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Moduli fotovoltaici CPV a prismi: sono utilizzabili al posto dei vetri delle finestre

admin — Mon, 23 Jan 2012 20:37:22 +0000

Presso lo Yamada Lab della Nagaoka University è stato realizzato un prototipo di cella fotovoltaica che grazie all’impiego di strip di prismi permette allo stesso tempo di concentrare i raggi solari diretti e di trasmettere la radiazione diffusa in modo tale essa possa essere utilizzata per l’illuminazione degli ambienti.

La soluzione permette di incrementare di un fattore 1.8 le performance delle celle fotovoltaiche rispetto a quelle piane (che non sfruttano un prisma) oltre al fatto di permettere comunque alla luce di entrare nel locale ed illuminarlo.

I prismi sono attaccati ad un substrato trasparente (che è il vetro vero e proprio della finestra), mentre le piccole celle fotovoltaiche in silicio cristallino (prodotte dalla Mitsubishi Rayon), sono attaccate alla faccia più piccola dei prismi (vedi immagine).

La maggior parte della luce solare che incide sul vetro obliquamente, dall’alto verso il basso, è riflessa totalmente sulla superficie libera del prisma e concentrata sulla faccia dove è presente la cella fotovoltaica, che a causa delle riflessioni interne sembra occupare gran parte della superficie.

Se invece si considera la luce che colpisce il vetro dal basso verso l’alto o orizzontalmente, essa non sarà totalmente riflessa dal prisma e quindi potrà liberamente entrare nella stanza sfruttando gran parte della superficie della vetrata.

Giacomini H2ydroGEM: il sistema di riscaldamento domestico ad idrogeno

admin — Thu, 05 Jan 2012 06:59:50 +0000

Giacomini S.p.A., la nota azienda di Novara che da anni progetta e produce soluzioni impiantistiche innovative sia nell’ambito del riscaldamento che del raffrescamento ecocompatibili presenterà il nuovo H2ydroGEM^® alla prossima edizione di Klimahouse, che si terrà presso il padiglione fieristico di Bolzano dal 26 al 29 gennaio 2012.

H2ydroGEM^® è un innovativo sistema di riscaldamento residenziale ad idrogeno; un progetto in cui Giacomini ha iniziato a credere e ad investire in ricerca e sviluppo da ormai dieci anni.

Il rivoluzionario sistema che permette di produrre calore ad emissioni zero (dato che il combustibile è l’idrogeno) è frutto dell’ingegno italiano e l’attesa per la presentazione ufficiale è davvero tanta.

H2ydroGEM^® è un combustore catalitico che permette di ottenere energia termica senza dover ricorrere all’utilizzo di combustibili fossili.
Esso utilizza solo l’idrogeno abbondantemente presente nell’atmosfera (e ottenuto utilizzando fonti rinnovabili) e aria. Idrogeno ed ossigeno si combinano nel combustore producendo una molecola d’acqua e calore, quest’ultimo utilizzato per il riscaldamento dell’abitazione.

Ecco quindi che non intervenendo il carbonio nella reazione, non si ha la produzione e la successiva emissione in atmosfera di CO₂ e CO.
Inoltre, la bassa temperatura di combustione, che avviene senza fiamma a circa 300°C, non permette la formazione di ossidi di azoto della famiglia NO_X, estremamente inquinanti e pericolosi.

L’ecocompatibilità del nuovo sistema deriva oltre che dal fatto che i risultati della reazione sono solo vapore acqueo e calore, anche dal fatto di poter produrre (ed immagazzinare) l’idrogeno in momenti della giornata in cui le fonti alternative di energia elettrica ne stanno producendo più del fabbisogno familiare.
Successivamente esso può essere utilizzato quando necessario, per produrre energia termica o ulteriore energia elettrica.

Giacomini è convinta che appena il mercato dell’idrogeno crescerà e si espanderà, la nuova fonte di calore oltre ad essere ecologica diverrà anche estremamente conveniente.

Toshiba “Daiseikai VoiCE NDR”: il condizionatore che si controlla con la voce

Toyota Sincé Smart Stage, la casa che funziona con le batterie delle auto

admin — Thu, 07 Jul 2011 06:21:16 +0000

Toyota Housing, la divisione di Toyota che si occupa di ricerca ed innovazione nell’ambito del residenziale, ha costruito e sta testando una nuova abitazione che può utilizzare come fonte di energia alternativa, l’energia fornita dalle batterie ricaricabili montate a bordo dei veicoli elettrici e ad alimentazione ibrida (PHEV).

