PANNELLI SOLARI TERMICI PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI

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Guglielmo Vinci
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1 PANNELLI SOLARI

2 I pannelli solari utilizzano l'energia solare per trasformarla in energia utile e calore per le attività dell'uomo. PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI PANNELLI SOLARI TERMICI

3 PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI Sono dispositivi in grado di convertire l energia solare direttamente in energia elettrica mediante l effetto fotovoltaico.

4 EFFETTO FOTOVOLTAIC O L effetto fotovoltaico si realizza quando un elettrone, presente nella banda si valenza di un materiale, passa alla banda di conduzione a causa dell assorbimento di un fotone sufficientemente energetico incidente sul materiale. Si rendono pertanto disponibili portatori di carica, che possono essere sfruttati per generare corrente

assorbimento di un fotone sufficientemente energetico incidente sul materiale.

5 Per far ciò è necessario creare un campo elettrico interno alla cella.

7 CELLA FOTOVOLTAICA Una tipica cella fotovoltaica : spessore tra 0,25 e 0,35 mm dimensioni 125x125 mm Produce con un irraggiamento di 1KW/mq a 25 C: corrente tra i 3 e i 4 Ampere tensione di circa 0,5 Volt Una potenza corrispondente di 1,5 2 W Le celle fotovoltaiche possono essere realizzate in silicio (Si), arsenurio di gallio (GaAs) o solfato di rame (Cu 2 S); ma le più utilizzate sono in silicio.

Volt Una potenza corrispondente di 1,5 2 W Le celle fotovoltaiche possono essere realizzate in

8 CELLA FOTOVOLTAICA IN SILICIO Cella in silicio monocristallina: rendimento tra il 16% e il 18% Cella in silicio policristallino: rendimento tra il 14% e il 16% Cella in silicio amorfo: rendimento tra il 5% e il 10% l energia prodotta è maggiore confrontata con i moduli di silicio cristallino nel caso di zone con bassa insolazione.

Cella in silicio amorfo: rendimento tra il 5% e il 10% l energia prodotta è

9 IMPIANTO FOTOVOLTAIC O Ogni cella fotovoltaica è equivalente a un generatore di corrente continua ideale Singole celle fotovoltaiche connesse in serie formano un modulo fotovoltaico. Più moduli assemblati formano un impianto fotovoltaico.

Singole celle fotovoltaiche connesse in serie formano un

10 CARATTERISTICA ELETTRICA CELLA FOTOVOLTAICA

11 SPETTRO DELLA RADIAZIONE SOLARE Ai fini del funzionamento delle celle, i fotoni di cui è composta la luce solare non sono tutti equivalenti: per poter essere assorbiti e partecipare al processo di conversione, un fotone deve possedere un energia superiore a un certo valore minimo, che dipende dal materiale di cui è costituita la cella. In caso contrario, il fotone non riesce ad innescare il processo di conversione.

conversione, un fotone deve possedere un energia superiore a un certo valore minimo, che dipende dal

12 PANNELLI SOLARI TERMICI Il pannello solare termico è un dispositivo atto alla conversione della radiazione solare in energia termica e al suo trasferimento, per esempio, verso un accumulatore per un uso successivo.

solare in energia termica e al suo trasferimento, per

13 TECNOLOGIA Un sistema solare termico normalente è composto da: un pannello che riceve l energia solare; uno scambiatore dove circola il fluido utilizzato per trasferire al serbatoio l'energia accumulata; Il sistema può essere: Circolazione Naturale Circolazione Forzata

il fluido utilizzato per trasferire al serbatoio l'energia

14 CIRC OLAZIONE NATURALE Si sfrutta la convezione limitando a zero ogni eventuale consumo elettrico. Il fluido vettore usato nel circuito primario è glicole propilenico atossico (comunemente conosciuto come antigelo). Le serpentine possono anche essere due, nel caso si voglia anche preriscaldare l'acqua del serbatoio con integrazione ad un termocamino o caldaia. Si può anche integrare una resistenza elettrica per riscaldare l'acqua in caso di insufficiente o assente (nelle ore notturne) irradiazione solare.

Le serpentine possono anche essere due, nel caso si voglia anche preriscaldare l'acqua del serbatoio con integrazione ad un

15 CIRC OLAZIONE FORZATA La circolazione del liquido avviene con l'aiuto di pompe solo quando nei pannelli il fluido vettore si trova ad una temperatura più elevata rispetto a quella dell'acqua contenuta nei serbatoi di accumulo. Le serpentine possono anche essere due, nel caso si voglia anche preriscaldare l'acqua del serbatoio con integrazione ad un termocamino o caldaia. Si può anche integrare una resistenza elettrica per riscaldare l'acqua in caso di insufficiente o assente (nelle ore notturne) irradiazione solare.

16 TIPOLOGIE C OSTRUTTIVE Il pannello solare piano è il sistema più utilizzato per ottenere le basse temperature, cioè comprese fra i 50 C e i 90 C, che si ottengono facilmente facendo riscaldare al Sole superfici piane. Esso è costituito da: una lastra trasparente di vetro, che fa passare le radiazioni in entrata e blocca quelle in uscita. Un assorbitore di rame: in esso sono ricavati molti canali dove circola acqua o aria. Il Sole scalda la piastra, che a sua volta scalda l'acqua o l'aria. Isolante termico, che impedisce la dispersione di calore.

Esso è costituito da: una lastra trasparente di vetro, che fa passare le radiazioni in entrata e blocca quelle in uscita.

17 UTILIZZI FORNIRE: Acqua calda e riscaldamento Energia elettrica

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