Pannelli solari Termici

Introduzione Pannello solare termico

Che cosa sono i pannelli solari? E' bene fare subito una distinzione onde evitare di fare confusione; esistono due tipologie di pannelli solari: i pannelli solari fotovoltaici e i pannelli solari termici. I primi servono a trasformare l'energia del sole direttamente in energia elettrica, mentre i secondi utilizzano l'energia solare per il riscaldamento dell'acqua a uso domestico.

I pannelli solari non vanno a sostituire la nostra caldaia a metano o lo scaldabagno ma possiamo dire che sono ad essi complementari per il fabbisogno di acqua calda domestica. Chi decide di installare i pannelli solari deve quindi garantirsi la possibilità di avere acqua calda in ogni momento tramite caldaia a gas o scaldabagno.

I pannelli solari sfruttano il calore del sole per riscaldare l'acqua fino a 70° nella stagione estiva, permettendo così un calo tangibile della bolletta elettrica o del gas.

Grazie alla buona insolazione che l'Italia ha rispetto ad altri paesi del nord Europa, è stato calcolato che se nella nostra nazione fosse installato un buon numero di pannelli solari, il consumo di metano si abbasserebbe di circa 160 milioni di mq.

Pannello Solare Termico

Tipologie di pannelli solari termici

I pannelli solari si possono dividere in tre principali tipologie costruttive:

- Pannelli vetrati

- Pannelli sottovuoto

- Pannelli scoperti

I pannelli solari vetrati sono dotati di una struttura isolante attorno ai collettori che limita le dispersioni di calore ed hanno un buon rendimento anche nelle stagioni meno favorevoli; il loro funzionamento ottimale và da Marzo fino ad Ottobre

I pannelli solari sottovuoto sono in grado di garantire un buon apporto di calore anche in basse condizioni di irraggiamento solare o basse temperature esterne. Hanno una durata notevole e sono facili da applicare sui tetti. Sono i più sofisticati e costosi, adatti ad essere installati in zone residenziali per il loro aspetto gradevole.

I pannelli solari scoperti sono, come dice la parola, privi di vetri, per cui l'acqua passa direttamente nei tubi del pannello dove viene riscaldata dai raggi solari; il limite di questi collettori è che, non avendo nessun tipo di isolamento, hanno bisogno di una temperatura ambiente di almeno 20°, e la temperatura massima dell'acqua arriva a circa 40°

Pannello solare Termico: Come Funziona

Il pannello solare serve a catturare l'energia che giunge dal Sole sulla Terra e ad utilizzarla per produrre acqua calda ad una temperatura che può raggiungere anche 60 -70°C.

L'insolazione dipende dalla nuvolosità e dall'orientamento del pannello rispetto al sole e un pannello riceve più energia solare quando è orientato direttamente verso il sole. Si potrebbe pensare alla possibilità di dotare i pannelli di sistemi ad inseguimento della traiettoria apparente del sole ma, sebbene sia tecnicamente possibile, non è una soluzione valida dal punto di vista economico: il costo dei sistemi di inseguimento e la loro manutenzione non ripagano il beneficio da essi prodotto. Il pannello fisso fornisce la migliore resa se orientato a sud ed è inclinato 10 gradi in meno rispetto alla latitudine del luogo se deve produrre acqua calda, 10 gradi in più se serve per il riscaldamento. L'Italia è un paese con un buon livello di irraggiamento, pari mediamente a 5-6 kwh/mq/giorno, vale a dire che in concreto l'energia solare disponibile su 4mq di pannelli solari è in grado di soddisfare il 70% circa del fabbisogno di acqua calda di una famiglia di 4 persone durante tutto l'anno.

L'acqua calda prodotta, accumulata in un apposito serbatoio, potrà essere utilizzata per gli usi sanitari di casa, come pure per riscaldare le piscine o servire le esigenze di alberghi, scuole, camping, impianti di balneazione, ecc.

In esso si distinguono le seguenti parti:

• il pannello solare vero e proprio che permette di trasformare la luce solare in calore;

• il serbatoio di accumulo dell'acqua calda (detto anche boiler o accumulatore).

Il tipo di pannelo più usato

Come abbiamo visto prima I pannelli solari possono essere raggruppati in alcune tipologie principali: scoperti (senza vetro), vetrati (o piani) e sottovuoto (o con tubo evacuato).

Il pannello solare più utilizzato è quello vetrato che risulta essere così composto. Un assorbitore della luce solare, costituito da una lastra simile ad un radiatore (che può essere in acciaio o in rame), all'interno della quale è inserito un fascio di tubi in cui scorre il liquido del circuito primario destinato ad essere riscaldato. Tale fluido è normalmente acqua addizionata con antigelo in modo da resistere al freddo invernale senza congelarsi. Una lastra di vetro trasparente, posta superiormente all'assorbitore, che permette il passaggio dei raggi solari. L'assorbitore, scaldandosi, emette energia sotto forma di radiazione infrarossa: ma il vetro, nei confronti di queste radiazioni, attenua la dispersione all’esterno perché è opaco (effetto serra). Nella parte sottostante del pannello è inserito un isolante termico (in fibra di vetro o in poliuretano espanso privo di CFC) che riduce le dispersioni di calore. Il pannello è chiuso posteriormente da una scocca, spesso realizzata in lamiera. Il tutto (vetro, assorbitore e fascio tubiero, isolante termico e scocca posteriore) è tenuto assieme da uno chassis che assembla le parti e conferisce al pannello robustezza e stabilità. Il serbatoio di accumulo dell'acqua contiene al suo interno uno scambiatore di calore ad intercapedine nel quale circola il liquido del circuito primario che, cedendo il calore ricevuto dal sole, riscalda l'acqua contenuta nel serbatoio. Quindi nel serbatoio (che è coibentato al fine di conservare il calore) si trovano due circuiti idraulici separati: quello primario del pannello, in cui circola il liquido riscaldato dal sole e quello secondario in cui circola acqua sanitaria e che é collegato all'impianto idraulico di casa. La dimensione ottimale dell'accumulatore consente di soddisfare al meglio le esigenze suddette e dipende dalle condizioni climatiche, dal tipo di richiesta dell'energia e da condizioni di carattere economico. Se si tengono presenti sia gli aspetti tecnici che economici il campo dei valori ottimali è generalmente compreso tra i 50 e i 100 lt per mq di area captante. Oltre al dimensionamento, l'isolamento del boiler costituisce un fattore importante nel buon funzionamento del sistema in quanto, riducendo l'energia dispersa, aumenta quella disponibile all'utenza. E' importante perciò tener conto del grado di isolamento dei bollitori, soprattutto se sono esterni come succede negli impianti a circolazione naturale.

