Energia Solare a concentrazione (Cagliari, 2 Dicembre 2015)

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Workshop di Disseminazione

Tema ICT: "Energia solare a concentrazione"

Aula Magna Ingegneria. Via Marengo, Cagliari

2 Dicembre 2015 -- 15:30 - 18:00

Abstract. Nel campo del solare termodinamico, gli impianti a torre centrale stanno vivendo un periodo di rinnovato interesse. In particolare, le altissime temperature che può raggiungere il fluido termovettore, permettono l'accesso a cicli termodinamici avanzati con alte efficienze di conversione dell'energia termica in energia meccanica. La geometria del campo solare e lo stoccaggio termico sono due aspetti cruciali di questa tecnologia che verranno approfonditi nei seminari odierni.
Nel primo caso, si tratta di trovare la disposizione ottimale degli eliostati (pannelli riflettenti piani mobili) che consenta di raccogliere, su base annuale, la massima quantità di energia solare, nel secondo caso, invece, si tratta di garantire all'impianto la possibilità di fornire energia elettrica anche in mancanza di irraggiamento solare.

Erminia Leonardi - Ottimizzazione dei sistemi a torre solare (15:30) - Nei sistemi a torre centrale, circa metà del costo complessivo dell'impianto è dedicato alla realizzazione del campo di eliostati. Per questa ragione è molto importante assicurarsi, in fase di progettazione, che gli eliostati siano posizionati in modo ottimale all'interno del campo, garantendo la quantità massima di energia raccolta durante l'anno.
Il seminario affronterà questo aspetto, dopo aver definito tutte le grandezze che intervengono nello studio di ottimizzazione. Pertanto, verrà descritta la radiazione solare, indicando come viene modellata, perché e come sia possibile concentrarla, e da quali parametri dipendano le prestazioni ottiche del campo solare. Infine, saranno illustrati i principali metodi di ottimizzazione, con i corrispondenti vantaggi e svantaggi dal punto di vista modellistico/computazionale.
Lorenzo Pisani - Immagazzinare calore per usare al meglio l'energia solare (16:30) - Nell'ottica del passaggio da un'economia basata su energie fossili ad una basata sulle energie rinnovabili, lo stoccaggio di energia termica è una tecnologia che potrebbe giocare un ruolo chiave, almeno nella fase di transizione verso l'ipotetica “economia dell'idrogeno”.
Per immagazzinare in modo economico grandi quantità di energia termica, bisogna utilizzare materiali a basso costo, come scorie industriali o materiali naturali (pietre). L'accumulo di calore può essere realizzato mettendo in un grande serbatoio tanti pezzetti di tali materiali e facendolo attraversare da un fluido termovettore che gli trasmette il calore raccolto nell'impianto solare. Al CRS4, abbiamo sviluppato un modello per descrivere il funzionamento di tali sistemi, risolvendo, con un semplice modello geometrico, il difficile problema del trasporto di massa e calore attraverso un agglomerato di corpi di forma non standard.

Parole chiave: Energie Rinnovabili, Radiazione Solare Diretta, Valutazione del Potenziale di Energia Solare, Energia solare a concentrazione, CSP, Concentrating Solar Power, Torri solari, Sistema a torre centrale, Prestazioni ottiche, Campo solare, Metodi di ottimizzazione, Stoccaggio di energia termica, Termofluidodinamica, Accumulo di calore.

Video introduttivo

Schede di approfondimento

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