L'energia solare è la risorsa energetica più abbondante sulla Terra.Può essere catturato e utilizzato in diversi modi e, come fonte di energia rinnovabile, è una parte importante del nostro futuro di energia pulita.

Cos'è l'energia solare?Punti chiave

• L'energia solare proviene dal sole e può essere catturata con varie tecnologie, principalmente pannelli solari
• L'“effetto fotovoltaico” è il meccanismo mediante il quale i pannelli solari in silicio sfruttano l'energia del sole e generano elettricità
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Energia solare: cos'è e come funziona?

Il sole non fa solo per il nostro pianeta che fornire luce durante il giorno: ogni particella di luce solare (chiamata fotone) che raggiunge la Terra contiene energia che alimenta il nostro pianeta.L'energia solare è la fonte ultima responsabile di tutti i nostri sistemi meteorologici e fonti di energia sulla Terra, e una quantità sufficiente di radiazione solare colpisce la superficie del pianeta ogni ora per soddisfare teoricamente il nostro fabbisogno energetico globale per quasi un anno intero.

Da dove viene tutta questa energia?Il nostro sole, come qualsiasi stella della galassia, è come un enorme reattore nucleare.Nel profondo del nucleo del Sole, le reazioni di fusione nucleare producono enormi quantità di energia che si irradia verso l'esterno dalla superficie del Sole e nello spazio sotto forma di luce e calore.

L'energia solare può essere sfruttata e convertita in energia utilizzabile utilizzando il fotovoltaico oi collettori solari termici.Sebbene l'energia solare rappresenti solo una piccola parte del consumo energetico globale complessivo, il calo dei costi di installazione dei pannelli solari significa che sempre più persone in più luoghi possono trarre vantaggio dall'energia solare.L'energia solare è una risorsa energetica pulita e rinnovabile e svolgerà un ruolo importante nel futuro energetico globale.

Sfruttare l'energia solare per l'energia utilizzabile

Ci sono molti modi per utilizzare l'energia del sole.I due modi principali per utilizzare l'energia del sole sono il fotovoltaico e la cattura solare termica.Il fotovoltaico è molto più comune per i progetti elettrici su scala ridotta (come le installazioni di pannelli solari residenziali) e la cattura solare termica viene in genere utilizzata solo per la produzione di elettricità su larga scala nelle installazioni solari di servizio.Oltre a produrre elettricità, le variazioni di temperatura inferiori dei progetti solari termici possono essere utilizzate per il riscaldamento e il raffreddamento.

Il solare è una delle fonti di energia in più rapida crescita ed economiche al mondo e continuerà a diffondersi rapidamente nei prossimi anni.Con il miglioramento della tecnologia dei pannelli solari ogni anno, i vantaggi economici del solare migliorano, aggiungendosi ai vantaggi ambientali della scelta di una fonte di energia pulita e rinnovabile.

Energia solare fotovoltaica

Un modo comune per i proprietari di immobili di sfruttare l'energia solare è con un sistema solare fotovoltaico (PV).Con un sistema solare fotovoltaico, i pannelli solari convertono la luce solare in elettricità che può essere utilizzata immediatamente, immagazzinata in una batteria solare o inviata alla rete elettrica per crediti sulla bolletta elettrica.

I pannelli solari convertono l'energia solare in elettricità utilizzabile attraverso un processo noto come effetto fotovoltaico.La luce solare in arrivo colpisce un materiale semiconduttore (tipicamente silicio) e libera gli elettroni, mettendoli in movimento e generando una corrente elettrica che può essere catturata con il cablaggio.Questa corrente è nota come elettricità a corrente continua (CC) e deve essere convertita in elettricità a corrente alternata (CA) utilizzando un inverter solare.Questa conversione è necessaria perché la rete elettrica statunitense funziona utilizzando l'elettricità CA, così come la maggior parte degli elettrodomestici.

L'energia solare può essere catturata su molte scale utilizzando il fotovoltaico e l'installazione di pannelli solari è un modo intelligente per risparmiare denaro sulla bolletta elettrica riducendo al contempo la dipendenza dai combustibili fossili non rinnovabili.Anche le grandi aziende e i servizi elettrici possono beneficiare della generazione di energia solare fotovoltaica installando grandi pannelli solari che possono alimentare le operazioni aziendali o fornire energia alla rete elettrica.

Solare termico

Un secondo modo per utilizzare l'energia solare è catturare direttamente il calore dalla radiazione solare e utilizzarlo in vari modi.L'energia solare termica ha una gamma di usi più ampia rispetto a un sistema fotovoltaico, ma l'utilizzo dell'energia solare termica per la generazione di elettricità su piccola scala non è così pratico come l'utilizzo del fotovoltaico.

Esistono tre tipi generali di energia solare termica utilizzata: a bassa temperatura, utilizzata per il riscaldamento e il raffrescamento;media temperatura, utilizzata per il riscaldamento dell'acqua;e ad alta temperatura, utilizzato per la generazione di energia elettrica.

I sistemi di energia solare termica a bassa temperatura comportano il riscaldamento e il raffreddamento dell'aria come mezzo di controllo del clima.Un esempio di questo tipo di utilizzo dell'energia solare è nella progettazione di edifici solari passivi.Nelle proprietà costruite per l'uso passivo dell'energia solare, i raggi del sole entrano in uno spazio abitativo per riscaldare un'area e vengono bloccati quando l'area deve essere raffreddata.

I sistemi di energia solare termica a media temperatura includono i sistemi di riscaldamento solare dell'acqua calda.In una configurazione ad acqua calda solare, il calore del sole viene catturato dai collettori sul tetto.Questo calore viene quindi trasferito all'acqua che scorre attraverso le tubazioni della tua casa in modo da non dover fare affidamento sui tradizionali metodi di riscaldamento dell'acqua, come gli scaldabagni alimentati a gasolio o gas.

I sistemi di energia solare termica ad alta temperatura vengono utilizzati per generare elettricità su larga scala.In un impianto elettrico solare termico, gli specchi focalizzano i raggi del sole su tubi contenenti un liquido che può trattenere bene l'energia termica.Questo fluido riscaldato può quindi essere utilizzato per trasformare l'acqua in vapore, che a sua volta può far girare una turbina e generare elettricità.Questo tipo di tecnologia viene spesso definita energia solare a concentrazione.

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