Vantaggi e svantaggi del Pannello Solare Termico

Ma passiamo alle considerazioni in termini di vantaggi economici e per l'ambiente. Nel nostro paese, generalmente, la spesa dei pannelli solari termici può rappresentare un buon investimento a medio termine. Questa affermazione arriva dalla considerazione del fatto che la spesa effettuata può essere ammortizzata in un arco di tempo che va dai 3 ai 6 anni, e la vita media di un impianto di questo tipo varia all'incirca dai 15 ai 20 anni. Questi dati variano ovviamente a seconda dell'ubicazione e dell'utilizzo dell'impianto, nonché possono essere notevolmente influenzate dalla presenza eventuale di sgravi fiscali, finanziamenti o da altre agevolazioni.
Altri benefici che possiamo trarre dell'istallazione di questi pannelli solari sono i bassi oneri di realizzazione e di smaltimento e l'alto rendimento termico che deriva dal loro impiego.
Tutti i vantaggi che vanno a favore della natura, poi, tornano, più o meno direttamente, a rispecchiarsi nella nostra vita quotidiana; per esempio, la mancata immissione nell'ambiente di CO2, di ossido di zolfo, di azoto, di pm10 ed anche di calore; la produzione di calore compatibile con l'ambiente, l'indipendenza energetica e la minore necessità di infrastrutture che si occupino del trasporto dell'energia

Gli svantaggi posso essere : il costo medio/alto dell’impianto che può variare dal tipo di pannello solare termico, alla quantità di pannelli che si vogliono installare. Poichè le regioni del Sud sono generalmente più soleggiate, la resa degli impianti fotovoltaici nell'italia meridionale è mediamente superiore dal 20% al 50% rispetto al rendimento di installazioni posizionate nell'italia del Nord. Quindi è fortemente consigliato nelle regioni del Sud. Questo può essere uno svantaggio per gli abitanti del nord Italia che decidono di installarne uno.

Pannelli Solari Termici Dimensionamento

Una delle domande più ricorrenti tra coloro che intendono installare un impianto con pannelli solari termici riguarda il dimensionamento. Ovvero: quanto dovranno essere grandi i moduli dei pannelli solari per le esigenze delle abitazione? Cerchiamo di rispondere partendo prima da una domanda, si tratta soltanto di produzione di acqua calda per uso sanitario, oppure i pannelli verranno utilizzati anche per il riscaldamento della casa?

Nel primo caso la risposta è più semplice. In maniera generale e semplicistica ci vogliono circa 1,5 mq per persona. Una famiglia di quattro componenti per essere tranquilli e non rimanere senza acqua calda anche in caso di docce prolungate quindi necessita di un dimensionamento dell’ impianto di circa 6 metri quadri e serbatoio minimo da 300 litri; ovviamente parliamo di un esposizione dei pannelli a sud, sud-est con un’inclinazione di 30 gradi. Se non ci dovessero essere queste due ultime condizioni, il dimensionamento deve essere rivisto in eccesso. Come deve essere rivisto se si usa molto spesso lavatrice e lavastoviglie. In quest’ultimo caso il consumo di acqua calda aumenta in maniera esponenziale ed in maniera proporzionale va aumentata la superficie dei pannelli solari e anche quella del serbatoio di contenimento. I 6 mq non garantiscono comunque acqua calda sempre. Nelle giornate consecutive di pioggia o tempo nuvoloso con temperature esterne molto rigide ci potrebbero essere problemi a meno che i serbatoi non siano dotati di resistenza elettrica che sotto una certa temperatura si attiva per riscaldare l’acqua.

Dimensionamento per avere calore in casa

I pannelli solari per il riscaldamento come visto sono una realtà che viene sempre più utilizzata nelle abitazioni. Se l’utilizzo è quello misto sanitario + riscaldamento la superficie dei pannelli deve per forza aumentare perchè una parte dell’ acqua calda viene utilizzata solamente per il circuito del riscaldamento a pavimento o a soffitto. Così come dovranno essere incrementate le dimensioni del serbatoio che possono arrivare anche a 1000-1500 litri per case che superano i 100 mq.

Quanto tempo occorre per riscaldare l'acqua

Un pannello solare termico impiega circa 10 ore per riscaldare l'acqua del serbatoio. Il periodo di tempo necessario è fortemente variabile in base all'esposizione solare, alla stagione, alle condizioni meteorologiche e alla latitudine. Quando il cielo è coperto e in inverno il rendimento dei pannelli solari cala dagli 80° ai 40°. Nelle ore notturne è soltanto possibile utilizzare l'acqua riscaldata precedentemente nelle ore del giorno. Una volta esaurita occorrerà attendere di nuovo il sorgere del giorno e le ore necessarie per riscaldare nuovamente l'acqua. Per queste ragioni è consigliabile abbinare il pannello solare termico a una caldaia a gas.

Costi incentivati

I costi di un impianto solare termico calano sensibilmente all'aumentare delle dimensioni della superficie di panneli captanti la radiazione del Sole. Un sistema solare termico di tipo combinato- cioè destinato alla produzione congiunta di calore per l'acqua calda sanitaria e per il riscaldamento degli ambienti con sistemi a pavimento o comunque a bassa temperatura (non termosifoni), se abbinato a una caldaia a gas a condensazione permette di ottenere un risparmio di energia fino al 35% al 60%, a seconda delle zone climatiche. Gli impianti solari termici, inoltre, godono dell'Iva al 10% (invece che al 20%), e possono essere inseriti nelle spese per cui è prevista la detrazione del 55% sull'IRPEF. Infine, molto spesso godono - al contrario degli impianti fotovoltaici - di incentivi a livello regionale, provinciale o comunale. I tempi di ammortamento della spesa effettuata per un impianto solare termico variano dai 3 ai 6 anni circa a seconda della tipologia, esclusi gli incentivi

Pannelli solari fotovoltaici

Pannello Solare Fotovoltaico

Il pannello fotovoltaico, chiamato anche modulo fotovoltaico è un particolare tipo di pannello solare che ha la capacità di generare corrente elettrica quando viene esposto alla luce del Sole.
Questa è anche la principale caratteristica che lo differenzia dal pannello solare termico che serve invece per produrre acqua calda a scopo sanitario ( igiene personale o lavaggio delle stoviglie ) o per il riscaldamento.
Purtroppo la tecnologia attuale ci permette di convertire in energia elettrica solo il 6 / 15 % dell'energia solare che colpisce il pannello fotovoltaico, mentre i pannelli solari termici riescono a convertire l'energia del Sole in acqua calda con rendimenti superiori all'80%.
L'altro difetto dei moduli fotovoltaici è il costo ancora molto elevato, probabilmente dovunto soprattutto all' ancora scarsa diffusione di questa tecnologia.

