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giovedì 19 maggio 2011

Concentratore cilindrico parabolico


Come il fotovoltaico termodinamico può essere una colonna portante delle FER alternative alle centrali nucleari ad uranio arricchito per la produzione di energia, premessa matematica


Alcune volte si ricordano i tempi del liceo con la geometria analitica che sembravano noiosi nell'apprendere le coniche, tra queste ci sarà capitato di studiare la definizione di parabola: «La parabola è il luogo geometrico dei punti del piano equidistanti da un punto detto fuoco e da una retta detta direttrice», e forse sarà tornata alla memoria di chi avesse preso un corso universitario scientifico-tecnologico. Inoltre in questi corsi i cilindri parabolici sono trattati con le quadriche essendo un caso di geometria analitica nello spezio tridimensionale. Le formule matematiche presenti nella pagina sono state realizzate con latex 
Conviene affrontare l'argomento suddividendolo in più parti: nella prima, questa, sono richiami matematici necessari al progetto, nella parte successiva verranno trattati un caso particolare (si otterrà un cilindro parabolico abbastanza compatto) ed una parabola generica utile per fare delle valutazioni progettuali. Potremo quindi ottenere una valutazione dell'energia estraibile con il cilindro parabolico. Inoltre a mano a mano che si mettono in luce gli aspetti nel caso particolare faremo del tunning in corsa per meglio studiare il caso generico.

La trattazione matematica in questa pagina è orientata a richiamare formule generiche, in maniera tale che basti sostituire i valori per ottenere senza troppi sforzi il risultato. Ma verranno proposti i ragionamenti per comprendere i calcoli e capire gli aspetti da tenere in considerazione sul cilindro parabolico che andremo a costruire. 
Quello che veniva visto come un ragionamento freddo possa essere utile per sfruttare l'irraggiamento solare per produrre energia e quindi sia uno stimolo in più allo studio ed alla realizzazione di un sistema pulito e rispettoso per l'ambiente. Sebbene il sistema offra diversi vantaggi scopriremo che purtroppo non è in grado di fornire energia elettrica nel corso dell'intera giornata, presenta dei costi realizzativi non trascurabili, ma supera diverse limitazioni dei classici pannelli fotovoltaici, e come questi ultimi produce energia da una fonte solare sicura per le persone e per l'ambiente, oltre ad avere durata illimitata. Anche i cilindri parabolici richiedono della manutenzione per ridurre le prestazioni del sistema. 
E' necessario inoltre orientare il cilindro parabolico verso il Sole in modo che l'asse sia parallelo ai raggi solari. Un inseguitore ottico è in grado si svolgere questo compito. Ricordiamo subito a chi volesse costruire un cilindro parabolico a concentrazione solare di metterlo in un punto che sia accessibile solo agli addetti ai lavori, ricordarsi di indossare sempre occhiali da sole di qualità e di prendere in considerazione tutte quelle misure necessarie per prevenire incidenti. L'autore non risponderà ad inadempienze o sottovalutazioni di eventuali fonti di rischio.