COME UTILIZZARE L’ENERGIA SOLARE
La tecnologia e gli usi dell’energia solare stanno diventando sempre più popolari, sia per la consapevolezza ambientale o per ridurre i costi delle bollette energetiche.
VIENI A UTILIZZARE L’ENERGIA SOLARE
L’energia solare è la fonte più pulita e più abbondante di energia rinnovabile disponibile. Gli Stati Uniti hanno alcune delle risorse solari più ricche del mondo.
La tecnologia odierna ci consente di trarre vantaggio da questa risorsa in diversi modi, offrendo alle entità pubbliche e commerciali modi flessibili per utilizzare sia la luce che il calore dal sole.
Esistono tre principali tecnologie attraverso le quali viene comunemente utilizzata l’energia solare: l’energia fotovoltaica (PV), che converte la luce direttamente in elettricità;
concentrazione di energia solare (CSP), che utilizza il calore del sole (energia termica) per alimentare le turbine elettriche alla scala dei servizi pubblici; e sistemi di riscaldamento e raffreddamento, che raccolgono energia termica per fornire acqua calda e aria condizionata.
L’energia solare può essere implementata attraverso la generazione distribuita, attraverso la quale l’apparecchiatura si trova su tetti o assiemi montati sul terreno vicino a dove viene utilizzata l’energia.
Alcune tecnologie possono essere ulteriormente espanse in applicazioni su scala di utilità per produrre energia come una centrale elettrica.
Di seguito spieghiamo la tecnologia e gli usi dell’energia da sola , ogni tecnologia ha il suo modo particolare di produrre elettricità o calore.
Tecnologia fotovoltaica
Le tecnologie fotovoltaiche (PV) convertono direttamente l’energia della luce solare in elettricità. Quando la luce del sole colpisce il modulo fotovoltaico, fatto di un materiale semiconduttore, gli elettroni vengono rimossi dai loro legami atomici.
Questo flusso di elettroni produce una corrente elettrica. I moduli fotovoltaici non contengono parti mobili e generalmente durano trenta anni o più con una manutenzione minima.
La produzione di energia fotovoltaica raggiunge il suo massimo a metà giornata quando il sole è al suo punto più alto nel cielo e può compensare l’elettricità più costosa quando la domanda giornaliera è più alta.
I proprietari di case possono installare alcune dozzine di pannelli fotovoltaici per ridurre o eliminare le bollette elettriche mensili, e le aziende di servizio possono costruire grandi «fattorie» di pannelli fotovoltaici per fornire elettricità senza inquinamento ai propri clienti.
I semiconduttori sono utilizzati nella maggior parte dei prodotti elettronici, compresi chip per computer, amplificatori audio, sensori di temperatura e celle solari.
Tradizionalmente, i moduli fotovoltaici sono fabbricati con varie forme di silicio, ma molte aziende producono anche moduli che utilizzano altri materiali semiconduttori, spesso chiamati PV a film sottile.
Ciascuna delle varie tecnologie fotovoltaiche presenta caratteristiche di costo e prestazioni uniche che promuovono la concorrenza all’interno del settore. I costi e le prestazioni possono essere influenzati dall’applicazione del fotovoltaico e dalla configurazione specifica di un impianto fotovoltaico.
Concentrazione di energia solare
Concentrando impianti di energia solare (CSP) utilizzare specchi per concentrare l’energia termica del sole per guidare una turbina a vapore convenzionale per produrre energia elettrica.
L’energia termica concentrata in un impianto CSP può essere immagazzinata e utilizzata per produrre elettricità quando necessario, giorno e notte. Attualmente, negli Stati Uniti operano oltre 1.400 MW di impianti CSP. UU. E altri 340 MW di progetti CSP saranno messi in servizio il prossimo anno.
Le due tecnologie CSP commercializzate sono Power Towers e Parabolic Troughs. Altre tecnologie CSP includono il riflettore lineare lineare di Fresnel (CLFR) e il motore per piatti.