Cellule Fotovoltaiche

Tipi di pannelli fotovoltaici

I pannelli solari multi cristallino o monocristallino sono due tipi di moduli fotovoltaici composti da celle unite elettricamente sotto una lastra di vetro. Le celle fotovoltaiche che possono essere di forma quadrata o rettangolare sono inserite in una struttura di alluminio che le tiene insieme e le protegge. Generalmente i fotovoltaici monocristallini sono più usati in quanto hanno un rendimento doppio o triplo rispetto a quelli tradizionali in silicio amorfo, sono più stabili nel tempo ed hanno una durata di circa 20/25 anni) e riducono al minimo l’impatto visivo nell’inserimento sugli edifici. Vi sono però alcuni contro soprattutto nell’installazione di tali nuovi pannelli fotovoltaici, occorre, infatti, molto lavoro per il montaggio con conseguente aumento del costo di installazione dei pannelli fotovoltaici, ed hanno rendimento minore in presenza di clima inclemente. Anche se sono installati in prossimità di alberi o altri edifici che creano ombra, coprendo anche solo una parte del modulo, la resa globale si abbassa.

I pannelli fotovoltaici in silicio amorfo possono essere forniti anche senza cornice di alluminio, opzione utile nel caso in cui si voglia fare una cornice esterna unica che inglobi tutti i pannelli, o semplicemente per risparmiare, visto che la presenza della cornice non pregiudica affatto sul rendimento o sull'isolamento elettrico del modulo stesso.
L'attacco dei vari moduli al tetto avviene grazie a dei profili in alluminio presenti in ogni caso sul retro dei moduli: difatto la cornice in alluminio è utile quasi solo per estetica e per migliorare la maneggevolezza dei vari moduli.

*Pannello amorfo *Pannello silicio monocristallino

PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO AMORFO:Il modulo fotovoltaico più economico, ma anche quello con il minor rendimento e, purtroppo, anche soggetto ad un degrado del rendimento nel tempo.
Questo tipo di pannello fotovoltaico si presenta come una lastra di vetro grigio/bluastra di colore uniforme, lo spessore è di pochi millimetri e, solitamente è dotato di una cornice in alluminio per conferire maggiore robustezza o maneggiabilità al modulo stesso.
In pratica un vetro trasparente speciale viene rivestito su di un lato, con vari passaggi, di silicio allo stato amorfo e di vari altri prodotti, al fine di creare un ottimo livello di impermeabilità e di isolamento elettrico.
Il lato trasparente è quello che si esporrà al Sole, mentre sullo strato opaco sono fissati dei profili di alluminio per il fissaggio al tetto. Dallo stesso lato partono i due fili che portano la corrente generata dal pannello solare all'impianto di trasformazione.
La tensione prodotta da ogni singolo modulo fotovoltaico è di circa 24 - 40 Volt e, una volta collegati in parallelo tra di loro, le varie correnti si sommano e vengono convogliate all'inverter, che è un apparecchio elettronico che trasforma la corrente continua generata dai pannelli, in corrente alternata a 220 Volt utilizzabile nell'impianto di casa o per l'immissione nella rete Enel per la compensazione.
Il rendimento di questi pannelli fotovoltaici va dal 6 al 10 % circa, ma, nei primi due mesi di vita, il rendimento diminuisce di circa il 20 %, per poi rimanere stabile, con un degrado delle prestazioni che deve essere garantito, e non deve superare il 20 % nei primi 20 anni di funzionamento.
In ogni caso la potenza di questi moduli la si calcola proprio considerando immediatamente la perdita iniziale del 20 %, quindi, durante i primi mesi di vita, la resa di un pannello venduto con potenza di 40 Watt, in realtà è di 48 Watt, fino a stabilizzarsi effettivamente sui 40 W dopo i primi mesi di funzionamento.

Da un punto di vista di 'costo energetico per la natura' il pannello fotovoltaico in silicio amorfo è il prodotto che si difende meglio, in quanto, necessitando di un quantitativo abbastanza basso di energia per essere prodotto, riesce a restituire in pochi anni l'energia che è stata usata per produrlo, e riesce a generarne fino a 10-12 volte di più, nell'arco della sua vita. Questo è un dato molto importante da un punto di vista prettamente 'ecologico', in quanto spesso si rischia di produrre e utilizzare dei prodotti che hanno consumato più energia per venire prodotti, di quanta ne riescano a restituire, e questo alla natura può anche non fare piacere....

Il rovescio della medaglia è che purtroppo, avendo un basso rendimento rispetto agli altri modelli di pannelli fotovoltaici, occorre installarne un numero abbastanza alto ( questo ovviamente NON pregiudica il discorso di costo energetico appena fatto ), ma comunque, disponendo di un tetto abbastanza ampio, il problema è risolto, e comunque si risparmia anche economicamente, visto che in pratica il costo per ogni Watt producibile con questa tecnologia è del 25-40 % inferiore rispetto alle altre tecnologie fotovoltaiche.
Un altro vantaggio molto importante dei moduli a silicio amorfo è legato al fatto che, durante le giornate nuvolose, ombreggiate, o nelle ore serali e mattutine, si ottengono dei rendimenti superiori anche dell'8-15% rispetto alle tecnologie mono e poli-cristalline, in quanto questa tecnologia riesce a sfruttare anche questi momenti particolari.
Se ne deduce quindi che i pannelli solari a silicio amorfo sono particolarmente indicati per le zone dove spesso c'è la presenza di nuvole o ostacoli fisici che generano ombre.

I pannelli fotovoltaici in silicio amorfo da noi commercializzati sono essenzialmente di due tipi, differiscono solo per le tensioni in uscita: una più adatta per generare corrente elettrica da reimmettere nella rete Enel, e l'altra invece più adatta per costruire un impianto laddove l'Enel invece non arriva ( o non lo si vuole più utilizzare ), ad esempio per case di campagnia o ad uso saltuario.
In pratica i pannelli fotovoltaici per interscambio con l'Enel hanno tensioni in uscita elevate ( circa 42 Volt ), questo per diminuire le perdite di energia, in quanto tale perdita è inversamente proporzionale alla tensione, mentre è proporzionale alla corrente, quindi più alta è la tensione e più la corrente è bassa, per cui diminuisce anche la perdita energetica.
Mentre i pannelli fotovoltaici per impianti stand-alone ( utenze isolate o non connesse all'Enel ) lavorano a tensioni più basse ( circa 12 Volt ) perchè le batterie normalmente lavorano su tali tensioni.
Questi accorgimenti tecnici aumentano la resa generale di un impianto solare a moduli fotovoltaici in silicio amorfo, rispetto agli impianti solari a pannelli fotovoltaici monocristallini o multicristallini, ma occorre tenere presente che normalmente il rendimento del pannello fotovoltaico in silicio amorfo diminuisce di circa l'1 % ogni anno, mentre il rendimento del pannello fotovoltaico in silicio monocristallino o multicristallino rimane costante anche per 25 anni.

