Progetto Girasoli

Il progetto Girasoli è stato realizzato in collaborazione con Consorzio CEO - Centro di Eccellenza Optronica di Firenze e il Museo Stibbert di Firenze, finanziato dalla Banca Monte Paschi Siena e dalla Regione Toscana.

Il progetto prevedeva lo sviluppo di un sistema di illuminazione di interni tramite la concentrazione di luce solare su fibre ottiche. Questo sistema è stato applicato per l'illuminazione di alcune vetrine del Museo Stibbert di Firenze.
Il sistema è stato chiamato “I Girasoli” per la proprietà del collettore solare di seguire la posizione del sole durante il giorno. Ogni girasole include una serie di collettori solari, fibre ottiche e i sistemi meccanici ed elettronici che consentono l'inseguimento del sole.

La luce focalizzata dai collettori ha due usi possibili, determinati da un sensore di presenza persone collocato nella sala del museo.
Le due funzioni sono:

• Illuminazione diretta delle vetrine. Questa illuminazione è ottenuta dall'accoppiamento tra il collettore e la fibra ottica, che trasporta la luce in determinati punti della vetrina.
  
• Produzione di energia tramite la focalizzazione su celle fotovoltaiche (PV). In questo modo la cella converte la luce in energia elettrica che può essere utilizzata per l'illuminazione quando non c'è il sole.
  

Il lavoro sullo sfruttamento della luce solare è cominciato con il progetto europeo Spectrum, durante il quale è stato realizzato un sistema ottico per la concentrazione di luce solare. E' stato realizzato e testato un sistema di collezione di luce solare per fornire energia per uso domestico.

Partendo dall'ottica studiata per il progetto Spectrum, è stata studiata la realizzazione di componenti ottici in plastica, che permettono una produzione in serie a costi limitati. Per il progetto del concentratore dei Girasoli è stata modificata la configurazione del CCM del progetto Spectrum, in modo da realizzare una singola lente asferica in plastica. Questo per permettere la riduzione dei costi di produzione, con una realizzazione per stampo. Il campione realizzato della nuova lente presenta anche un peso e dimensioni notevolmente ridotti rispetto al CCM. Il risultato finale è una lente asferica in PMMA con peso e dimensioni ridotte. Analogamente le fibre in silicio sono state sostituite con fibre in materiale plastico che hanno il vantaggio di essere molto più flessibili, avere un prezzo ridotto e una durata maggiore.

Ogni collettore è accoppiato con un fascio di fibre ottiche, le cui terminazioni servono per l'illuminazione delle vetrine. La disposizione delle terminazioni è stata progettata per avere il massimo dell'uniformità della luce.

La luce solare focalizzata nelle fibre ottiche esce dalle terminazioni nelle vetrine dopo aver percorso circa 30m. L'assorbimento spettrale della fibre produce una modifica nel colore della luce, come è stato evidenziato dallo studio spettrale. Si è reso pertanto necessario l'uso di opportuni filtri per riportare il colore della luce a una tonalità più calda, come consigliato dagli esperti del Museo.

Questo sistema perfezionato è stato utilizzato per realizzare l'illuminazione all'interno delle vetrine della Sala Islamica del Museo Stibbert. Gli elementi fondamentali del sistema sono i collettori solari e le fibre ottiche.
Ogni Girasole è composto da collettori solari, fibre ottiche e l'optoelettronica nonchè la meccanica necessarie all'inseguimento del sole.

La luce focalizzata dai collettori ha due usi possibili: l'illuminazione diretta delle vetrine o la produzione di energia elettrica.

L'installazione al Museo Stibbert è composta da due parti: un gruppo di Girasoli è posto nel giardino, mentre l'altro è sul tetto sovrastante la Sala Islamica.

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