Scuola Media Giovanni Randaccio Energia Solare Grieco Rita 3F Scuola Media Giovanni Randaccio Anno Scolastico 2011/2012

Energia Solare La luce del sole è una radiazione elettromagnetica formata da fotoni, particelle elementari di energia luminosa. Essa ha origine dalla reazione di fusione nucleare che avviene nella massa del sole, dove atomi di idrogeno si trasformano in atomi di elio: la parte di massa che sparisce si trasforma in liberata, che si spinge verso lo strato esterno del sole e fuoriesce nello spazio infinito. Il nostro pianeta intercetta una frazione di questa energia, che è tuttavia una quantità enorme: l’illuminazione di un’ora equivale al consumo di energia in un anno di tutto il mondo. Le radiazioni emesse dal sole forniscono al tempo stesso luce e calore e sono utilizzate in due modi: • la per produrre elettricità con pannelli fotovoltaici; • il per riscaldare l’acqua con i pannelli solari. Si parla pertanto di solare termico e di solare fotovoltaico.

Solare Termico Il solare termico sono i pannelli solari che scaldano l’acqua per usi domestici. Dentro il pannello c’è una piastra nera assorbente con i tubi dove circola un fluido (per esempio miscela di acqua e antigelo). Essa assorbe il calore e lo porta in circuito chiuso al serbatoio che contiene l’acqua da riscaldare. Esistono due tipi principali di collettori: il pannello vetrato è il modello più semplice e serve per riscaldare l’acqua per usi sanitari; il pannello a tubi sottovuoto ha un alto rendimento e può anche integrare l’impianto di riscaldamento invernale delle case.

Specchio parabolico Gli specchi hanno il profilo di una parabola, con il tubo ricevitore posto sul fuoco. Sono montati su una struttura metallica fissa, orientata verso sud. Ogni fila ha un grosso tubo di uscita che porta il calore all’edificio della centrale. Il collettore parabolico è quello col maggior rendimento è minore costo, rispetto allo specchio piano e al fotovoltaico.

Centrale solare di Siviglia Inaugurata nel 2007, la centrale è composta da 600 eliostati, ognuno dei quali ha 120 metri quadri di superficie riflettente. I raggi solari sono concentrati verso un serbatoio ricevitore, collocato su una torre a 115 metri di altezza. La potenza di picco è di 11 MW e fornisce elettricità a circa 6000 Case. Quella di Siviglia è la prima di nove centrali solari (anche di altre tipologie) in costruzione nella stessa zona, la piana di Sanlucar, che nel 2013 avrà una potenza complessiva di 300 MW, la più grande d’Europa.

SOLARE FOTOVOLTAICO Il fotovoltaico è la tecnologia per produrre energia elettrica direttamente dal sole. Quando la luce colpisce una cella fotovoltaica, che è una lastrina di vetro blu scuro, dai due fili estremi esce una corrente continua. Collegando molte celle in serie si ottiene qualunque potenza. Il modulo fotovoltaico è l’unità pratica di montaggio, cioè il pannello che contiene le celle. Il modulo base ha una potenza di 50 watt, un modulo più grande di 200W. L’impianto più diffuso è formato da 20 o 30 m2 di moduli, che vengono integrati nelle facciate e sui tetti degli edifici (figura) e forniscono una potenza di 2-3 kW di picco.

Cella Fotovoltaica Una cella ha le dimensioni tipiche di 12 12 cm e genera la potenza di 1,4 W in corrente continua in condizioni standard (radiazione solare 1000 W/m2). Le celle sono assemblate tra loro per formare un modulo, che è anche il pannello che le contiene. Il modulo-base è costituito da 36 celle collegate in serie, con una potenza in uscita di circa 50 watt.