Cos'è l'energia solare?

La definizione di energia solare è l'energia che provieneil soleE che possiamo catturare grazie alle radiazioni solari. Il concetto di energia solare viene spesso usato per riferirsi all'elettrico oenergia termicache si ottiene usandoradiazione solare.

Questa fonte di energia rappresenta il primariofonte di energiaSUTerra. Perché è una fonte inesauribile, è considerataenergia rinnovabile.

Da questa energia, molti altrifonti di energiasono derivati, come:

• Energia eolica, che sfrutta il potere del vento. Il vento viene generato quando ilSoleriscalda grandi volumi d'aria.
• Fossili Fossil: provengono da un processo estremamente lungo di decomposizione delle particelle organiche. I decompositori organici erano in gran parte piante fotosintetizzanti.
• Energia idraulica, che sfrutta l'energia potenziale dell'acqua. Senza radiazioni solari, il ciclo dell'acqua non sarebbe possibile.
• L'energia dabiomassa, ancora una volta, è il risultato delfotosintesidi piante.

Questo tipo di energia rinnovabile è un'alternativa acombustibili fossiliche non emettonogas serracome l'anidride carbonica.

Esempi di energia solare

AlcuniEsempi di energia solareincludere quanto segue:

• Fotovoltaicopannelli solarigenerareelettricità; Queste strutture sono utilizzate in case, rifugi di montagna, ecc.
• Le centrali di energia fotovoltaica: sono estensioni significative dei pannelli fotovoltaici il cui obiettivo è generare elettricità per fornire la rete elettrica.
• Le auto solari utilizzano celle fotovoltaiche per convertire le radiazioni solari in elettricità per guidare un motore elettrico.
• Cooker solari: sono fatti di un sistema parabolico per concentrarsiil soleè la luce fino a un punto per sollevare iltemperaturae essere in grado di cucinare.
• Sistemi di riscaldamento: conenergia termica solare, un fluido può essere riscaldato che può essere utilizzato in un circuito di riscaldamento.
• Il riscaldamento della piscina è un semplice circuito fluido in cui l'acqua circola lungo un set diCollezionisti termici solariesposto alsole.
• Calcolatori: alcuni dispositivi elettronici hanno un piccoloPannello solareper fornire energia alCircuito elettrico.
• La ventilazione solare è un tipo di energia solare che utilizza il soleCaloreper ventilare uno spazio. Viene spesso utilizzato in case ed edifici per migliorare la qualità dell'aria e ridurre i costi energetici. La ventilazione solare può essere utilizzata per ventilare una stanza singola o un intero edificio.
• La fotosintesi è un modo naturale che le piante usano per convertire l'energia solare in energia chimica.

Tipi di energia solare

Esistono tre tipi di tecnologie di energia solare:

• Energia solare fotovoltaica: i pannelli solari fotovoltaici sono composti da un materiale che, quando le radiazioni solari colpiscono, rilascia elettroni e genera uncorrente elettrica.
• Energia solare termica: questo sistema sfrutta ilcapacità termicadei raggi del sole. La radiazione solare viene convertita in energia termica per riscaldare un fluido che può essere utilizzato per il riscaldamentoAcqua calda domestica. Incentrali elettriche solari, il vapore viene generato e, successivamente, l'elettricità.
• L'energia solare passiva è una risorsa per sfruttare il calore solare senza utilizzare risorse esterne. Ad esempio, gli architetti possono orientare le case e decidere dove mettere le finestre, considerando dove verranno ricevute le radiazioni solari. Questa tecnica è conosciuta comeArchitettura bioclimatica.

Come viene prodotta l'energia solare?

Da un punto di vista fisico, l'energia solare viene prodotta al sole attraverso una successione di reazioni nucleari. Quando questa energia ci raggiunge sulla terra, possiamo trarne vantaggio in molti modi:

• Pannelli solari concelle fotovoltaiche. I pannelli fotovoltaici sono realizzati con un materiale che, quando ricevono luce, ionizza direttamente e rilascia un elettrone. In questo modo, la radiazione solare si trasforma in energia elettrica.
• UsandoCollezionisti solariche sono progettati per convertire le radiazioni solari in energia termica. Il suo scopo è quello di riscaldare un fluido che circola all'interno. In questo caso, non abbiamo elettricità, ma abbiamo un fluido ad alta temperatura che può essere utilizzato in molte applicazioni.
• L'energia solare concentrata è un sistema che riflette tutta l'illuminazione solare fino a un punto focale per raggiungere il massimotemperature. Questa tecnologia viene utilizzata nelle piante termosolari per la generazione di energia.
• I sistemi di energia solare passiva utilizzano energia solare senza alcun ingresso di energia esterna. Ad esempio, i progetti architettonici consentono la massima radiazione solare in inverno ed evitano il calore in eccesso in estate.

