S.M.S. “Peyron-Fermi”
Sez. OIRM
TO
A.S. 2006/07
Alice F.
Classe 3^
Prof.ssa Maria Aliberti
L’Energia solare è Energia prodotta nel Sole grazie alle reazioni nucleari e
trasmessa alla Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica.
Questa Energia è un serbatoio immenso di energia pulita, rinnovabile e a costo
zero come materia prima, ma non tutta la superficie terrestre è irraggiata nello
stesso modo, per cui questa fonte può essere sfruttata solo entro una fascia
ristretta, nelle regioni comprese tra il 45° di latitudine nord e sud.
La
disomogeinità dipende da:
•nuvolosità (le nuvole assorbono una grande quantità di radiazioni)
•incidenza dei raggi solari (maggiore è l'inclinazione dei raggi solari,
minore è l'energia che giunge al suolo)
•massa atmosferica che sovrasta la superficie terrestre.
Le radiazioni provenienti dal Sole vengono attualmente sfruttate in due modi:
1) ENERGIA SOLARE
ENERGIA TERMICA con * i collettori o pannelli solari
* cilindri parabolici
* gli eliostati
2) ENERGIA SOLARE
ENERGIA ELETTRICA
con le celle fotovoltaiche
Come e dove viene utilizzata
La condizione essenziale affinché i raggi solari possano generare energia è data
dalla intensità delle radiazioni.
I metodi usati per sfruttare l' energia solare sono tre:
1. Produzione di calore a bassa temperatura;
2. Conversione termodinamica;
3. Conversione fotovoltaica.
Il primo metodo consente di risparmiare combustibile o energia elettrica nella
produzione di acqua calda; gli altri due sono utilizzate solo per produrre
energia elettrica.
COLLETTORI SOLARI
I pannelli solari sono utilizzati soprattutto per riscaldare l’acqua ad uso
domestico e sono in genere posti sul tetto della casa. Sono formati da un
assorbitore (metallico, di colore scuro) che deve assorbire le radiazioni solari,
protetto da una lastra trasparente, che sfruttando l’effetto serra,
aiuta a non disperdere il calore.
L’energia termica passa dall’assorbitore ad una serie di tubi in cui circola l’acqua
che, riscaldata, è raccolta in un recipiente (circuito diretto) o, attraverso uno
scambiatore di calore, cede il suo calore ad altra acqua, contenuta in un serbatoio
(circuito indiretto).
CILINDRI PARABOLICI
Per ottenere temperature superiori ai 100°C bisogna concentrare i raggi
su una caldaia tubolare per mezzo di specchi curvi: il sistema più semplice
è costituito dal cilindro parabolico. Il fluido contenuto nella caldaia (aria o
acqua), riscaldato dal calore dei raggi riflessi fino a 200-300°C, serve ad
azionare i "motori solari", che a loro volta sono collegati a pompe,
compressori, ecc.
ELIOSTATI
Sono grandi specchi piani, che concentrano la luce del sole su una caldaia,
posta su una torre.
Ogni eliostato ha un meccanismo di puntamento, comandato da un
calcolatore, per seguire gli spostamenti del sole nell'arco della giornata.
L'alta temperatura fa evaporare l'acqua della caldaia ed il vapore prodotto è
convogliato in una tubazione fino alla turbina, che aziona un generatore.
CELLE FOTOVOLTAICHE
Una cella fotovoltaica o pila solare trasforma l'energia luminosa dei raggi
solari in energia elettrica.
E' formata da due strati sottili di materiale semiconduttore (ad es. il silicio)
con la proprietà di emettere cariche elettriche quando è esposto a radiazioni
luminose.
La tensione fornita da una cella è piccolissima (circa 0,5 V), quindi bisogna
collegarne un certo numero per avere una tensione utile.
Dati i costi elevati, attualmente le celle fotovoltaiche sono impiegate solo in
particolari settori, come quello spaziale e militare.
Impatto ambientale
L’energia solare, come tutte le fonti rinnovabili, è una energia pulita perché il suo
sfruttamento si integra perfettamente nei cicli naturali.
Pur avendo effetti ambientali ben visibili (pensiamo alla vastità delle superfici
nella quali vengono posizionati i pannelli solari), non produce emissioni inquinanti
e non altera gli equilibri ambientali.
Ora l’uso dell’energia solare è sufficiente a soddisfare solo una parte esigua
delle necessità energetiche.