Che cosa sono i sistemi termodinamici a torre centrale?
Impianto solare termodinamico a torre centrale *
Si tratta di una tipologia di impianti a concentrazione solare. I sistemi a torre centrale (Solar power tower) hanno il ricevitore centrale e utilizzano pannelli solari riflettenti di tipo piano (eliostati), ad inseguimento tilt-azimutale del disco solare, che concentrano la radiazione diretta su un singolo ricevitore posto sulla sommità di una torre, all’interno del quale viene fatto circolare un fluido termovettore per l’asportazione del calore generato.
Negli impianti termodinamici a torre centrale, l’energia termica prodotta può essere utilizzata per la produzione di energia elettrica o direttamente come calore di processo.
Come funzionano gli impianti solari termodinamici a torre centrale?
Il concentratore è costituito da un elevato numero di eliostati che formano una superficie riflettente piuttosto estesa detta campo solare.
I raggi solari che incidono sugli eliostati vengono riflessi su un unico punto fisso (il ricevitore della torre), la cui altezza al suolo dipende da quanto è l’estensione del campo solare.
Gli eliostati, il cui posizionamento a terra può coprire centinaia di metri quadrati di estensione, sono sistemati in modo da accerchiare completamente la torre ricevente o disposti ad emiciclo sul lato nord, distanziati tra loro in entrambe le configurazioni per evitare fenomeni di mutuo ombreggiamento.
La superficie di ciascun eliostato può raggiungere i 170 metri quadrati di estensione utilizzando,
come materiale riflettente, specchi in vetro, membrane riflettenti o fogli metallici.
Il fattore di concentrazione dei sistemi a torre con ricevitore centrale, da 500 a 2000, potrebbe consentire il raggiungimento di temperature operative fino a 1000 °C, con conseguenti alti rendimenti di generazione elettrica e possibilità di alimentazione di un sistema di accumulo termico, cosa che renderebbe questo tipo di impianti capaci di coprire efficacemente la domanda di energia. Per questa tecnologia i rendimenti previsti si aggirano intorno al 18-20%.
Centrale termodinamica a torre centrale a Barstow - California (USA) **
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Fonte immagini:
* http://www.greenpeace.org/raw/content/international/press/reports/concentrating-solar-power-2009.pdf
** https://www.eeremultimedia.energy.gov/solar/photographs/solar_two_tower_system