I pannelli fotovoltaici in silicio amorfo possono essere forniti anche senza cornice di alluminio, opzione utile nel caso in cui si voglia fare una cornice esterna unica che inglobi tutti i pannelli, o semplicemente per risparmiare, visto che la presenza della cornice non pregiudica affatto sul rendimento o sull'isolamento elettrico del modulo stesso.
L'attacco dei vari moduli al tetto avviene grazie a dei profili in alluminio presenti in ogni caso sul retro dei moduli: difatto la cornice in alluminio è utile quasi solo per estetica e per migliorare la maneggevolezza dei vari moduli.
PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO MULTICRISTALLINO O MONOCRISTALLINO:Queste due tipologie di moduli fotovoltaici appaiono esteticamente come tante celle quadrate, o rettangolari, affiancate sotto una lastra di vetro in una cornice di alluminio.
In pratica il modulo fotovoltaico è composto da circa 30-70 celle fotovoltaiche singole affiancate, elettricamente unite e fissate attraverso particolari materiali ad una o più lastre di vetro in una cornice normalmente in alluminio, al fine di dare al tutto una certa robustezza, maneggiabilità, ed ovviamente isolamento dagli agenti atmosferici.

Il rendimento globale di un pannello solare in silicio monocristallino è di circa il 13-17 %, mentre quello di un pannello solare in silicio multicristallino è di circa il 12-14 %.
Quindi, a parità di spazio, rispetto al modulo solare in silicio amorfo, si hanno dei rendimenti doppi, o quasi tripli, ma comunque il costo per ogni Watt producibile del mono-multicristallino rimane comunque superiore.
Oltre al fatto che, per produrre questi tipi di moduli fotovoltaici mono-multicristallini, viene spesa molta energia, e quindi ogni modulo impiega anche 3-6 anni ( contro i circa 2-3 anni del prodotto in silicio amorfo ) per restituire la sola energia che è stata impiegata per essere prodotto, mentre nell'arco della sua vita ne produrrà 4-8 volte di più, in particolare questo problema è il difetto maggiore del modulo monocristallino.

Un altro difetto abbastanza fastidioso di questa ultima tecnologia fotovoltaica, è legata ad un sostanziale diminuzione, od anche abbattimento del rendimento, in caso di ombre particolari che coprono anche una piccola porzione del modulo, o nel caso di nuvole, o ancora durante le ore serale o della mattina presto.

Fatto è che comunque questi due tipi di pannelli fotovoltaici rimangono ottimi prodotti di qualità e stabilità del rendimento, che appunto rimane costante e garantito nel tempo, anche per 25 anni e, producendo più energia a parità di spazio occupato ottimizzano lo spazio, magari non eccessivo della parte di tetto sfruttabile che è posta a Sud.

Installazione pannelli solari fotovoltaici

Installare un impianto fotovoltaico è una scelta che mira a salvaguardare l’ambiente, poiché l’energia solare è un’energia rinnovabile e non inquinante, ma è anche anche un investimento vantaggioso grazie agli incentivi ai pannelli solari, ai finanziamenti statali e ai notevoli risparmi che si possono ottenere in bolletta. Realizzare impianti fotovoltaici richiede un attento lavoro preventivo che stabilisca accuratamente come e dove installare per avere il maggior rendimento. Anzitutto un fotovoltaico installato sul tetto deve essere orientato con un’angolazione dai 20 ai 40 gradi e messo in condizione di completa esposizione al sole senza edifici o alberi che facciano ombra, e naturalmente deve essere esposto a sud. La dimensione del fotovoltaico da installare dipende dalla quantità di energia di cui si ha bisogno, il calcolo della dimensione viene fatto considerando che, in media, un impianto da 1kw di picco produce, in un anno, 1200 kwh ed occupa uno spazio di circa otto mq. Altra considerazione di cui bisogna tener conto è che tale produzione media è valida per impianti installati in paesi del nord, dove vi è un’insolazione minore, che aumenta considerevolmente scendendo verso il sud. Infine occorre tener presente che i pannelli solari producono maggiore energia in estate che in inverno, maggiore energia di giorno che di notte. Solo combinando tale moltitudine di fattori è possibile fare una scelta ponderata delle dimensioni e del tipo di impianto fotovoltaico da installare per ottenere il giusto rendimento di energia.

Come è noto i pannelli fotovoltaici ed i pannelli solari trasformano, grazie ad un dispositivo chiamato inverter, l’energia solare in energia elettrica per riscaldare, illuminare ambienti ed alimentare apparecchiature elettriche. L’energia solare è un’energia pulita e rinnovabile e consente, oltre che a diminuire l’inquinament , un notevole risparmio. Se è vero che i costi iniziali di un impianto solare sono notevoli, è anche vero che con gli incentivi oggi previsti dalla legge, il risparmio è notevole. Per installare correttamente un impianto solare fotovoltaico e massimizzarne l'efficienza nella produzione di energia occorre ben studiare la posizione e la forma della casa, posizionando i pannelli nella parte più soleggiata , lontano da eventuali ombreggiature dei palazzi circostanti. Generalmente i pannelli vanno posti sui tetti delle abitazioni inclinati di circa 20/30° e sorretti da ganci metallici. A volte non è possibile posizionarli sul tetto e possono essere posti sulla facciata della casa, in ogni caso vanno distanziati fra loro per evitare che si facciano ombra a vicenda. In conclusione il criterio guida principale nel posizionamento dei pannelli solari è l'evitare il più possibile zone e tempi d'ombra.

