Definizione Un eliostato è un dispositivo costituito da uno o più specchi mobili progettati per riflettere la luce solare in una direzione fissa durante l’arco della giornata. È utilizzato principalmente negli impianti solari a concentrazione (CSP – Concentrated Solar Power) per dirigere la luce verso un ricevitore situato su una torre solare o in altre applicazioni scientifiche e industriali.
Funzionamento L’eliostato è dotato di un sistema di tracciamento solare computerizzato che regola continuamente l’orientamento degli specchi per mantenere un riflesso costante della luce solare verso il ricevitore. Questo sistema di controllo può basarsi su sensori solari o su modelli astronomici predefiniti.
Componenti principali
- Specchio riflettente: Superficie ad alta riflettanza che devia la luce solare.
- Struttura di supporto: Telaio resistente agli agenti atmosferici che mantiene lo specchio nella posizione corretta.
- Sistema di tracciamento: Motori e sensori che regolano il movimento degli specchi.
- Unità di controllo: Software e hardware che gestiscono l’orientamento degli specchi in base alla posizione del sole.
Applicazioni
- Centrali solari a torre: Utilizzati per riflettere la luce solare verso un ricevitore centrale che genera calore ad alta temperatura per la produzione di elettricità.
- Applicazioni scientifiche: Impiegati in telescopi e laboratori per illuminare punti specifici con luce solare.
- Usi industriali: Utilizzati in processi termici ad alta temperatura.
Vantaggi
- Maggiore efficienza energetica: Permette di concentrare una grande quantità di energia solare su un’area ridotta.
- Lunga durata operativa: Realizzato con materiali resistenti e progettato per funzionare per decenni.
- Adattabilità: Può essere utilizzato in diverse configurazioni per ottimizzare l’uso dell’energia solare.
Svantaggi
- Costi iniziali elevati: L’installazione e il mantenimento degli eliostati richiedono investimenti significativi.
- Dipendenza dalle condizioni atmosferiche: L’efficienza dipende dalla disponibilità di luce solare diretta.
- Necessità di manutenzione: I sistemi di tracciamento e gli specchi devono essere regolarmente puliti e calibrati.
Esempio di applicazione Nel progetto cinese Aksai Huidong New Energy, il più grande impianto solare a torre del paese, sono stati installati 11.960 eliostati pentagonali da 48 metri quadrati ciascuno. Questi eliostati sono fondamentali per concentrare la luce solare sulla torre centrale e massimizzare l’efficienza dell’impianto.