Condizioni CSP specifiche per produrre energia, come le aree in cui la luce solare diretta è più intensa (ad esempio, il sud-ovest degli Stati Uniti) e i lotti contigui di terra asciutta e pianeggiante.
Riscaldamento e raffreddamento solare
Le tecnologie di riscaldamento e raffreddamento solare raccolgono l’energia termica del sole e utilizzano questo calore per fornire acqua calda, riscaldamento e raffreddamento per applicazioni residenziali, commerciali e industriali.
Esistono diversi tipi di collettori: piastra piatta, tubo a vuoto, accumulatore di raccolta integrale (ICS), termosifone e concentratore. Queste tecnologie offrono un ritorno sull’investimento in 3-6 anni.
Il riscaldamento dell’acqua, il riscaldamento e il riscaldamento degli ambienti hanno rappresentato il 69% dell’energia utilizzata in una famiglia americana nel 2005, il che rappresenta un significativo potenziale di mercato per le tecnologie di riscaldamento e raffreddamento solare.
Ad esempio, i sistemi di riscaldamento solare dell’acqua possono essere installati in diversi tipi di luoghi e un sistema progettato e installato correttamente può fornire il 40-80% del fabbisogno di acqua calda di un edificio.
Allo stesso modo, i sistemi di riscaldamento e di riscaldamento solare spaziale circolano aria condizionata o liquido in un edificio utilizzando i sistemi HVAC esistenti, senza utilizzare elettricità.
Sapevi che la quantità di luce solare che colpisce la superficie terrestre in un’ora e mezza è sufficiente per gestire il consumo energetico di tutti per un anno intero?
L’energia solare ha un incredibile potenziale per aumentare le nostre vite quotidiane grazie a tecnologie in costante miglioramento.
I sistemi di energia solare sono disponibili in tutte le forme e dimensioni. I sistemi residenziali si trovano sui tetti degli Stati Uniti e le aziende scelgono anche di installare pannelli solari per compensare i loro costi energetici.
Le aziende di servizi pubblici stanno inoltre costruendo grandi centrali solari per fornire energia più pulita a tutti i clienti connessi alla rete.
Esistono due tipi principali di tecnologie di energia solare: fotovoltaico (PV) e concentrazione solare (CSP). Probabilmente hai più familiarità con PV, che viene utilizzato nei pannelli.
Quando il sole splende su un pannello solare, i fotoni della luce solare vengono assorbiti dalle celle del pannello, che crea un campo elettrico attraverso gli strati e fa fluire l’elettricità.
La seconda tecnologia è la concentrazione di energia solare o CSP. Viene utilizzato principalmente in grandi centrali elettriche e non è adatto per l’uso residenziale. Questa tecnologia utilizza specchi per riflettere e concentrare la luce solare sui ricevitori che raccolgono l’energia solare e la trasformano in calore, che può quindi essere utilizzato per produrre elettricità.
Sapevi che la quantità di luce solare che colpisce la superficie terrestre in un’ora e mezza è sufficiente per gestire il consumo energetico di tutti per un anno intero? L’energia solare ha un incredibile potenziale per aumentare le nostre vite quotidiane grazie a tecnologie in costante miglioramento.
I sistemi di energia solare sono disponibili in tutte le forme e dimensioni. I sistemi residenziali si trovano sui tetti degli Stati Uniti e le aziende scelgono anche di installare pannelli solari per compensare i loro costi energetici.
Le aziende di servizi pubblici stanno inoltre costruendo grandi centrali solari per fornire energia più pulita a tutti i clienti connessi alla rete.
Esistono due tipi principali di tecnologie di energia solare: fotovoltaico (PV) e concentrazione solare (CSP). Probabilmente hai più familiarità con PV, che viene utilizzato nei pannelli.
Quando il sole splende su un pannello solare, i fotoni della luce solare vengono assorbiti dalle celle del pannello, che crea un campo elettrico attraverso gli strati e fa fluire l’elettricità.