Vantaggi e svantaggi di un impianto fotovoltaico

E’ ormai acclarato che, a parte una spesa iniziale non irrisoria, i vantaggi economici derivanti dall’installazione di pannelli solari fotovoltaici sono notevoli nel lungo periodo, anche se legati ad una molteplicità di fattori. Ancora più rilevanti sono i vantaggi sociali che derivano dall’uso di un’energia pulita, quale quella solare. L’energia prodotta dagli impianti fotovoltaici necessita di una sola materia prima, il sole, ed il suo utilizzo riduce drasticamente la richiesta di energia proveniente dalle fonti tradizionali che utilizzano invece come materia prima i combustibili fossili, in via di esaurimento ed altamente dannosi per l’ambiente..L’energia solare è una energia pulita che non produce nessuna emissione di anidride carbonica nell’aria , è silenziosa e, soprattutto, rinnovabile. Molti sono gli stati che investono in incentivi a tali forme di energia pulita, perseguendo una politica energetica meno dipendente dal petrolio e dal gas, che come è noto non sono inesauribili e sono la fonte primaria del famigerato effetto serra.

Come funziona

I pannelli fotovoltaici, sempre più diffusi sui tetti delle case, pensiline e coperture dei parcheggi, ci forniscono energia elettrica sfruttando la grande potenza del sole. Sembra una magia il fatto che la luce solare possa diventare elettricità, ma non lo è: proviamo a capire insieme come funziona un pannello fotovoltaico. I pannelli fotovoltaici sono costituiti dall’assemblaggio di un certo numero di celle fotovoltaiche. Quando la luce del sole colpisce il pannello, avviene un’interazione tra i fotoni della luce solare e gli atomi del silicio semiconduttore di cui è costituito il pannello. In particolare, accade che i fotoni della radiazione solare, arrivando al pannello, fanno liberare gli elettroni dagli atomi del silicio. Elettroni che si muovono in una sola direzione, sono corrente elettrica. Quella così prodotta però, è corrente elettrica diretta. Per trasformarla nella corrente alternata, quella utilizzata nelle nostre case, occorre un trasformatore

I moduli fotovoltaici funzionano anche se è nuvoloso?

Un generatore fotovoltaico funziona solo in presenza di luce solare per cui la sua produzione di energia dipende anche dalle condizioni meteo-climatiche presenti nel sito alle diverse ore del giorno e dei mesi dell’anno.
La quantità di energia elettrica prodotta raggiunge il valore massimo alle cosiddette condizioni standard di laboratorio, con irraggiamento solare massimo, moduli perfettamente rivolti a sud e cielo completamente sereno.
In ogni caso, i moduli fotovoltaici hanno la capacità di produrre energia elettrica anche in condizioni di cielo parzialmente coperto o nuvoloso, sfruttando la radiazione solare diffusa, ovviamente con rendimenti minori.
In questo senso le indicazioni del bando per i Tetti fotovoltaici impongono l'uso di sistemi "connessi in rete" (grid connected) utilizzando la rete di distribuzione e approvvigionamento nazionale come un accumulatore di energia a capacità infinita, in modo da coprire continuativamente il fabbisogno energetico, anche nelle giornate in cui il rendimento del sistema è più basso o nelle ore notturne.

Dimensioni

Quanto spazio occupa un impianto fotovoltaico?
Le dimensioni di un sistema fotovoltaico dipendono dal tipo di pannello fotovoltaico usato e dalla potenza finale che si desidera ottenere. In media, un impianto con potenza nominale pari a 1 kWp (un chilowatt di picco) realizzato con moduli fotovoltaici in silicio monocristallino o policristallino occupa circa 8 metri quadrati sul tetto, mentre se si usano moduli in silicio amorfo, lo spazio occupato diventa di circa 20 metri quadrati.
Questi impianti producono in un anno circa 1.100-1300 kWh/anno nel Nord Italia, 1.100-1.500 kWh/anno nel Centro Italia e 1.300-1.800 kWh/anno nel Sud Italia.
Ogni kWh corrisponde a ciò che Enel chiama 'scatto', quindi per capire di quanti kWp deve essere il nostro impianto basta leggere dalle proprie bollette quanti scatti all'anno consumiamo!!
Per sapere quanto occupa un impianto da 3kWp basta moltiplicare tutto per 3....

Costi incentivati

L'Italia ha attualmente gli incentivi statali per il fotovoltaico più alti al mondo, decisamente superiori alla media europea: in Spagna, già dal 2008 lo Stato ha fortemente tagliato gli incentivi statali, causando una perdita nel mercato e numerosi licenziamenti, e anche in Germania è stata seguita la stessa linea. Gli incentivi statali italiani sono regolati dal famoso "Conto Energia", partito nel 2005 - in recepimento della direttiva europea sulle fonti rinnovabili - che, dopo l'evoluzione del 2007 decisamente migliorativa rispetto a quello in vigore sino ad allora, è giunto ormai alla sua terza edizione (Nuovo Conto Energia 2011-2013). Il Conto Energia è regolato da altrettanti decreti legge pubblicati sulla Gazzetta Ufficiale, che fissano le tariffe incentivanti che lo Stato eroga al gestore dell'impianto tramite il Gestore dei Servizi Energetici (GSE), società per azioni controllata dal Ministero delle Finanze. In pratica, lo Stato remunera la produzione di elettricità di un impianto fotovoltaico per 20 anni. Per ogni impianto di pannelli solari fotovoltaici di 3kw lo stato paga il 55% della spesa effettuata

Modulo fotovoltaico

Di Giorgio Alessio E3A

Modulo fotovoltaico

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Un modulo fotovoltaico è un dispositivo composto da celle fotovoltaiche in grado di convertire l'energia solare direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, è impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Può essere meccanicamente preassemblato per formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso con il progressivo aumento delle dimensioni dei moduli. Esteticamente può essere simile al pannello solare termico, ma scopi e funzionamento sono molto differenti, pur appoggiandosi entrambi sull'energia solare.

Le principali tappe della tecnologia fotovoltaica

• 1839 - Il francese Alexandre Edmond Bécquerel notò che "della corrente elettrica è generata durante alcune reazioni chimiche indotte dalla luce". Scoprì così l'effetto fotogalvanico negli elettroliti liquidi.
• 1883 - L'inventore statunitense Charles Fritz produsse una cella solare di circa 30 centimetri quadrati a base di selenio, con un'efficienza di conversione dell'1-2 per cento.
• 1905 - Albert Einstein pubblicò la sua teoria sull'effetto fotoelettrico, per la quale riceverà il premio Nobel per la Fisica nel 1921.
• 1963 -  La giapponese Sharp produsse i primi moduli fotovoltaici commerciali.

Cella fotovoltaica

La cella fotovoltaica o cella solare è l'elemento base della costruzione di un modulo fotovoltaico. La cella fotovoltaica più diffusa, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, in genere viene usato il silicio. Di solito si presenta di colore nero o blu, con dimensioni variabili dai 4 ai 6 pollici.

