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Solare Termodinamico

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TERMIDINAMICO SOLARE... UNA PROSPETTIVA IMPORTANTE!

I collettori solari possono essere utilizzati anche per produrre energia elettricaenergia elettrica
Forma di energia ottenibile dalla trasformazione di altre forme di energia primaria (combustibili fossili o rinnovabili) attraverso tecnologie e processi di carattere termodinamico (ovvero che coinvolgono scambi di calore) che avvengono nelle centrali elettriche. La sua qualità principale sta nel fatto che è facilmente trasportabile e direttamente utilizzabile dai consumatori finali. Si misura in Wh (wattora), e corrisponde all'energia prodotta in 1 ora da una macchina che ha una potenza di 1 W.
. Il principio di funzionamento è molto simile a quello dei collettori termici, ma in questo caso l’idea è quella di concentrare mediante appostiti specchi le radiazioniradiazioni
Termine generico utilizzato per indicare fenomeni di trasporto dell'energiaenergia
Fisicamente parlando, l'energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L'unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
. Le radiazioni sono onde elettromagnetiche che possono essere caratterizzate da una determinata lunghezza d'onda a seconda della sorgente che le genera. La radiazione visibile, per esempio, è costituita da onde elettromagnetiche che percepiamo sotto forma di luce e che associamo a colori diversi. I raggi X, invece, sono radiazioni di minore lunghezza d'onda  emesse da elettroni molto veloci che decelerano bruscamente urtando contro un bersaglio metallico. Sono radiazioni molto penetranti utilizzate in diagnosi medica e in molte altre situazioni in cui occorre "vedere" all'interno di oggetti chiusi.
solari su un unico corpo
(assorbitore) che è quindi in grado di scaldare l’acqua fino a farla bollire e non più solo a bassa temperatura.

A questo punto l’acqua in evaporazione può azionare una turbina e il ciclo diventa quindi del tutto assimilabile a quello di una tradizione centrale a vaporecentrale a vapore
Impianto per la produzione di energia elettrica a partire dalla combustione di fossili o biomassa. Il calore derivante dalla combustione, infatti, serve a trasformare acqua liquida in vapore. Il vapore successivamente espande in turbina e mette in moto un generatore elettrico per la produzione di elettricità.
, con la differenza che il generatore di vaporegeneratore di vapore
Apparecchio che trasferisce calore ad un liquido (generalmente acqua) in modo da generare vapore oppure liquido avente una temperatura più elevata di quella presenta all'ingresso del generatore. Il calore è quello sviluppato dal combustibile bruciato in camera di combustione oppure quello generato da reazioni nucleari oppure quello recuperato da gas caldi provenienti da processi industriali (in questo caso si parla di generatori a recupero). I generatori di vapore coprono un ampio intervallo di dimensioni, fino a quelli impiegati nelle centrali elettriche alti fino ad 80 m in grado di produrre oltre 1000 kg/s di vapore con temperature e pressioni piuttosto elevate.
 viene sostituito dall’impianto solare termodinamico.

Schema impianto solare termodinamico

Esistono essenzialmente 4 tipologie di impiego per produrre energia con il solare termodinamico, come da figura illustrativa.

1. Specchio parabolico: è largamente la tecnologia più diffusa, soprattutto nel deserto della California. Lo specchio (riflettore) ha una forma tale da riflettere i raggi solari sull’assorbitore che si trova esattamente al centro dello specchio stesso.

Per dare un'idea del principio di funzionamento pensate alla lente di ingrandimento puntata su un foglio: essa raccoglie i raggi solari concentrandoli in un unico punto (che corrisponde al nostro assorbitore) che dopo un certo tempo raggiunge temperature talmente elevate da generare un buco nel foglio. Nello specchio parabolico l’assorbitore è un tubo che attraversa longitudinalmente tutti gli specchi che vengono messi in serie. E’ possibile cambiare l’orientamento degli specchi ma muovendosi unicamente sulla rotazione degli stessi (un grado di libertà).

I vantaggi legati a questa tecnologia sono la grande disponibilità commerciale, la modularità, i costi ridotti dei materiali da utilizzare e la possibilità di immagazzinamento dell'energia così raccolta.
Gli svantaggi sono invece legati alle temperature che si riescono ad ottenere (non superiori ai 400 °C e quindi con una qualità di vapore piuttosto bassa) e il fatto che sono necessarie grandi superfici.

2. Specchi parabolici: questa tipologia è del tutto assimilabile alla precedente, con la differenza che lo specchio non è unico, ma diviso in tanti specchi sottili. Le caratteristiche funzionali sono del tutto simili allo specchio parabolico, ma questo gode di una maggiore versatilità: infatti le fasce di specchi sono più facilmente orientabili in maniera ottimale.

3. Disco parabolico: il principio di funzionamento è il medesimo degli specchi parabolici (nonché della lente di ingrandimento su un foglio di carta), ma in questo caso l’assorbitore è un disco posto nel unico punto del paraboloide a cui convergono tutti i raggi rifletti (fuoco). Il paraboloide gode di più gradi di liberà e può essere orientato anche in altezza in modo da ricevere sempre i raggi solari in maniera ottimale.
Il vantaggio di questa tecnologia è che raggiunge elevate efficienze, mentre gli svantaggi risiedono invece nei costi ancora non ben definiti ma comunque elevati.

4. Ricevitore centrale: un palo di altezza molto elevata (ricevitore) è disposto al centro di un campo di specchi opportunamente orientati in modo da riflettere sul ricevitore i raggi solari. E’ una tecnologia in grado di fornire vapore a temperature molto elevate (potenzialmente anche 1000 °C, anche se ad oggi nella pratica non si superano i 565 °C) e quindi di qualità molto elevata. E’ una tecnologia di grandissime prospettive, ma che ad oggi presenta costi di realizzazione troppo elevati per essere competitivo nel mercato della produzione di energia elettrica.

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