Irraggiamento termico e efficienza energetica

L’irraggiamento termico è uno dei meccanismi di trasmissione dell’energia in forma di calore. La sua caratteristica è quella di non necessitare di un supporto fisico per il traferimento: il calore può essere trasmesso dal corpo più caldo a quello più freddo anche se tra di essi c’è il vuoto. E’ intuibile capire che l’irraggiamento è il meccanismo mediante il quale l’energia emessa dal Sole raggiuge e riscalda la Terra. La radiazione solare raggiunge la superficie della Terra dopo aver attraversato, alle elevate altitudini, strati d’aria molto freddi.

L’irraggiamento termico è caratterizzata da lunghezze d’onda che variano da circa 0,1 mm a 100 mm. Lunghezze d’onda che includono tutte le radiazioni del campo visibile, (lunghezze d’onda comprese tra 0,40 e 0,76 mm) e parte della radiazione infrarossa e ultravioletta.

Per bloccare il fenomeno d’irraggiamento termico e aumentare l’efficienza energetica di un sistema di riscaldamento (o raffreddamento!) domestico, gli edifici sfruttano dei particolari pannelli isolanti. Circa il 40% dell’energia attualmente utilizzata in Europa è destinata a riscaldare abitazioni e uffici: gli edifici correttamente isolati consumano quantità considerevolmente inferiori di energia. Il calore di un edificio si dissipa mediante conduzione, convezione e irraggiamento termico. Isolamenti termici a base di lana minerale impediscono la convezione trattendo l’aria e in più, bloccano anche l’irraggiamento e limitano la conduzione di calore.

Irraggiamento termico causa dei “problemi” anche nel settore fotovoltaico: le prestazioni dei pannelli solari possono essere facilmente influenzati dalla temperatura infatti, come tutti gli altri semiconduttori, anche le celle solari sono sensibili alla temperatura. Un aumento della temperatura riduce la “band gap” di un semiconduttore, influenzando quindi la maggior parte dei parametri dei semiconduttori. Valori alti della temperatura causano una riduzione nella produzione energetica di un sistema fotovoltaico.

La temperatura è un fattore limitante per il fotovoltaico. E’ per questo che nel misurare l’irraggiamento solare per fare una stima della capacità potenziale di un impianto fotovoltaico installato in una determinata zona geografica, si misura anche l’effetto della temperatura della cella fotovoltaica. Questa misura può essere presa grazie a una termocoppia.

Pubblicato da Anna De Simone il 11 maggio 2013