Attualmente, l’energia solare viene sfruttata sia per il riscaldamento dell’acqua ad uso domestico attraverso l’utilizzo di pannelli solari termici, che per la produzione di energia elettrica, grazie all’impiego di pannelli fotovoltaici.
Se nel primo caso il maggior inconveniente è rappresentato dal costo, nel secondo caso, oltre al dispendio economico, si presenta anche il problema della bassa efficienza, dovuta al fatto che il materiale semiconduttore contenuto nel pannello fotovoltaico assorbe soprattutto la parte visibile della radiazione solare.
Allo stesso tempo, non può essere trascurato il fenomeno della degradazione del silicio al crescere della temperatura. Tuttavia, si può notare come siano sufficienti appena 2 centimetri d’acqua per eliminare circa il 20% della radiazione solare senza ridurre, se non in minime percentuali, la capacità di conversione del materiale semiconduttore. Questa riduzione viene in parte compensata dalla migliore efficienza che si ottiene mantenendo il silicio a temperature relativamente basse.
Tali considerazioni sono alla base di un’ idea progettuale che prevede la realizzazione di impianti ibridi in cui la produzione di calore e di corrente elettrica vengono abbinate in un unico apparato costituito da un sistema fotovoltaico schermato da uno strato d’acqua.
Il pannello termico-fotovoltaico TESPI è costituito da uno strato d’acqua , spesso pochi centimetri, sovrapposto alla sottostante cella fotovoltaica. Nella parte posteriore della cella, uno strato isolante, ha il compito di ridurre le perdite termiche.
L’acqua viene posta in circolazione nella parte anteriore del pannello dove raggiunge a seconda della‘insolazione i 60-70°C e può essere estratta ed immagazzinata in un serbatoio ben coibentato per essere sfruttata a fini domestici. La cella fotovoltaica, nel contempo, protetta da un eccessivo irraggiamento, è in grado di produrre corrente elettrica senza soffrire di problemi di deriva termica altrimenti inevitabili.
Un apparato così concepito è quindi in grado di sfruttare pienamente l’energia solare, proponendo un’efficienza termica pari a quella di un pannello termico ed una resa elettrica addirittura superiore a quella di un convenzionale sistema fotovoltaico.
Sebbene lo stato dell’arte presenti numerose soluzioni che combinano la produzione di energia termica con quella elettrica, la particolare architettura di TESPI lo rende un sistema di migliori prestazioni, in grado di ottimizzare la resa di conversione dell’energia solare in elettrica e termica, abbattendo i costi di produzione che si limitano alla sostituzione del frame in alluminio con la opportuna carenatura in policarbonato.
fonte: SIT in cui potete trovare altri progetti interessanti
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