delle stagioni o a ciò che accade nei Paesi nordici che per molti mesi all anno non vedono il Sole): in questi casi è necessario utilizzare dei sistemi di accumulo dell energia o integrare con impianti che utilizzano altre fonti di energia; - la bassa densità energetica rende necessario l impiego di ampie superfici, con elevati costi di impianto, per produrre una discreta quantità di energia.

Dal flusso di energia solare derivano: la biomassa attraverso il processo di fotosintesi, l energia idraulica (il sole, infatti, è il motore del ciclo dell acqua), l energia eolica, da cui a sua

2 Esistono due metodi per sfruttare l energia che il Sole invia alla Terra: il metodo termodinamico e il metodo fotovoltaico. Metodo termodinamico Sfrutta l effetto termico della radiazione solare, riscaldando l acqua a temperature intorno ai C, mediante le radiazioni captate da appositi pannelli, ed utilizzandola successivamente per usi igienico-sanitari e per il riscaldamento degli ambienti. I pannelli devono essere rivolti a Sud e collocati sui tetti delle abitazioni, sui terrazzi, sui giardini o in spazi aperti che consentano di captare i raggi solari; l installazione deve consentire ai raggi solari di essere quasi perpendicolari alla superficie dei pannelli. L Impianto è formato da: - collettore solare: è una piastra nera, per la massima captazione, racchiusa in un contenitore al fine di non perdere calore, in cui circola il fluido o l acqua da riscaldare; - impianto di circolazione del fluido: è realizzato con una serie di tubo in cui scorre il fluido/acqua termovettore che trasferire il calore al serbatoio; - serbatoio di acqua o boiler: recipiente ben coibentato, di dimensioni variabili, che ha il compito di accumulare l acqua riscaldata

successivamente per usi igienico-sanitari e per il riscaldamento degli ambienti.

3 Metodo fotovoltaico Sfrutta l effetto fotoelettrico della radiazione solare che consente di convertire la radiazione solare direttamente in energia elettrica. Il componente elementare è la cella fotovoltaica, costituita da una sottile fetta (wafer) di un materiale semiconduttore, quasi sempre silicio. Più celle insieme, formano un modulo che, a loro volta, vengono riuniti in pannelli protetti da lastre di vetro che proteggono le celle da eventuali danneggiamenti. Più pannelli collegati tra loro costituiscono una stringa che, a loro volta, costituiscono un generatore fotovoltaico. L energia prodotta può essere immessa nella rete elettrica o accumulata nelle batterie per essere utilizzata nelle ore in cui la radiazione solare viene meno. L impiego dei pannelli fotovoltaici si è molto esteso negli ultimi tempi, ma il loro uso presenta, in particolare, due inconvenienti legate alle vaste superfici che devono coprire ed ad un costo ancora troppo elevato, risultando convenienti solo per utenze isolate. La situazione sta migliorando specialmente da quando, con la legge del 2005, lo Stato ha consentito che i produttori privati di energia elettrica, possono pensare di vendere il prodotto in eccesso all Ente erogatore di elettricità della zona.

Più celle insieme, formano un modulo che, a loro volta, vengono riuniti in pannelli protetti da lastre di vetro che proteggono le celle da eventuali danneggiamenti.

5 CENTRALE SOLARE TERMODINAMICA

6 CENTRALE SOLARE FOTOVOLTAICA

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