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Pannelli Solari a Concentrazione Prezzi e Funzionamento

La tecnologia legata ai pannelli solari e fotovoltaici per la produzione rispettivamente di acqua calda ed energia elettrica non è cambiata moltissimo negli ultimo 30 anni. Alcune novità però ci sono state, tra le quali possiamo annoverare i pannelli solari a concentrazione.

Cosa sono? Come funzionano? Si tratta di un sistema per aumentare in maniera esponenziale la produzione di energia convogliando i raggi solari in un sistema riflettente di specchi. Lo scopo è quello di scaldare un liquido a temperature molto alte, maggiori rispetto ai classici collettori di un normale impianto solare termico.

I pannelli solari a concentrazione possono essere usati per:

  • produrre energia elettrica
  • produrre acqua calda per scopi sanitari
  • produrre vapore che fa muovere apparati dinamici in grado di generare in maniera ibrida energia sia elettrica che termica

Gli impianti con pannelli solari a concentrazione possono essere di tanti tipi, sia industriali che per scopo privato, montati su enormi distese di terreni agricoli oppure su giardini di modeste dimensioni.

pannelli fotovoltaici a concentrazione

pannelli fotovoltaici a concentrazione con specchi

Pannelli solari a concentrazione per la produzione di energia elettrica

l’idea è quella di “concentrare” i raggi solari in uno o piú punti grazie ad un sistema di lenti. Lo scopo è quelli di aumentare l’insolazione e di conseguenza la produzione di energia elettrica per singola cella del modulo fotovoltaico. Si chiamano sistemi CPV, dall’inglese “concentrated photovoltaic“, oppure CSP.

La tecnologia per la verità è già presente dagli anni 70, ma commercialmente parlando si è affermata negli ultimi anni.  I vantaggi possono essere riassunti in:

  • maggiori rendimenti , superiori al 40%, il doppio rispetto all’ efficienza di un modulo di silicio cristallino che si ferma al 20%
  • Nessuna parte in movimento
  • Riduzione dei costi di cellule relativi all’ottica
  • è necessario meno spazio per il montaggio dell’ impianto che si sviluppa verticalmente

Di contro ci sono costi maggiori iniziali di investimento e una manutenzione superiore per la pulizia delle lenti e per la gestione del motore dell’ inseguitore.

I pannelli solari a concentrazioni vengono infatti spesso montati su un “inseguitore solare“, un motore collegato alla staffa di supporto che ruota i moduli seguendo il movimento orbitale del sole per avere rendimenti maggiori. I moduli infatti saranno sempre perpendicolari ai raggi solari.

I sistemi ottici che si usano sono costituiti da lenti o da prismi che dividonoa luce solare in varie frequenze e la inviano alle micro celle sottostanti ad alto rendimento che a loro volta sono specializzate sulla gamma di frequenza che ricevono. Inoltre gli impianti fotovoltaici a concentrazione possiedono , come detto , l’inseguitore per sfruttare al massimo le ore di luce in maniera ottimale.

Per chi vuole approfondire l’argomento dei pannelli fotovoltaici a concentrazione consigliamo la lettura di questo ottimo articolo in inglese su NATURE.

Pannelli solari a concentrazione per la produzione di ACQUA CALDA

gli impianti a concentrazione non sono tutti uguali. Abbiamo visto come possono incrementare in maniera esponenziale la produzione di energia elettrica ora vediamo quali sono utilizzati per produrre acqua calda.

Il liquido scaldato ad altissime temperature può essere rappresentato dall’ acqua che va direttamente ad essere usata per scopi sanitari o per il riscaldamento, oppure liquidi termovettori come olio diatermico, vapore ed acqua surriscaldata.

impianti concentrazione solare

vari tipi di impianti a concentrazione solare

L’acqua calda prodotta può essere utilizzata per:

  • scopi sanitari, ad esempio per la doccia al posto dell’ uso dello scaldabagno elettrico o della caldaia a gas
  • per riscaldare la casa, usando ad esempio metodi di riscaldamento a pavimento, abbattendo in maniera drastica la bolletta del gas

Prezzi

trattandosi di tecnologie poco commercializzate si tratta direttamente con il produttore o con i pochi distributori. Ad ogni modo un impianto per la produzione di energia elettrica da 3 kWP con inseguitore non costa meno di 10.000 euro. Calcolate però che avete rendimenti doppi. Per quel che riguarda i costi invece dei pannelli solari a concentrazione per acqua calda, dipende dalla tencologia scelta.

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Sergio Rondinelli

esperto nel settore delle energie rinnovabili con particolare attenzione al fotovoltaico e solare

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