La cosa potrebbe sembrare bizzarra, ma in realtà è tesa a valutare l’efficacia di una simile soluzione nei casi di emergenza (terremoti, uragani, ecc. tanto per fare due esempi), quando la rete elettrica di distribuzione viene inevitabilmente distrutta o pesantemente danneggiata.
Le abitazioni isolate e non più alimentate potranno così sfruttare le batterie ricaricabili delle auto come sorgente energetica di emergenza.

La nuova abitazione, chiamata “Sincé Smart Stage”, ha una superficie di poco superiore ai 120m² e ovviamente dispone di impianto fotovoltaico, batterie di celle ricaricabili e di un sistema di gestione intelligente dei consumi (HEMS).
Tutto l’impianto di illuminazione è a LED e l’acqua sanitaria viene riscaldata oltre che con l’energia solare, anche grazie ad un innovativo sistema a pompa di calore (EcoCute).

Tutti gli elettrodomestici utilizzati nell’abitazione sono connessi in rete e tutti i consumi e l’energia fornita sia dalla rete, che dall’impianto fotovoltaico, che eventualmente dalle batterie, sono costantemente monitorati e visualizzati in un grande monitor situato in soggiorno.

Qualora i test diano risultati incoraggianti, l’azienda conta di vendere (entro il 2014) non solo singole abitazioni, ma interi “quartieri” dove le varie unità abitative saranno interconnesse da una rete dedicata di alimentazione di emergenza.

Next+ Nagaiki Style, l’abitazione ecologica che assorbe anidride carbonica

admin — Tue, 05 Oct 2010 20:10:59 +0000

Dopo tre anni di studi e sperimentazioni, Tostem Housing Institute ha presentato la sua prima abitazione passiva in grado di assorbire più CO2 di quanta ne produce.

La casa ovviamente è provvista dei più innovativi sistemi per riuscire a produrre calore ed energia elettrica sfruttando al massimo le fonti rinnovabili (in particolare luce e calore del sole) e allo stesso tempo per garantire il massimo confort abitativo.
Tostem Housing conta di inziare a commercializzare tali soluzioni tecnologiche a partire dall’anno prossimo.

Next+ Nagaiki Style è il terzo stadio di una ricerca iniziata nel 2008 allo scopo di riuscire a progettare e produrre abitazioni che presentino emissioni nulle di C02. Le prime due generazioni di eco-case erano in grado di pareggiare il bilancio, quest’ultimo modello è addirittura in grado di assorbire più anidride carbonica di quella emessa.

Tra le soluzioni tecnologiche adottate per ottenere questo risultato ci sono ovviamente un impianto fotovoltaico da quasi 7kW, un sistema di riscaldamento dell’acqua a pompa di calore che sfrutta il calore del sole, infissi e finestre con altissime prestazioni per quanto riguarda la trasmissione di luce e calore.

L’illuminazione della casa è ibrida: a LED, la cui luminosità può essere regolata in base alle attività e al periodo della giornata e sfruttando pannelli OLED integrati alle pareti.

E’ stato predisposto anche un sistema temporizzato per ricaricare un veicolo elettrico solo durante la notte.
Per il riscaldamento l’abitazione sfrutta una stufa a pellet; il combustibile è ottenuto dal diradamento controllato dei boschi.

Le pareti sono costruite con mattoni veramente particolari, in grado di regolare e stabilizzare il livello di umidità all’interno dell’abitazione, mentre inserti in porcellana luminosa sono sfruttai per far luce lungo il perimetro e all’ingresso durante le ore notturne.

Per concludere, un orologio “intelligente“ connesso ad un sistema di controllo visualizza in maniera chiara e diretta (il colore della cornice vira da verde-giallo a rosso se i consumi sono troppo alti) il consumo di energia elettrica, che è continuamnete monitorato da un’unità dedicata del Tostem Housing Institute.

Quando le abitazioni inizieranno ad essere vendute , gli inquilini potranno anche ricevere dei suggerimenti direttamte dall’azienda, su come cambiare le loro abitudini per riuscire a consumare ancora meno.

Celle FV flessibili CIGS Fujifilm con substrato in alluminio isolato

admin — Wed, 15 Sep 2010 20:58:33 +0000

Le celle fotovoltaiche basate sulla tecnologia CIGS, finora sono state costruite impiegando come substrato flessibile due diversi tipi di materiale: un sottile film di resina oppure uno strato metallico.

