SCHEMA E PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DELLA CENTRALE SOLARE TERMODINAMICA
Il principio su cui si basa il sistema termodinamico a torre è la concentrazione della radiazione solare da parte di un sistema di specchi (detti eliostati) che inseguono il moto del sole e che convogliano i raggi sul ricevitore posto sulla sommità della torre, a 115 metri di altezza. Con il calore sviluppato (temperature comprese tra i 600 e i 1000°C) e accumulato per mezzo di un fluido si produce il vapore ad una sufficiente pressione per mettere in rotazione la turbina che trasmette la sua energia meccanica all'alternatore, consentendo a quest'ultimo la produzione di corrente elettrica. La corrente così prodotta viene poi inviata al trasformatore cha la innalza di tensione e la immette nella rete di distribuzione.
Le torri solari sono particolarmente adatte alla produzione centralizzata di energia nell’intervallo di potenza solare da 100 a 200 MW elettrici.
Come per altre fonti rinnovabili anche per l'energia solare uno dei limiti da superare è l' irregolarità dell'energia disponibile, per cui i sistemi di accumulo sono un aspetto importante per l'evoluzione e la diffusione delle tecnologie sviluppate.
L’energia prodotta dagli impianti termosolari può non essere limitata alle sole ore di insolazione e alle fluttuazioni dei passaggi nuvolosi. A tale scopo, due tecniche sono state già largamente collaudate. Esse offrono anche un migliore fattore di utilizzo dell’installazione e quindi un costo minore per la produzione di energia elettrica:
Accumulo dell’energia termica: il calore prodotto viene usato per riscaldare un mezzo, dal quale, al momento opportuno, si estrae il calore per produrre l’energia elettrica. Questi dispositivi sono di basso costo, alta efficienza e permettono di mantenere l’impianto operativo durante i picchi della domanda e durante le ore notturne. Essi hanno anche il vantaggio di eliminare, in molti casi, le fluttuazioni dovute ai transienti (nubi).
Sistemi ibridi solare-metano: durante i periodi prolungati di assenza di calore solare, l’energia mancante può essere data dal metano, con riduzione dei costi. Un sistema ibrido può essere economicamente convenienti anche per potenze solari più modeste.
| TRAFORMAZIONI ENERGETICHE | IMPIANTI E MACCHINE | ||
|---|---|---|---|
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ELIOSTATI CALDAIA ACCUMULATORE TURBINA CONDENSATORE ALTERNATORE TRASFORMATORE DISTRIBUZIONE |
Questa centrale non è inquinante, ma induce alcuni danni all'ambiente.
Tutte le centrali termiche, scaricano calore residuo. Ciò è una necessità del sistema di trasformazione del calore in energia meccanica per produrre energia elettrica.
L'energia termica a bassa temperatura non utilizzabile per azionare il turbo-alternatore, viene trasferita all'acqua di refrigerazione del condensatore che, a sua volta, viene restituita integralmente al corpo idrico dal quale è stata prelevata senza subire alterazione chimica, ma con un aumento di temperatura che non dovrebbe superare 8°C.
A seconda delle modalità di immissione e della ricettività termica dell'ambiente si può verificare un più rapido accrescimento sia della flora che del metabolismo dell'ittiofauna (aumento corporeo).
L'impianto, occupando a causa degli specchi una elevata estensione di superficie recintata, allontana dalla zona la fauna e, i vari edifici connessi al suo funzionamento comportano sempre un certo impatto sull'ambiente dal punto di vista paesaggistico.
Nella sala macchine sia le turbine, sia i generatori di corrente producono un rumore costante di parecchi decibel che, a lungo andare, provoca danni all'udito degli operatori, per cui, questi, devono essere sottoposti a periodici controlli medici.
Le macchine elettriche, quali gli Alternatori e le Dinamo, per effetto dello strisciare delle spazzole sul collettore generano un certo scintillio. L'arco voltaico scompone l'Ossigeno dell'aria O2 in O, che legandosi poi ad altre molecole, forma Ozono O3, gas velenoso dal caratteristico odore di aglio.
