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Progettazione di un impianto fotovoltaico

In questo elaborato si vuole far vedere come l’energia solare incidente che viene convertita in energia elettrica grazie al processo di conversione fotovoltaica possa garantire una parte o la totalità del fabbisogno energetico di un’utenza residenziale.
Verranno approfonditi tutti gli aspetti: da quelli più intrinseci del funzionamento della cella fotovoltaica a quelli riguardanti la tipologia dei sistemi fotovoltaici focalizzando l’attenzione su quelli connessi in rete. Saranno illustrati i concetti riguardo al come si può attingere dalla risorsa solare stessa introducendo una serie di parametri significativi per l’ottimizzazione dell’assorbimento dell’energia solare incidente. Verranno evidenziati i vari elementi di sistema facenti parte di un impianto connesso in rete si spiegheranno le loro caratteristiche e requisiti. Saranno anche definiti i profili di consumo necessari all’individuazione del fabbisogno energetico delle utenze. Verrà mostrato poi come si articola il dimensionamento di un tale impianto considerando la massimizzazione dell’energia solare incidente attraverso i componenti più efficienti e si considereranno tutte le perdite di potenza dei componenti dell’impianto per conoscere così la totalità dell’energia prodotta. Verrà esaminata la resa energetica dell’impianto, sarà inoltre illustrato l’insieme degli incentivi in conto energia, che lo Stato ha messo a disposizione per la produzione di energia pulita, e si considererà anche la relativa legislazione in merito.
Per ultimo verranno introdotti gli aspetti economici necessari all’acquisto di un impianto fotovoltaico. L’elaborato presenta una parte specifica in cui si illustra un progetto di un sistema connesso in rete installato su un edificio nella provincia di Rovigo. Costituirà parte integrante dell’elaborato anche un’analisi dei costi e dei benefici riferita al caso in esame. Sarà quindi possibile trarre delle conclusioni di natura economica che, pur non rivestendo carattere assoluto, permetteranno una prima valutazione dei potenziali vantaggi di tale tipo di impianto.

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1 INTRODUZIONE L'energia solare è tra le fonti energetiche, quella in maggiore abbondanza sulla terra. Ogni anno infatti, il sole irradia sul nostro pianeta circa 20.000 miliardi di TEP (Tonnellate Equivalenti di Petrolio) mentre solo 11 miliardi di TEP sarebbero sufficienti a soddisfare le richieste energetiche di tutto il pianeta. Dal postulato fondamentale di Lavoisier, “nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma”, deriva il punto cardine del principio di conservazione dell’energia;eppure l’uomo continua a vivere comportandosi in aperta violazione di tale concetto, basando le proprie scelte quotidiane sulla convinzione che le risorse si creino dal nulla, che i rifiuti si distruggano nel nulla e che tutto rimanga sempre uguale senza nessuna trasformazione. Il problema energetico sta esercitando negli ultimi anni un notevole interesse in tutto il mondo a causa dell’inesorabile esaurimento di combustibili fossili quali petrolio, carbone e metano con i quali produciamo oltre il 90% dell’energia nel mondo. Sono bastati infatti alcuni decenni di industrializzazione per svuotare i “giacimenti di energia”, creati in migliaia di anni da lenti processi naturali. La richiesta energetica globale di energia aumenta oggi con il ritmo di circa il 2% l’anno, ciò significa, che entro il 2100, la temperatura media della Terra subirà un ulteriore incremento di circa il 2°C con tutte le inevitabili conseguenze che ciò comporta. Dopo la crisi energetica del 1973 diverse nazioni, tra cui la Francia, decisero di optare per il nucleare con il preciso intento di raggiungere l’indipendenza energetica, mentre altri Paesi come l’Italia, a causa di una politica energetica inadeguata, patiscono ancora oggi un dissesto energetico non indifferente. La tecnologia nucleare ha raggiunto livelli di affidabilità e sicurezza elevati, ma rimane la questione, non ancora risolta, delle scorie radioattive, alcune delle quali impiegano milioni di anni per divenire innocue. È anche noto, nonostante il nucleare sia indiscutibilmente una fonte energetica altamente produttiva, che aumentando il numero delle centrali atomiche aumenta la probabilità che si verifichino guasti, più o meno rilevanti.

Laurea liv.I

Facoltà: Agraria

Autore: Viviana Albieri Contatta »

Composta da 103 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 2771 click dal 03/05/2012.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.