Energia Solare & Effetto Fotoelettrico

Stefano Casson

Classe V C Brocca

Liceo G. Veronese

Borgo San Giovanni (VE)

A.S. 2006/2006

Energia

Capacità di un corpo o di un sistema di compiere lavoro.

Movimento

Temperatura

Stato fisico

della materia

2

E m c

= ⋅

1917, Albert Einstein: proprietà della materia stessa.

[ ] [ ]    

2 2 2

− −

J N m Kg m s m Kg m s

= ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅

   

Risorse energetiche

Non rinnovabili

Rinnovabili

da calore

• Energia solare

da movimenti naturali

• Da biomassa

Energia solare

: l'energia, termica o elettrica, prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole verso la Terra.

Vantaggi e svantaggi

pulita ed inesauribile

intermittente

non inquina

variabile

distribuita su tutto il globo

cospicui investimenti di capitale

Valore medio di energia solare è di circa 1 kW/m².

In Italia è di 4,5 kW/ m².

“ ”: area necessaria per fornire l'energia equivalente alla richiesta primaria di energia attuale.

La quantità è enorme ma poco concentrata.

Raccogliere energia da aree molto vaste per averne quantità significative.

Tre sono le tecnologie principali:

• Pannello solare
• Pannello solare a concentrazione
• Pannello fotovoltaico

Pannello solare

: atto alla conversione della radiazione solare in energia termica e al suo trasferimento verso un accumulatore.

Schema di un pannello solare:

1. Valvola
2. Serbatoio di accumulo
3. Condotto di inserimento
4. Pannello di assorbimento
5. Condotto di inserimento dell'acqua fredda

A circolazione naturale

A circolazione forzata

…a circolazione naturale: viene sfruttata la convezione.

• Più economica nei costi di gestione
• Maggiori costi per il sostegno del serbatoio
• Scambio meno rapido, minor rendimento
• Maggiore dissipazione termica

… a circolazione forzata: avviene con l’aiuto di pompe.

• Meno vincoli per l’ubicazione del serbatoio
• Maggior scambio termico
• Rendimento superiore

Utilizzi

Una turbina trasforma il movimento dei gas in energia elettrica.

Il serbatoio immagazzina l'acqua domestica messa a contatto con il fluido tramite una serpentina.

Il liquido è portato all’ebollizione.

Trasferimento di energia.

• Generare energia elettrica
• Fornire acqua calda e riscaldamento

Vantaggi

• Investimento a medio termine
• Risparmio di idrocarburi e di energia elettrica