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Gli array solari fanno il doppio dovere
Una startup chiamata Cogenra Solar ha recentemente installato una serie di pannelli solari con una differenza in un'azienda vinicola della California settentrionale. Gli array combinano celle solari fotovoltaiche convenzionali con un sistema per la raccolta del calore di scarto. Produce elettricità per gli impianti di illuminazione e imbottigliamento e riscalda l'acqua che può essere utilizzata per il lavaggio di cisterne e botti.
Doppio solare: I pannelli solari di Cogenra producono elettricità e acqua calda.
Cogenra prevede di installare questi pannelli solari ibridi in aziende che utilizzano grandi quantità di elettricità e acqua, per poi ricaricarli per la fornitura di entrambi. La società non ha rilasciato una stima per il costo per watt della sua elettricità, ma afferma che il costo dell'acqua riscaldata sarà notevolmente inferiore alla norma.
Nella cantina, di proprietà della Sonoma Wine Company, diverse antenne paraboliche, lunghe 10 metri e larghe tre e rivestite di specchi, concentrano la luce del sole su due strisce di celle solari in silicio monocristallino sospese sopra. I piatti parabolici siedono in cima ai bracci meccanici che li muovono per seguire il sole. Il calore viene raccolto con una miscela di glicole e acqua che scorre attraverso un tubo di alluminio dietro le celle solari. La soluzione di glicole viene immessa in uno scambiatore di calore, dove riscalda l'acqua. L'acqua viene quindi pompata in un serbatoio di accumulo e la soluzione di glicole raffreddata viene restituita ai pannelli solari.
Sistemi solari ibridi simili hanno fallito in passato perché le celle solari si sono surriscaldate. Cogenra utilizza sensori per monitorare la temperatura delle sue celle solari e un sistema di controllo automatizzato per aspirare il fluido più rapidamente se hanno bisogno di raffreddarsi.
Il surriscaldamento compromette le prestazioni di una cella solare ed è un grosso problema per i sistemi solari ibridi, afferma Tim Merrigan, senior program manager presso la Laboratorio Nazionale Energie Rinnovabili in Colorado. Merrigan osserva che apparecchiature più sofisticate per monitorare l'accumulo di calore e regolare il flusso di liquido lontano dalle cellule possono aiutare a prevenire ciò, ma non è certamente una cosa facile da fare correttamente. Con la tecnologia Cogenra esiste anche un compromesso tra la quantità di calore che può essere prodotta e l'efficienza delle celle solari.
L'impianto della cantina fungerà da importante banco di prova per la tecnologia di Cogenra e per la tecnologia solare ibrida in generale. Il sistema genererà dati che mostrano l'efficienza con cui può produrre elettricità e acqua riscaldata in diverse condizioni meteorologiche e quanto bene può soddisfare le mutevoli esigenze del funzionamento della cantina.
I pannelli solari saranno in grado di produrre 50 kilowatt di elettricità e l'equivalente di 222 kilowatt di energia termica. Gilad Almogy, l'amministratore delegato di Cogenra, afferma che questo ridurrà l'uso del gas naturale per il riscaldamento dell'acqua da parte dell'azienda vinicola dal 45 al 50 percento e soddisferà circa il 10 percento del suo fabbisogno di elettricità.
Rendere la tecnologia conveniente sarà un'altra sfida per Cogenra. Ma un numero crescente di programmi governativi che concedono sconti per l'installazione di scaldacqua solari potrebbe aiutare. Uno di questi programmi è stato lanciato in California in ottobre. Fino al 2017, fornirà 350,8 milioni di dollari di sconti per l'installazione di scaldacqua solari. La maggior parte degli scaldabagni nello stato attualmente funzionano a gas naturale.
Vinod Khosla, la cui società di venture capital Khosla Ventures ha investito 10,5 milioni di dollari nel progetto, afferma che la tecnologia è notevolmente conveniente. Altre società solari hanno utilizzato centinaia di milioni di dollari per essere immesse sul mercato, afferma.