Tipi di pannelli solari

Il termine pannelli solari viene utilizzato per entrambi i metodi (fotovoltaico e termico). In ogni caso, il design è significativamente diverso a seconda del tipo di tecnologia solare per cui verrà utilizzato:

• Il pannello termico solare utilizza raggi solari per riscaldare un liquido che trasferisce il calore a un fluido e quindi riscalda l'acqua. Gli scaldabagni solari sono usati nelle case per ottenere acqua calda.
• ILPannello fotovoltaicosfrutta le proprietà di particolari elementi semiconduttori collocati in celle solari. Le celle solari producono energia elettrica se sottoposte a radiazioni solari. Grazie al cosiddettoEffetto fotovoltaico, L'esposizione al sole provoca il movimento degli elettroni in un componente (di solitosilicio), generando una corrente elettrica continua.
• Il pannello solare concentrante utilizza anche una serie di specchi parabolici con una struttura lineare. L'obiettivo di questi specchi è concentrare le radiazioni solari in un punto focale per raggiungere le temperature abbastanza elevate da generare vapore di energia solare
  L'energia solare ha molti usi e applicazioni che possono essere riassunti in tre punti:

  Acqua calda domestica DHW
  Il riscaldamento dell'acqua solare viene utilizzato per fornire acqua calda domestica (DHW) e riscaldamento a case e piccoli complessi di edifici. Sono state costruite centrali solari che, usando turbine a vapore, convertono il calore immagazzinato in elettricità.

  Tuttavia, questi prototipi non sono stati ampiamente utilizzati a causa delle basse prestazioni di queste centrali rispetto agli alti costi e alla fornitura di elettricità irregolare.
  Generazione di elettricità
  I pannelli fotovoltaici sono utilizzati in sistemi solari isolati per alimentare dispositivi lontano dalle reti elettriche (sonde di spazio, ripetitori telefonici ad alta quota, ecc.). Sono anche utilizzati in applicazioni con richieste così basse energetiche che un collegamento alla rete elettrica non sarebbe economico (segnali luminosi, parcheggi, ecc.).

  Questi dispositivi devono essere dotati di accumulatori in grado di accumulare elettricità in eccesso prodotta durante il giorno per alimentare l'attrezzatura di notte e durante i periodi nuvolosi, di solito batterie solari.

  Sono anche utilizzati in grandi sistemi collegati alla griglia, sebbene l'alimentazione sia variabile in condizioni giornaliere e stagionali. Pertanto, è difficile da prevedere e non programmabile.

  Questa discontinuità rende difficile soddisfare la domanda di elettricità in qualsiasi momento, ad eccezione della produzione con un ampio margine di sicurezza al di sopra dei picchi annuali della domanda. Tuttavia, essendo il picco della produzione di centrali solari in estate, riesce a compensare la maggiore domanda interna a causa dei condizionatori d'aria.

  Quali sono i pro e i contro dell'energia solare?
  L'uso dell'energia solare comporta pro e contro specifici.

  Le principali critiche o svantaggi sono:

  Alto costo di investimento per chilowatt ottenuto.
  Offre un'efficienza molto elevata.
  La performance ottenuta dipende dal programma solare, dal tempo e dal calendario. Per questo motivo, è difficile sapere quale potenza elettrica saremo in grado di ottenere in un determinato momento. Questo svantaggio scompare con altre fonti energetiche, come l'energia nucleare o fossile.
  La quantità di energia necessaria per creare un pannello solare. La produzione di pannelli fotovoltaici richiede molta energia, spesso utilizzando fonti di energia non rinnovabili come il carbone.
  D'altra parte, devi considerare i benefici dell'energia solare:

  I suoi sostenitori supportano la riduzione dei costi e i guadagni di efficienza dovuti alle economie di scala e miglioramenti tecnologici nei futuri sistemi solari.
  Per quanto riguarda l'assenza di questa fonte di energia di notte, sottolineano anche che il picco massimo del consumo elettrico viene raggiunto durante il giorno, cioè durante la massima produzione di energia solare.
  È una fonte di energia rinnovabile. In altre parole, è inesauribile.
  È energia non inquinante: non genera gas serra e, pertanto, non contribuisce ad aggravare il problema dei cambiamenti climatici.