I sistemi di inseguimento e di concentrazione della radiazione stanno riscuotendo un interesse sempre maggiore per la possibilità di sfruttare la radiazione solare in maniera più efficiente e con costi di impianto più competitivi rispetto ai sistemi tradizionali. In particolare, è possibile utilizzare questi sistemi sia per la produzione di energia elettrica (fotovoltaica o termodinamica), che per la produzione di energia termica a bassa, media ed alta temperatura o per sistemi illuminotecnici.

Con un sistema a concentrazione solare, rispetto ai classici sistemi termici e fotovoltaici, si ottengono i seguenti vantaggi:

 

energetici - esprimibili in termine di rendimento di conversione solare-termico (in quanto le perdite convettive e radiative sono direttamente proporzionali all'area del ricevitore, che è per definizione più piccola dell'area del riflettore)

 

economici - i costi di costruzione si spostano dall’elemento captante la radiazione solare alle superfici riflettenti e sui relativi apparati di puntamento.

 

I sistemi attualmente disponibili presentano delle caratteristiche di dimensioni e di costo che le rendono interessanti solo per applicazioni di grandi dimensioni come torri solari o concentratori parabolic through. Il sistema di inseguimento solare proposto da S.TRA.TE.G.I.E. presenta delle caratteristiche innovative che lo rendono particolarmente interessante per utenze di piccole e medie dimensioni. Si tratta di un concentratore ad eliostati, di dimensioni contenute, di facile installazione e manutenzione, altamente flessibile, modulare ed adattabile a svariati utilizzi della radiazione solare. Per massimizzare l’effetto di concentrazione è stato sviluppato un sistema di tracking altamente accurato, di cui S.TRA.TE.G.I.E. detiene il brevetto, per movimentare gli eliostati in funzione della posizione del sole. Il sistema solare realizzato da S.TRA.TE.G.I.E. utilizza una coppia di motori passo-passo ad altissima precisione per la movimentazione delle superfici che insegue il movimento del sole nell’arco della giornata e nell’arco dell’anno. Il fatto di inseguire il movimento diurno e stagionale del sole determina, inoltre, altissimi livelli di efficienza di conversione.

Le innovazioni che il prodotto introduce sono:

• massima modularità impiantistica che permette di utilizzare il sistema in funzione delle necessità dell’utenza termica, elettrica o luminosa;
• facilità e minima manutenzione nell’esercizio;
• alta efficienza già dalle prime ore del giorno sino agli ultimi raggi la sera, grazie all’inseguimento della radiazione solare;
• possibilità di installazione non solo a terra, ma anche su strutture rialzate ed inclinate;
• abbinamento con sistemi ad assorbimento per produrre freddo (Solar cooling) nel periodo estivo.

Il software di tracking solare permette di scegliere, a seconda delle esigenze dell’utenza, il punto in cui la radiazione deve essere convogliata. Inoltre, la presenza di superfici che inseguono il movimento solare garantisce prestazioni energetiche notevolmente superiori rispetto ai sistemi fissi.

Al momento, il sistema è stato studiato e testato per l’applicazione nei seguenti impianti:

• Solare termodinamico (con sistemi Organic Rankine Cycle o motori Stirling)
• Solare fotovoltaico a media concentrazione con celle al silicio
• Solare termico a medio-alta temperatura per usi industriali (calore di processo, solar cooling, dissalazione, ecc.)
• Illuminotecnica

Il livello di concentrazione è regolabile in funzione del numero e della dimensione degli specchi. Attualmente è stato realizzato un prototipo di concentratore costituito da 90 elementi riflettenti con una superficie totale di 7.5 m².

 

Il concentratore studiato da S.TRA.TE.G.I.E. è, inoltre, dotato di un sistema di calibrazione automatica della posizione dei motori passo-passo. La luce solare riflessa viene percepita da un target di calibrazione costituito da fotocellule sensibili alla luce solare. Se la posizione del fuoco non risulta essere ottimale, il sistema di controllo riposiziona automaticamente gli specchi al fine di colpire perfettamente il bersaglio desiderato. S.TRA.TE.G.I.E. ha anche sviluppato un sistema solare ad alta concentrazione (HCPV) che utilizza opportune ottiche per concentrare la radiazione solare su celle fotovoltaiche a tripla giunzione. Attualmente sta sviluppando questo prodotto in collaborazione con Cefla.

Per maggiori informazioni visita il sito di Iside, start-up fondata nel 2010 con l'obiettivo di sviluppare e realizzare prodotti innovativi ed altamente prestazionali nel campo dell'energia solare.