Piccoli esemplari di celle fotovoltaiche in materiale amorfo sono in grado di alimentare autonomamente dispositivi elettronici di consumo, come calcolatrici, orologi e simili. Come per il modulo, il rendimento della cella fotovoltaica si ottiene valutando il rapporto tra l'energia elettrica prodotta dalla cella e l'energia della radiazione solare che investe la sua superficie. Per gli esemplari in silicio multicristallino i valori tipici si attestano attorno al 18%.

Tensione e corrente

Il circuito equivalente di una cella fotovoltaica.

Una cella solare è un generatore di corrente per effetto fotovoltaico che traduce in elettricità l'energia solare. Un modello matematico per l'analisi del suo funzionamento è l'equazione del diodo ideale di Shockley. Partendo dal circuito equivalente mostrato, la corrente che scorre sul carico è :

dove:

• I è l'intensità di corrente che scorre sul carico;
• V_D è la differenza di potenziale tra i due terminali del diodo;
• I_s è l'intensità di corrente prodotta dal generatore, proporzionale all'intensità della radiazione incidente sulla cella;
• I₀ è la intensità di corrente di saturazione, fattore direttamente proporzionale alla superficie della giunzione p-n;
• q è la carica elementare dell'elettrone;
• k è la costante di Boltzmann;
• T è la temperatura assoluta sulla superficie di giunzione tra la zone p ed n;
• è il coefficiente di emissione, dipendente dal processo di fabbricazione e compreso generalmente tra 1 e 2;
• R_p è la resistenza parallelo del modello;

La classificazione dei prodotti in commercio in 12, 18 o 24 V non deriva dalla tensione al suo punto di massima efficienza, ma dalla possibilità di collegarvi una batteria ricaricabile con analoga tensione nominale. Se le celle del pannello sono collegate in serie, come si fa normalmente per ottenere una tensione in uscita più alta, non si ha il controllo delle singole celle, perché la corrente è uguale per tutte.                                        La cella in ombra viene quindi attraversata da una corrente più forte di quella che genererebbe da sola e fa da strozzatura per l'intero sistema, scaldandosi e potenzialmente danneggiandosi, oltre a disperdere energia. Ne deriva l'importanza che l'intero pannello sia illuminato, senza celle in zone d'ombra, ovvero che le celle abbiano un'esposizione solare simile. Tuttavia tanto più il pannello è grande, tanto più è probabile e ampia la differenza di esposizione e di corrente che la singola cella è in grado di produrre, a meno dell'utilizzazione di inseguitori solari.

Moduli

I moduli in silicio mono o policristallini sono molto diffusi; sono tecnologie simili, le quali prevedono che ogni cella fotovoltaica sia cablata in superficie con una griglia di materiale conduttore che ne canalizzi gli elettroni. Ogni singola cella viene connessa alle altre per mezzo di nastrini metallici, in modo da formare serie e paralleli elettrici. La necessità di silicio molto puro, ottenuto attraverso procedure di purificazione dell'ossido di silicio (SiO₂, silice), eleva il costo della cella fotovoltaica.               Sopra una superficie posteriore di supporto, in genere realizzata utilizzando un materiale isolante con scarsa dilatazione termica, come il vetro temperato o un polimero come il tedlar, vengono appoggiati un sottile strato di acetato di vinile (spesso indicato con la sigla EVA), la matrice di moduli preconnessi mediante i  nastrini, un secondo strato di acetato e un materiale trasparente che ha la funzione di protezione meccanica anteriore per le celle fotovoltaiche, in genere vetro temperato. Dopo il procedimento di pressofusione, che trasforma l'EVA in collante inerte, le terminazioni elettriche dei nastrini vengono chiuse in una morsettiera stagna, generalmente fissata alla superficie di sostegno posteriore. Il "sandwich" ottenuto viene fissato ad una cornice in alluminio, utilizzata per il fissaggio del pannello alle strutture di sostegno che lo sostengono e orientano in modo opportuno verso il sole.

Costruzione del modulo Fotovoltaico in silicio

Il modulo fotovoltaico in silicio è costituito da un sandwich di materie prime detto laminato e dai materiali accessori che rendono utilizzabile il laminato.                                                                                        Il laminato viene preparato con i seguenti materiali:

• Vetro (i moduli costruiti in Italia in genere usano vetro da 4 mm di spessore)
• Etilene vinil acetato - EVA
• Celle mono o policristalline
• EVA
• Backsheet (copertura di fondo)

Il vetro viene usato come base su cui viene steso un sottile foglio di EVA. Al di sopra dell'EVA vengono posizionate le celle rivolte con il lato fotosensibile verso il basso, viene steso un altro foglio di EVA e poi un foglio di materiale plastico isolante (PET o similare) oppure un'altra lastra di vetro. Il vetro è a basso contenuto di ferro per garantire una maggiore trasparenza ai raggi solari ed è temperato. Un vetro di questo tipo lascia passare circa il 91,5% dell'irraggiamento ricevuto. Il sandwich così realizzato viene inviato al laminatore, una macchina nella quale viene creato il vuoto in circa 5 minuti; a questo punto, la piastra del laminatore viene riscaldata fino a 145°C per 10 minuti, in modo da favorire la polimerizzazione dell'EVA. Trascorso questo tempo, il coperchio si apre e il laminato è pronto per le lavorazioni successive. Dopo la laminazione, il laminato ha raggiunto le caratteristiche richieste per essere installato poichè, se la laminazione è stata fatta correttamente, il laminato è in grado di resistere alle intemperie per almeno 25/30 anni. Tutte le lavorazioni che vengono fatte successivamente hanno lo scopo di rendere più comodo e pratico l'utilizzazione del laminato, ma non sono importanti riguardo la sua durata nel tempo.

Prestazioni e rendimenti

Le prestazioni dei moduli fotovoltaici hanno variazioni rilevanti in base:

• al rendimento dei materiali;
• all'irraggiamento a cui le sue celle sono esposte;
• alla temperatura di esercizio dei materiali, che tendono ad "affaticarsi" in ambienti caldi;
• alla composizione dello spettro di luce;
• alla banda spettrale di radiazione solare assorbita;

Si definisce rendimento o efficienza di un modulo fotovoltaico il rapporto espresso in percentuale tra energia catturata e trasformata rispetto a quella totale incidente sulla superficie del modulo; esso è quindi proporzionale al rapporto tra watt erogati e superficie occupata. L'efficienza ha perciò effetti sulle dimensioni dell'impianto fotovoltaico: tanto maggiore è l'efficienza, tanto minore è la superficie del pannello fotovoltaico necessaria per raggiungere un determinato livello di potenza elettrica.    

