Energia eolica - sommario

Risorsa PventoArotore

= 12ρv3 600W/m2, v=10m/s

Efficienza PturbinaArotore

= 12ρv3 ×ηBetz ×ηattriti 240W/m2, v=10m/s

P media PturbinaArotore

= PturbinaArotore

× FF 80W/m2, v=10m/s

Area PturbinaAsup

= PturbinaArotore

× d 2.7W/m2, v=10m/s ≈ 0.03

≈ 0.3

≈ 0.6 ≈ 0.7

Domanda

Quanti Km misura di lato il parco eolico che produce tanta energia elettrica quanta se ne consuma in Sardegna?

Parco eolico

Energy uses: electricity transportation heat industrial

Radiazione  di  corpo  nero  

Radiazione  di  corpo  nero  

b=2.8977721(26)×10−3 K m

�

Pr = σεAT 4 ≈ 4πRS2σT 4 σ = 2π

5kB4

15h3c2= 5.67×10−8 W

m2K 4

�

λmax =bT

�

I ν,T( ) =2hν 3

c 21

ehνkT −1

PsunAsun

=σεT 4 ≈1394W /m2

PsunAearth

=σεT 4 Rsun2

Dearth−sun2 ≈1394W /m2

Il  Sole  

Radiazione solare – intensità di picco

1394 W/m2

1000 W/m2

400 W/m2

Radiazione incidente

Assorbimento atmosfera

Radiazione trasmessa

�

Rin =Sπr2

4πr2=13694

Wm2 = 342W

m2

�

Rs = Rin − Rr = Rdir + Rdiff =168Wm2 + 67W

m2

Radiazione solare – intensità media

Energia solare termica - sommario

Incidente PsoleA

=1.3kW /m2

Media globale PsoleAsup

= PsoleA

×AsezAsfera

×ηrifl = 200W /m2

= 14

≈ 0.6

Al picco PsoleAsup

= PsoleA

×Tatm =1000W /m2

≈ 0.75

Sardegna 190 W/m2

Energia solare termica

Q = mcΔT

cH2O =1 calg ×K

≈ 4.2 Jg ×K

Domanda

Un bollitore elettrico scalda 1 l di acqua ad ebollizione in 100 secondi. Quanta potenza assorbe in W?

Domanda

Mentre visitate la fiera campionaria della Sardegna, un venditore vi propone un pannello solare termico da 2 m2 di superficie. Secondo il venditore, il pannello è in grado di scaldare 60 l di acqua sanitaria in 60 min. Si tratta di un dato verosimile? 1- SI 2- NO

Energia solare termica - sommario

Media globale PsoleAsup

= PsoleA

×AsezAsfera

×ηrifl = 200W /m2

= 14

≈ 0.6

Risorsa al picco PsoleAsup

= PsoleA

×Tatm =1000W /m2

≈ 0.75

Energia solare termodinamica

Q = mcΔT

ηCarnot =LQ

=1− TCTH

Domanda Una centrale solare termodinamica è stata inizialmente dimensionata per produrre 100MW di potenza elettrica utilizzando come fluido termovettore un olio diatermico che opera alla temperatura di 300°C. Quanta potenza viene prodotta se sostituite all’olio dei sali fusi che operano a 900°C, assumendo che le perdite dovute ad attriti non cambino? 1- 100MW 2- 150MW 3- 300MW 4- 500MW 5- 600MW

Energia solare termodinamica - sommario

Media globale PsoleAsup

= PsoleA

×AsezAsfera

×ηrifl = 200W /m2

Media diretta PdirAsup

= PsoleAsup

× 0.7 =140W /m2

Area PcentraleAsup

= PsoleAsup

×ηCarnot ×ηattr × d = 20W /m2

≈ 0.5

= 14

≈ 0.6

≈ 0.6 ≈ 0.5

Risorsa al picco PsoleAsup

= PsoleA

×Tatm =1000W /m2

≈ 0.75

Centrale solare termodinamica