I pannelli solari con tecnologia fotovoltaica sono tra le fonti di energie più pulite e sicure che abbiamo a nostra disposizione.
Non tutti sanno, però, che il settore aerospaziale fa un ampio uso di celle solari al fine di soddisfare il fabbisogno energetico degli oggetti orbitanti.
Queste celle solari devono essere accuratamente testate prima di essere impiegate in orbita e i cicli termici in camera ambientale figurano tra le prove mandatorie secondo le norme internazionali.
Ma andiamo con ordine.
A cosa servono le Celle Solari per Impieghi Spaziali.
Il matrimonio tra tecnologia fotovoltaica e settore aerospaziale è antico quando la corsa allo spazio medesima. Infatti, la tecnologia fotovoltaica fu messa a punto a metà del secolo scorso e già Vanguard 1, il primo satellite statunitense, mandato in orbita nel 1958, montava sei micro celle che producevano 1 watt di potenza elettrica.
Da allora, la tecnologia ha fatto passi da gigante e ogni satellite ha impiegato modelli fotovoltaici sempre più efficienti e durevoli.
Oggi i satelliti devono rimanere in orbita per un periodo di 10-15 anni. Affinché l’investimento non sia vano, tutte le componenti di un satellite devono essere rigorosamente testati prima del lancio.
I pannelli solari che ne garantiscono l’autosufficienza energetica non fanno eccezione e la loro produzione è normata da una serie di organismi internazionali.
In Europa abbiamo la ECSS.
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Lo Standard ECSS E ST 08C per Cicli Termici su Celle Solari
La European Cooperation for Space Standardization, abbreviata con l’acronimo ECSS, fu fondata nel 1993 e si occupa di delineare norme internazionali che servano da riferimento tanto per missioni spaziali europee quanto per quelle delle agenzie spaziali dei singoli paesi membri.
L’ECSS E ST 08C è uno di questi standard e si occupa di normare i test cui devono essere sottoposte le tecnologie fotovoltaiche per impiego spaziale.
I pannelli solari dei satelliti sono quindi divisi nelle seguenti componenti: assemblaggi fotovoltaici, assemblaggi di celle solari, nude celle solari, vetri di protezione per celle solari e diodi di protezione.
Il test di ciclo termico è raccomandato per le nude celle solari e per i vetri di protezione per celle solari.
A Cosa Serve il Ciclo Termico su Celle Solari
I satelliti orbitanti devono resistere oltre dieci anni in un clima molto particolare, soggetto a cambi di temperatura estremi e repentini.
Il test climatico noto come ciclo termico si occupa di simulare in una camera ambientale questo tipo di condizione. Lo abbiamo affrontato nel dettaglio qui.
Per quanto riguarda la sua applicazione su celle solari per impieghi spaziali, i cicli termici andranno ripetuti per il numero di volte prescritto dalla norma sopracitata al fine di simulare l’effetto che un anno intero in orbita avrà sul satellite.
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La Camera Ambientale FDM per test di Ciclo Termico su Celle Solari
Le camere ambientali FDM sono lo strumento ideale per eseguire test di temperatura estremi come i cicli termici su celle solari per impiego spaziale.
Possiedono un range di temperatura che va da da -70°C fino a +180°C e un controllo di umidità relativa che va dal da 10% fino a 98%.
In più, hanno un rate di riscaldamento di 5°/min e di raffreddamento di -4°/min da standard, ma che può essere ulteriormente customizzabile in base alle richieste del cliente.
Grazie al pratico controllore revoFACE, inoltre, è possibile programmare il processo.
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