Il miglioramento dell'efficienza di un modulo fotovoltaico (rapporto tra energia elettrica prodotta e energia solare incidente), si può ottenere attraverso un processo   di maggiore purificazione del materiale semiconduttore utilizzato (tanto più è puro tanto maggiore sarà la radiazione solare catturata e convertita). Il miglioramento dell’efficienza può avvenire anche attraverso l'uso combinato di più materiali semiconduttori, che coprano in assorbimento la maggior parte di spettro della radiazione solare incidente. Tuttavia, maggiore è l'efficienza e maggiori sono i costi, in quanto il processo di fabbricazione delle celle diventa più spinto e raffinato.                       A livello impiantistico, l'efficienza della cella dipende dalla temperatura della cella.    I dati seguenti si riferiscono alla temperatura di cella di 25 °C; per le celle in              Si cristallino si ha una perdita di rendimento dello 0,45 % circa per ogni grado centigrado di aumento della temperatura. Quindi si può ritenere che una cella in Si monocristallino, alla temperatura di 70 °C, abbia un rendimento praticamente nullo; questa temperatura è raggiungibile in condizioni di buona insolazione.                      Le celle a giunzione multipla (ad es. GaAs, InGaAs, Ge) hanno una perdita molto più bassa (0,05 %/°C). Valori tipici riscontrabili invece nei comuni prodotti commerciali a base silicea si attestano intorno al:

• 15% nei moduli in silicio monocristallino;
• 13% nei moduli in silicio policristallino;
• 6% nei moduli in silicio amorfo.

Dunque che a parità di produzione elettrica richiesta, la superficie occupata da un campo fotovoltaico amorfo sarà più che doppia rispetto ad un equivalente campo fotovoltaico cristallino. A causa del naturale affaticamento dei materiali, le prestazioni di un pannello fotovoltaico comune diminuiscono di circa un punto percentuale su base annua. I moduli fotovoltaici odierni hanno un tempo di vita di 80 anni circa, anche se si può ipotizzare che non vengano più utilizzati dopo un ciclo di vita di 35-40 anni, a causa della perdita di potenza dei moduli e del miglioramento tecnologico dei nuovi prodotti.

Costi

Per quanto riguarda le celle fotovoltaiche, i costi dipendono per circa il 33% dal materiale (ad es. silicio), comprendendo gli scarti di lavorazione e il costoso processo di purificazione. Si aggiungono poi i costi dei processi di realizzazione della cella fotovoltaica. Per realizzare i moduli fotovoltaici, ai costi della cella solare si devono aggiungere i costi della realizzazione dei moduli interi, cioè dei materiali assemblanti, della messa in posa a terra tramite materiali, dell'elettronica di potenza necessaria, della progettazione, della manodopera e della manutenzione. Si giunge così ad un costo di circa 3/4 € al Wp installato. Considerando che la producibilità media degli impianti installati in Italia è pari a 1200 kWh/kWp all'anno e che la vita di un impianto fotovoltaico è superiore a 20 anni, il costo dell'energia prodotta dai moduli fotovoltaici è circa di 12/16 centesimi di euro per kilowattora prodotto.                                                                     Perciò questa tecnologia, che per diverso tempo ha avuto costi superiori ad altre fonti energetiche, è ormai competitiva e al livello delle altre fonti. In definitiva il parametro complessivo di qualità che caratterizza un modulo fotovoltaico è il rapporto costo/efficienza, o  anche il costo per kilowattora prodotto.

I prodotti in commercio

I moduli fotovoltaici in silicio cristallino più comuni hanno dimensioni variabili da 0,5 m² a 2,0 m², con punte di 2,5 m² in esemplari per grandi impianti. Non vi è comunque particolare interesse a costruire moduli di grandi dimensioni, a causa delle grosse perdite di prestazioni che l'intero modulo subisce all'ombreggiamento (o malfunzionamento) di una sua singola cella. La potenza più comune si aggira intorno ai 230 Wp a 32 V, raggiunti in genere impiegando 60 celle fotovoltaiche (il modulo da 60 celle in silicio policristallino è il più utilizzato in Italia e copre circa il 90% dei moduli). La superficie occupata dai modelli commerciali si aggira in genere intorno ai 7,2 m²/kWp, cioè sono necessari circa 7,2 metri quadrati di superficie per ospitare pannelli di 1.000 Wp.

Impianto solare termodinamico

Alessio Di Giorgio E3A

Impianto solare termodinamico

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In un impianto solare termodinamico gli specchi parabolici vengono disposti in righe, per rendere massimo l'accumulo di energia solare nel minimo spazio possibile.                                                               In ingegneria energetica un impianto solare termodinamico, conosciuto anche come impianto solare a concentrazione, è un tipo di impianto elettrico che sfrutta come fonte energetica primaria la componente termica dell'energia solare, utilizzando tecniche di concentrazione solare e di relativo accumulo, per produrre energia elettrica. Il suo nome deriva dal fatto che, oltre alla captazione di energia termica solare presente nei comuni impianti solari termici, viene aggiunto un ciclo termodinamico (ciclo Rankine), per la trasformazione dell'energia termica accumulata in energia elettrica, tramite turbina a vapore e alternatore, come avviene nelle comuni centrali termoelettriche.

Caratteristiche

A differenza dei comuni pannelli solari termici per la generazione di acqua calda a fini domestici (con temperature inferiori a 95 °C), questo tipo di impianto genera medie ed alte temperature (600 °C e oltre), permettendo il suo uso in applicazioni industriali.                                                                                                                                                                 La grande rivoluzione rispetto alle altre tecnologie solari (solare termico e fotovoltaico) è la possibilità di produrre elettricità anche in periodi di assenza della fonte energetica primaria, durante la notte o con cielo coperto da nuvolosità, grazie all’accumulo del calore in appositi serbatoi, ponendo così parzialmente rimedio ai limiti fisici di questo tipo di fonte energetica.                                                                                                                                            Si tratta di una tecnologia energetica alternativa rispetto a quelle tradizionali, basate su combustibili fossili e nucleari. Il suo principio di funzionamento ha origini storiche, che risalgono ad oltre 2 millenni fa; basti pensare allo studio di Archimede sugli specchi ustori.