Entrambe le soluzioni soffrono però di alcuni inconvenienti: nel primo caso i processi produttivi devono tener conto della bassa resistenza al calore della resina, nel secondo caso invece il layer metallico non permette di ottenere alti valori di isolamento elettrico.

Fujifilm ha annunciato di aver ottenuto un ottimo compromesso impiegando un sottile foglio di alluminio su cui è stato depositato uno strato isolante di ossido di alluminio.
In questo modo il processo produttivo è stato mantenuto semplice, e allo stesso tempo è stato superato il problema del ridotto isolamento.

Per migliorare ulteriormente l’efficienza, che nelle celle sperimentali arriva al 17.6%, il silicio è stato drogato con sodio e l’incisione delle celle è stata ottenuta con una tecnologia ibrida meccanica-laser.

I risultati e i dati tecnici relativi alla nuova cella FV CIGS sono stati pubblicati dal Japan’s National Institute of Advanced Industrial Science and Technology.

Qssolar: moduli fotovoltaici in silicio amorfo a 1$/W

Schott Solar porta l’efficienza dei moduli in Si policristallino al 17.6%

admin — Wed, 15 Sep 2010 20:51:06 +0000

Schott Solar, azienda tedesca leader nel settore del fotovoltaico, ha annunciato di aver prodotto una cella fotovoltaica in silicio policristallino con una efficienza di conversione pari al 17.6%.

Il modulo fotovoltaico, composto da 60 celle (ognuna delle quali con efficienza di oltre il 18%), dovrebbe essere (il condizionale è d’obbligo, data la velocità con cui si susseguono i nuovi prodotti/prototipi) il più efficiente al momento presente nel mercato.

Il pannello è in grado di fornire in uscita circa 260W e l’elevata efficienza è stata ottenuta grazie alla migliorata tecnica di passivazione della superficie inferiore delle celle.
Uno strato passivante è interposto tra il wafer di Si e gli elettrodi e ciò riduce drasticamente la ricombinazione delle cariche nella superficie inferiore.

Ogni singolo modulo FV ha una superficie pari a 1.6 m².

Sma x Eco House: la casa a batteria alimentata dal sole

admin — Wed, 14 Jul 2010 20:40:53 +0000

Emissioni di CO₂ ridotte del 65% e risparmio sui costi di elettricità e combustibile pari al 100%.
Sono queste le credenziali di “Sma x Eco House”, un prototipo di eco-abitazione prodotta dalla giapponese Daiwa House Industry Co.

L’abitazione (con una superficie complessiva di circa 255 m²) rappresenta il primo step di un progetto che prevede la costruzione entro il 2020 di una residenza che abbia emissioni di gas serra e spese per elettricità e combustibili pari a zero.
Sarà commercializzata in Giappone a partire dalla primavera del 2011.

Sma x Eco House dispone di una schiera di batterie ricaricabili agli ioni di Litio e di un impianto fotovoltaico dimensionato sui consumi medi di una famiglia di 4 persone.

Oltre a sfruttare l’accumulo di energia elettrica prodotta dalle celle FV durante il giorno, tutti i consumi energetici dell’abitazione sono gestiti da un sistema HEMS (Home Energy Management System), che permette di tenere sotto controllo la produzione delle celle FV, il livello di carica degli accumulatori e ottimizzare l’accensione/spegnimento dei LED per l’illuminazione e del sistema di riscaldamento/condizionamento stanza per stanza.

Le soluzioni tecnologiche adottate in Sma x Eco House sono: accumulatore Li-Ion (Eliiy Power Co) composto da 48 celle per un totale di 6kWh, impianto fotovoltaico Sharp da 5kWh, sistema di illuminazione a LED prodotto da Kyocera Corp e impianto di condizionamento fornito da Toshiba.
Il tutto controllato e gestito da un server centrale.

Grazie ad un pacchetto API specifico, un iPhone potrà essere utilizzato come telecomando per gestire gran parte dei parametri di riscaldamento e illuminazione, andando ben oltre il semplice concetto di domotica.

Un designer ha progettato il sistema di illuminazione a LED. La luce è sempre indiretta e fornita da due tipi di led; uno a luce calda e uno a luce fredda. Modulando opportunamente le tensioni di alimentazione dei due tipi di led, di giorno gli ambienti sono illuminati con luce simile a quella solare, mentre durante la sera e alla notte la luce diviene più soft e morbida.

Per abbattere ulteriormente i consumi del sistema di condizionamento, un sistema di sensori termici monitora la temperatura interna ed esterna all’edificio e in base alla differenza l’HEMS suggerisce se è il caso di aprire o meno le finestre per rinfrescare le stanze.