La seconda tecnologia è la concentrazione di energia solare o CSP. Viene utilizzato principalmente in grandi centrali elettriche e non è adatto per l’uso residenziale.
Questa tecnologia utilizza specchi per riflettere e concentrare la luce solare sui ricevitori che raccolgono l’energia solare e la trasformano in calore, che può quindi essere utilizzato per produrre elettricità.
Quali sono gli usi dell’energia solare?
L’energia solare fornisce energia senza produrre gas serra per la tua casa o il tuo business ed è una fonte di energia completamente rinnovabile. Il costo di generare energia dalla luce solare è in costante diminuzione, il che genera molti usi che lo influenzano nella vita quotidiana.
Le batterie solari forniscono elettricità all’aria aperta, sulla scrivania e nelle profondità dello spazio. L’elettricità proveniente da impianti solari fornisce energia di tipo commerciale, riducendo la dipendenza dal carbone e dal gas naturale.
L’energia solare delle celle fotovoltaiche viene utilizzata per la generazione di energia commerciale, segnali stradali, calcolatori, satelliti e in molte altre applicazioni. I collettori di tetti usano l’energia solare per scaldare direttamente l’acqua senza convertirla prima in elettricità.
Generazione di energia commerciale
Un numero crescente di grandi impianti solari genera energia che aumenta l’elettricità delle centrali nucleari convenzionali e dei combustibili fossili.
Ad esempio, la centrale solare di Ivanpah produce circa 377 megawatt di energia, sufficienti a soddisfare il fabbisogno energetico teorico di 144.000 abitazioni.
Solo negli Stati Uniti, le centrali elettriche a energia solare hanno assorbito 880 gigawattora di elettricità a giugno 2013, con un aumento del 57% rispetto allo stesso periodo del 2012.
Segnali stradali
L’energia solare su piccola scala per l’illuminazione e altri usi evita la necessità di utilizzare generatori di gas o cavi in una presa di corrente. Un piccolo pannello solare fornisce energia sufficiente per illuminare i segnali di stop o le bacheche utilizzate nei lavori di costruzione.
Altri tipi di segnali a energia solare includono segnali di limite di velocità e avvertimenti di velocità guidati dal radar. Il pannello solare carica una batteria in modo che il segnale continui ad illuminarsi durante le ore notturne.
Acqua calda
I collettori solari sul tetto utilizzano il calore raccolto dalla luce solare per ottenere acqua calda e calore per la costruzione. Questi impianti solari non convertono la luce in elettricità; Usano il calore del sole per aumentare la temperatura dell’acqua o di altri fluidi che fluiscono attraverso i tubi nel collettore.
L’edificio utilizza quindi acqua calda per piscine, docce, lavanderia e altre applicazioni. In molti casi, l’impianto di riscaldamento ha una connessione di servizio elettrica o di gas tradizionale che riscalda l’acqua in caso di temperature rigide o di tempo nuvoloso.
Satelliti in orbita
Nello spazio, senza nuvole o aria per ridurre la luce del sole, 1300 watt di energia per metro quadrato provengono dal sole. I satelliti usano le celle solari per convertire la luce solare in energia elettrica, alimentando sofisticate apparecchiature informatiche e radio a bordo e influenzando la loro vita quotidiana attraverso la radio satellitare, la televisione e le previsioni meteorologiche.
Poiché il loro lancio è costoso, operano a centinaia di miglia sopra la Terra e sono molto difficili da mantenere, i satelliti necessitano di una fonte di energia affidabile. Le celle fotovoltaiche forniscono fino a 20 anni.
Calcolatrici tascabili
Alcuni calcolatori tascabili e desktop sono dotati di pannelli solari miniaturizzati integrati che forniscono energia per il funzionamento dell’elettronica all’interno.
Il pannello solare funziona con luce solare e illuminazione artificiale, come lampadine a incandescenza e fluorescenti. I calcolatori ad energia solare hanno generalmente una batteria «pulsante» in aggiunta al pannello solare, che consente il loro utilizzo in ambienti con scarsa illuminazione.