Tipi di impianto e funzionamento

Impianto a collettori parabolici lineari

Questo tipo di impianto è formato da specchi parabolici, che ruotano su un solo asse e riflettono e concentrano la luce diretta del sole su un tubo ricevitore, posto nel fuoco del paraboloide. Dentro il tubo scorre un fluido (detto fluido termovettore perché adatto ad immagazzinare e trasportare calore), che assorbe l'energia e la trasporta in un serbatoio di accumulo, necessario per i momenti di scarsa o nulla insolazione, come la notte. L'accumulo è in contatto termico con uno scambiatore di calore, che attraverso una caldaia genera vapore; questo viene utilizzato per muovere delle turbine collegate con degli alternatori (il complesso turbina-alternatore è detto anche turboalternatore), per produrre così corrente elettrica.                                                                                                        Il fluido termovettore può essere olio diatermico (centrali di 1ª generazione), oppure, secondo gli studi degli ultimi anni, una miscela di sali che fondono alle temperature di esercizio della centrale e quindi detti sali fusi (centrali di 2ª generazione).                                                                                       La temperatura più alta raggiunta dai sali fusi (anche fino a 550 °C) consente una migliore resa energetica finale rispetto all'olio diatermico, grazie alla possibilità di accoppiamento con centrali a recupero di calore dai fumi di scarico, più efficienti delle centrali standard. Inoltre con l'utilizzazione di miscele di sali fusi è possibile migliorare la capacità di accumulo termico dell'impianto, prolungando la sua produttività fino ad alcuni giorni senza esposizione solare.                                                                                                                                                           Una volta "catturata" l'energia del Sole (sorgente), il processo di conversione in energia elettrica è simile a quanto avviene in una qualsiasi centrale termoelettrica.                Gli specchi concentratori sono completamente automatizzati in modo da inseguire costantemente il Sole nel suo moto apparente in cielo (sono detti per questo eliostati), rendendo massima la resa di captazione solare, durante l'intera giornata.

Impianto a torre centrale

Esistono anche centrali solari con un sistema di specchi riflettenti indipendenti, che inseguono il sole e concentrano i suoi raggi su un ricevitore fisso posto alla sommità di una struttura a torre, posta al centro dell'impianto. In questo caso si parla di impianto a torre centrale.                                                                                                        Nel ricevitore al vertice della torre scorre il fluido termovettore, che trasferisce il calore a un generatore di vapore, il quale alimenta un turboalternatore. Con questo sistema si possono raggiungere fattori di concentrazione e temperature superiori rispetto ai collettori parabolici lineari.

Vantaggi e svantaggi

Secondo il fisico italiano Rubbia, un ipotetico quadrato di specchi di 40000 km² (200 km per ogni lato) basterebbe per sostituire tutta l'energia derivata dal petrolio, prodotta oggi nel mondo.                                                                                                                                                         Il vantaggio riscontrabile rispetto ad un tradizionale impianto fotovoltaico consiste in una produzione di energia più uniforme nel tempo, con lo sfruttamento indiretto dell'energia solare anche di notte o in caso di cattivo tempo, grazie al sistema di accumulo del fluido termovettore e all'alta temperatura raggiungibile dai sali fusi (circa 550 °C). Per far fronte ai periodi di scarsa esposizione solare, specialmente nel periodo invernale e per impianti di grossa potenza, si è pensato di abbinare a questo tipo di impianti solari, dei sistemi di combustione tradizionali con cui poter mantenere la temperatura dei sali fusi oppure di integrare l’impianto solare termodinamico con un impianto termoelettrico a ciclo combinato alimentato a metano.                                                                                                                                                             Un problema che presentano questi impianti, e in generale i sistemi energetici che sfruttano l'energia solare, sono le notevoli superfici libere da occupare in rapporto alla produzione elettrica. Ad esempio un impianto da circa 40 MW nominali di potenza elettrica in una zona con un DNI (Direct Normal Irradiance) attorno a 1800 kWh/m²anno (Sicilia), occupa circa 120 ettari di superficie.                                                     Il problema della disponibilità dello spazio potrebbe essere superato costruendo gli impianti solari nel Sud Italia, che dispone di molte zone utilizzabili.                                               Si è pensato anche alla costruzione di megacentrali solari-termodinamiche nelle aree desertiche del Nord Africa, in seguito ad accordi internazionali con Libia e Marocco (Progetto Desertec), dove la disponibilità di spazio e condizioni climatiche relative all'insolazione media annua del tutto ottimali creerebbero situazioni favorevoli alla produzione su vasta scala di energia elettrica.                                                                  Sembra che questa soluzione, unita alla realizzazione di reti di distribuzione elettrica a "corrente continua" e bassa perdita, possa arrivare a soddisfare il fabbisogno energetico europeo.                 

Diffusione

Nel mondo

Questi tipi di centrali sono utilizzate da anni negli Stati Uniti. Il Solar-1 fu un progetto pilota, costruito nel deserto del Mojave, a est di Barstow in California. Solar-1 venne completato nel 1981, e fu operativo dal 1982 fino al 1986.                          

Fu distrutto da un incendio, che mandò a fuoco l'olio sul quale  venivano concentrati                 i raggi del sole. Seguì un Solar-2, sempre in California.                                                                                    Dal 1985, è operativo in California il SEGS; esso è costituito da 9 impianti con una capacità totale di 350 MW. Un nuovo impianto è il Nevada Solar One, con una capacità di 64 MW.                                                                                                                                         Tra il 2006 e il 2011 in Spagna sono state costruite 3 centrali di questo tipo: Andasol 1, Andasol 2 e Andasol 3, tutte con una capacità di 50 MW.

In Italia

Nel 2005, Carlo Rubbia, premio Nobel per la fisica, lasciò la presidenza dell'ENEA, in seguito a contrasti per il finanziamento del solare termodinamico a concentrazione.                                                                                   Nel progetto Archimede dell'ENEA, sviluppato in collaborazione con l'ENEL e sostenuto da Carlo Rubbia, come fluido termovettore è stata usata una miscela di sali fusi (60% di nitrato di sodio e 40% di nitrato di potassio), che permette un accumulo in grandi serbatoi di calore e una temperatura di esercizio molto elevata (fino a 550 °C), aumentando l'efficienza dell'impianto.                                                                                   Nel 2009 l’Italia ha approvato una mozione critica riguardo agli impianti solari termodinamici, ritenuti non completamente ecologici, poiché devono essere utilizzati insieme a fonti non rinnovabili, le quali garantiscano il loro funzionamento anche in assenza di sole.                                                                                                                              Il 15 luglio 2010 è stata inaugurata dall' ENEL a Priolo Gargallo, in provincia di Siracusa, la prima centrale termodinamica italiana da 5 MW, costata 60 milioni di euro (Progetto Archimede). Lo scopo principale di questo progetto è sottolineare le grandi potenzialità degli impianti solari termodinamici applicati alle centrali a turbo gas, al fine di migliorarne l'efficienza.