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Solare Termodinamico

Concentratore Solare Lineare

La tecnologia del solare termico a concentrazione permette di convertire la radiazione solare in energia termica attraverso un concentratore costituito da superfici riflettenti, che seguono il moto apparente del sole, in grado di focalizzare i raggi solari su di un tubo ricevitore, che si trova nella sua linea focale.

Una peculiare caratteristica del solare termico a concentrazione, che la contraddistingue e la rende molto più vantaggiosa rispetto alle altre energie rinnovabili, è la possibilità di modulare l’erogazione dell’energia raccolta (dispacciabilità), ovvero di poter rilasciare l’energia elettrica in base alle esigenze dell’utenza.

Per consentire una distribuzione continuativa e a richiesta di energia, i collettori solari a concentrazione accumulano energia termica prodotta, in serbatoi di stoccaggio.

La centrale è così in grado di funzionare anche in mancanza di luce diretta, con cielo nuvoloso e di notte.

L’energia termica raccolta verrà successivamente trasformata in energia elettrica mediante cicli Rankine in turbomacchine.

                                                                                Il fluido termo-vettore

Nel tubo ricevitore scorre un fluido termovettore che raggiunge temperature comprese tra 400° e 550° e che può essere di varia natura.

Si possono infatti utilizzare sia oli minerali, o sintetici, che possono raggiungere temperature massime di 400°, oppure acqua pressurizzata, gas o aria.

In fine, una miscela di ultima generazione, costituita da nitrati di sodio e di potassio (sali fusi), non inquinante, economica e disponibile in grandi quantità, che è in grado di raggiungere temperature superiori ai 550°.

Utilizzando sali fusi, anziche il classico olio diatermico (utilizzato nelle centrali di meno recente generazione), ci permette di lavorare con temperature superiori, di migliorare il rendimento e di semplificare la configurazione dell’impianto.

A differenza del fotovoltaico, così pure dell’energia eolica, il solare termodinamico a concentrazione è in grado di produrre energia elettrica in modo continuo.

                                                                 Sali fusi ed olio a confronto

Le centrali solari termodinamiche attualmente in esercizio impiegano come fluido termovettore oli minerali, o sintetici (benzene), che non possono superare la temperatura di 400°C. A temperature simili gli oli si degradano, limitando l’efficienza del cliclo a vapore.

I sali fusi di ultima generazione, se impiegati come fluido termovettore, superano la soglia imposta dagli oli, raggiungendo e superando una temperatura di 550°C ,  ne consegue non solo una ottimizzazione dell’impianto, ma anche una riduzione dei costi. In particolare:

Lo scambiatore di calore del sistema di accumulo termico viene eliminato, poiché il fluido in circolazione dal campo solare al sistema di accumulo è lo stesso;

Le elevate temperature raggiunte comportano una riduzione del volume dei serbatoi di storage di 2/3, il che determina un impatto sui costi del 30% in meno. Il costo complesstivo della centrale a sali fusi, se paragonato a quello di un impianto a olio delle stesse dimensioni e di pari accumulo, si riduce del 20%, con un incremento dell’efficienza del 6%

Concentratore Solare a Torre

Schema Impianto a concentrazione Solare