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ENERGIA SOLARE
Introduzione
Nei Paesi industrializzati il fattore di progresso di maggior rilevanza è l’ energia disponibile pro capite e in tempi come questi dove la crisi energetica ha colpito duramente i Paesi industrializzati, questo fattore diventa strategico e preminente su ogni altra scelta economica e politica. Fin dall’ inizio dell’era industriale i combustibili fossili sono stati il motore dello sviluppo e del progresso delle Nazioni ma il loro uso ha comportato dei gravissimi effetti collaterali di cui ne sentiamo parlare ogni giorno, per questo motivo il nostro Paese in perfetto accordo con le altre Nazioni dell’Europa e del mondo ha stimolato la ricerca di fonti energetiche alternative fra quelle prese in considerazione la più interessante e promettente è l’energia solare che fra l’altro gode di 2 caratteristiche fondamentali : a) è inesauribile. b) non inquina.
Introduzione
L'energia solare arriva al suolo terrestre diluita (nelle condizioni più favorevoli intorno a 1 Kw/m2).
È intermittente a causa dell'alternarsi del giorno e della notte. È casuale a causa di eventi meteorologici.
Queste caratteristiche influiscono negativamente sulla comodità del suo utilizzo. I calcoli economici mostrano che in molti casi l'energia solare è più costosa per l'utente rispetto all'energia tradizionale, tuttavia questa conclusione diventa sempre meno vera a causa dell'aumento del costo dei combustibili tradizionali e se vengono effettuati grandi investimenti nella ricerca e nello sviluppo della tecnologia solare .
In che misura l'energia solare è in grado di soddisfare la nostra domanda energetica Nazionale ???
Quale tipo di ricerca tecno-scientifica è necessario per lo sfruttamento dell'energia solare ???
SFRUTTAMENTO DELL'ENERGIA SOLARE
I principali modi di utilizzazione sono essenzialmente 3
01
Produzione di calore a bassa temperatura.
Per bassa temperatura si intende convenzionalmente l'intervallo di temperatura fra quella ambiente e circa 200 C°. In questo caso la captazione dell' energia solare avviene mediate superfici piane metalliche che esposte al sole si riscaldano e cedono il loro calore ad un fluido ( acqua,aria, ecc.) che verrà usato direttamente o per riscaldare ambienti.
02
Produzione di calore ad alta temperatura.
Per alta temperatura si intende ogni temperatura compresa nell'intervallo tra 500 C° e 3500 C° raggiungibile con dispositivi a focalizzazione dell'energia solare per esempio specchi parabolici che concentrano la radiazione solare su elementi assorbitori per esempio una caldaia d'acqua il cui vapore riscaldato ad alta temperatura diventa un fluido di lavoro per macchine motrici di vario tipo.
03
Produzione di energia elettrica mediante conversione diretta.
Per produrre energia elettrica partendo dall'energia solare si può sfruttare l'effetto fotovoltaico in base al quale da certi materiali semiconduttori ( tipicamente il Silicio ma non solo ) quando sono irraggiati dal sole emettono elettricità con un rendimento di conversione ( energia elettrica ottenuta / energia solare incidente ) inizialmente dell'ordine del 10% ma successivamente aumentato con l'evolversi delle tecnologie e dei materiali impiegati.
Inizialmente questo metodo di elettrogenerazione era limitato nel suo impiego dal costo unitario dell'energia elettrica prodotta, tuttavia nel corso degli anni si sono fatti grandi passi avanti e questo costo è progressivamente diminuito in funzione dell'aumento del rendimento di conversione.
Solare fotovoltaico:
la componente principale dell’impianto fotovoltaico sono i pannelli fotovoltaici, composti da una serie di celle fotovoltaiche, in grado di trasformare la radiazione solare in energia elettrica grazie alla presenza di un materiale semiconduttore, ossia il silicio. I materiali semiconduttori, una volta colpiti dalla luce solare, hanno la capacità di generare un flusso di corrente elettrica grazie al movimento di elettroni.
Solare termico:
la radiazione solare può essere utilizzata anche per riscaldare l’acqua sanitaria oppure gli ambienti, sia nelle abitazioni residenziali sia nelle aziende. Il principale dispositivo dell’impianto solare termico è il collettore termico: il suo scopo è quello di riscaldare un liquido, detto fluido termovettore, il quale poi si muove all’interno dell’impianto portando calore alle zone desiderate.
Solare termodinamico:
un impianto solare termodinamico è una tecnologia che integra all’impianto solare termico una pompa di calore. Ciò che lo distingue dagli altri sistemi che sfruttano l’energia rinnovabile è il fatto che questo impianto funziona tutto l’anno e durante l’arco dell’intera giornata grazie alla presenza della pompa di calore che interviene quando l’energia solare non è disponibile: la tecnologia innovativa che utilizza permette all’impianto di funzionare incondizionatamente, senza risentire di alcuna limitazione quando il clima non è dei migliori.
