Questo articoletto scritto in fretta e furia è nato da un particolare interesse di bladeblaze nei riguardi del BSPD, cioè Brake System Plausibility Device. Sinceramente in tanti anni non ho mai sentito in italiano qualcuno che mi dicesse "Sai ieri ho smontato il mio DISPOSITIVO PER LA PLAUSIBILITA' DEL SISTEMA FRENANTE", e sospetto non lo sentirò mai, vuoi perché per lavoro ho dato per scontato che dovrò andarmene dal bel paese, vuoi perché in effetti è qualcosa che nonostante sia ormai presente in tutte le vetture di concezione "moderna" (Sostanzialmente tutte quelle in cui l'acceleratore non controlla meccanicamente l'immissione di carburante) raramente in vita nostra ne entriamo in contatto. Nel regolamento della nostra categoria (Che per chi si è perso i precedenti articoli è la Formula Sae) che è possibile consultare qui troviamo una norma un po peculiare:

Eh si non ho resistito, ed eccomi qui a parlare dell'impianto elettrico della vettura di Formula SAE. Come primo post spiegherò a grandi linee di cosa è composto l'impianto, anzi gli impianti elettrici di un auto da corsa elettrica. Sostanzialmente è possibile dividere in layer questo groviglio inestricabile di fili a seconda dalla tensione di esercizio dei vari rami che andremo a considerare. In ordine di pericolosità (Attorno al concetto di rischio elettrico ruota tutta la progettazione di un veicolo elettrico!) si parte dalle connessioni di segnale, generalmente 0-5 o 0-12 Volt, per poi passare alla sezione di alimentazione di potenza in bassa tensione (Chiamata GLV, Grounded Low Voltage), che può essere a 12 o 24 Volt nominali, ed infine il temutissimo circuito di trazione (Che da ora in poi lo abbrevierò come TS, Tractive System) ad alta tensione, fino a 600 volt nelle applicazioni attuali. A parte le connessioni di segnale che come dice il nome veicolano potenze elettriche ridicole, andremo a trattare approfonditamente il GLV ed il TS.

Eccomi qui 2 anni dopo i miei ultimi articoli, che non erano altro che la trasposizione in wikitext della mia tesi di laurea triennale. Bè che dire, è arrivato il momento della specialistica!! Se nella triennale avevo fatto un noiosissimo impianto fotovoltaico ad isola, ora ci si diverte: faccio parte di un team di Formula SAE, nella fattispecie della categoria auto elettriche! E vi parlerò del lavoro che sto svolgendo per cercare di far correre questa vettura in sicurezza, e magari anche guadagnare qualche punto nella competizione. Naturalmente non redigerò un manuale per costruirvi in garage uno di questi bolidi a ruote scoperte, anzi sconsiglio a chiunque di seguire i miei presunti insegnamenti, puo essere pericolosissimo!

Come mi è stato fatto notare nell'articolo precedente, c'è un po' di confusione in giro per quanto riguarda la gestione dell'energia elettrica prodotta per mezzo di pannelli fotovoltaici. Si va dall'ecologista molto new age che pensa che basta metterli all'aperto per sopperire al fabbisogno energetico mondiale anche di notte, al simpaticissimo newbie che inizia la trattazione ipotizzando una batteria da auto come fonte energetica per un condominio, oppure chi intelligentemente si chiede se è proprio vero, come ci dicono tutti i professori, che l'energia elettrica non si può accumulare. Aimè la risposta giusta è proprio questa: non esiste un contenitore dentro al quale mettere energia elettrica e riprenderla al bisogno come fosse un serbatoio. Si può però momentaneamente trasformare in qualcos'altro e riprenderla al momento del bisogno con un buon rendimento. Scelta obbligata quella dell'accumulo energetico per gli impianti fotovoltaici od eolici stand alone perchè solitamente c'è un forte sfasamento tra produzione e consumo energetico (Chi è che accende le lampadine di giorno e le spegne di notte?). Un'installazione di questo tipo è composta quindi da un generatore fotovoltaico ed un sistema di gestione dell'energia che comprende regolatore di carica per gli accumulatori, batterie ed inverter.

Dopo la breve panoramica sulle tecnologie fotovoltaiche propongo un esempio di dimensionamento dei componenti di un impianto fotovoltaico del tipo "stand alone". Caratteristica intrinseca di queste installazioni è la necessità di sopperire totalmente alle necessità dell'utenza sensa potersi permettere un rassicurante "tanto c'è l'Enel". Nonostante il testo impersonale dovuto alle necessità stilistiche di una tesi di laurea l'impianto, l'ho progettato e costruito IO con i MIEI metodi che mi rendo conto spesso non sono applicabili in modo universale. Di libri sull'argomento ce ne sono migliaia, ma vorrei proporre la mia visione della situazione. Procederemo per passi: prima verificheremo le necessità dell'utenza, poi cercheremo la tecnologia che offre il miglior compromesso tra superficie e ROI energetico, ed infine sceglieremo il pannello da installare.

In questa seconda puntata parleremo delle celle solari costruite tramite le tecnologie realmente disponibili in questo periodo, incentrando l'argomentazione attorno alle perdite di rendimento che differenziano una cella reale da quella ideale

Una cella reale, prodotta con le tecnologie attuali è penalizzata sul fronte del rendimento rispetto a quella ideale da numerosi fattori, si hanno infatti perdite a causa di:

Le perdite di rendimento per riflessione sono causate dal fatto che la cella solare non essendo un corpo nero, restituisce parte della radiazione incidente all’atmosfera senza che abbia formato portatori di carica. Nel linguaggio tecnico odierno è di uso comune chiamare “external quantum efficiency” la funzione prodotto tra la “internal quantum efficiency”, cioè il rendimento quantico della cella ideale e il coefficiente di riflessione della cella reale. In questo modo viene definita un’unica funzione che al variare della lunghezza d’onda fornisce il valore reale di efficienza quantica. L’andamento qualitativo delle 3 grandezze principali caratterizzanti una cella solare è espresso dal grafico in figura 3 ( Fonte: Wikipedia)

In questa mia prima serie di post pubblichero' un estratto della mia tesi di laurea epurata dai formalismi inutili e semplificata dove possibile. Il tema è "Progettazione e gestione di un impianto fotovoltaico ad isola". Il primo della serie è dedicato alla teoria dell'effetto fotovoltaico così come è passata attraverso il mio cervello che la ha resa assolutamente for dummies!

La trasformazione della radiazione solare in energia elettrica è operata dalle celle solari per via dell’effetto fotovoltaico, un particolare caso di effetto fotoelettrico scoperto da Alexandre Edmond Becquerel nel 1839. La prima applicazione pratica riguardò delle celle solari al selenio con un rendimento attorno all’1%, e fu solo con il massiccio sviluppo del drogaggio dei semiconduttori che raggiunsero rendimenti accettabili.