Sanyo: celle FV con efficienza pari al 23% entro il 2012

admin — Tue, 13 Jul 2010 20:35:22 +0000

Continua la sfida dei produttori di celle fotovoltaiche per ottenere prodotti con sempre più alte efficienze di conversione ma sempre meno costosi.

Sanyo ad esempio, pur ammettendo la difficoltà nel competere con colossi quali First Solar oppure tante nuove aziende cinesi per quanto riguarda il costo di produzione, punta ad ottenere a breve grossi risultati nel campo dell’efficienza.

I piani dell’azienda giapponese sono quelli di raggiungere efficienze di conversione maggiori o uguali al 21% entro il 2010 e del 23% entro il 2012, considerando che le celle FV Sanyo attualmente prodotte garantiscono il 20%.

Le prospettive comunque sono quelle di iniziare la produzione di massa di celle con efficienza del 21% già entro gli ultimi mesi del 2010, dato che celle con conversioni del 20.7% saranno commercializzate entro l’anno corrente.

Al più tardi la produzione di massa delle celle con efficienza del 23% dovrebbe iniziare nei primi mesi del 2013.

Qssolar: moduli fotovoltaici in silicio amorfo a 1$/W

admin — Tue, 06 Jul 2010 20:09:19 +0000

Qssolar Inc è un’azienda cinese che produce moduli fotovoltaici in silicio amorfo; già dalla fine del 2009 i suoi prodotti erano venduti sul mercato a un dollaro al Watt prodotto.

L’azienda riesce a garantire prezzi così bassi grazie ai processi tecnologi all’avanguardia e adottando una produzione altamente integrata, costantemente monitorata e migliorata quotidianamente.

Il loro prodotto di punta è un pannello “tandem” in grado di garantire efficienze di conversioni tra il 6 e il 6.5%. Decisamente più basse di quelle ottenibili impiegando il silicio monocristallino, ma molto meno sensibili al calo dovuto alle alte temperature.

Secondo l’azienda nel lungo periodo (un anno di utilizzo) ciò permette ai propri pannelli di produrre dal 10% al 15% in più rispetto ad equivalenti pannelli in Si monocristallino.

Qssolar prevede una grossa espansione del proprio mercato in Europa e Stati Uniti, tanto che la produzione sarà incrementata dagli attuali 95MW a 500MW previsti entro la fine del 2010.

Celle fotovoltaiche CIGS e CIGSS: parte la produzione di massa, ma sono in arrivo le CTZSS

admin — Sun, 09 May 2010 14:12:39 +0000

Da quanto visto all’International Photovoltaic Power Generation Conference & Exhibition 2010 di Shanghai, sembra che le aziende (e i mercati), dopo anni di sperimentazione abbiano deciso di dare fiducia alle celle fotovoltaiche ottenute grazie alla tecnologia CIGS (CuIn – GaSe) e di dare quindi il via alle prime produzioni di massa.

Le celle a film sottile CIGS, pur offrendo rendimenti di conversione per ora inferiori a quelle che utilizzano il Silicio, sono le candidate (assieme alle celle CdTE con Tellururo di Cadmio) a raggiungere rendimenti molto elevati, anche prossimi al 30%.
Dalla loro hanno un ridotto degrado della potenza nominale nel tempo e l’elevata stabilità delle prestazioni elettriche, oltre al fatto di essere flessibili, rendendole perciò molto appetibili per l’utilizzo in ambito architettonico.

Sunvim, un’azienda cinese, ha lanciato la produzione di massa delle sue celle CIGSS (CIGS con l’utilizzo anche di Zolfo). I pannelli Sunvim da 1200 x 500 x 30mm hanno un’efficienza di conversione pari al 8.8%.

Ysolars invece ha presentato un pannello fotovoltaico CIGS flessibile che sfruttando uno strato metallico come supporto, può essere arrotolato come un foglio di carta.
L’efficienza di conversione in questo caso arriva al 7.6%.

Da non prendere sottogamba comunque anche le nuove celle fotovoltaiche CTZSS (Cu-Sn-Zn-S-Se) sviluppate da IBM.
Esse si presentano come la naturale evoluzione delle CIGS e delle CdTE dato che non utilizzano l’Indio (molto costoso e difficile da reperire) e nemmeno il Cadmio (altamente inquinante e con problemi di smaltimento). In più il loro processo produttivo risulta essere estremamente semplificato dato che lo strato attivo può essere depositato per immersione o anche a mezzo stampa, con enorme beneficio per i costi di produzione.

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