Durante la lezione a scuola sull’energia solare di questo venerdì e sulle sue relative tecnologie di sfruttamento, mi è venuta in mente una domanda interessante:
“Ma i pannelli solari della ISS sono fotovoltaici o termici, e se termici, sono ad alte temperature o basse?”
Elisabetta alla ISS servono solo i pannelli fotovoltaici, hanno quintalate di apparecchiature elettriche lassù!
I pannelli solari termici si usano prevalentemente per riscaldare l’acqua dei sanitari e del riscaldamento nelle abitazioni, non hanno senso sulla ISS dove di calore ne hanno fin troppo ed anzi il loro problema é proprio l’inverso, lo debbono dissipare.
Però se non ricordo male Buzz ci diceva che hanno anche un “riscaldamento” elettrico, per il quale non usano il calore delle apparecchiature, immagino per evitare complicazioni. Per le docce calde invece…già, niente docce calde, non siamo mica sullo Skylab!!!
Immaginavo che fossero fotovoltaici ma non esclusivamente!! 
Grazie Astro Livio e questa curiosità valerà per me un bel + lunedì!! 
Non lo so in dettaglio, però c’é un impianto di ventilazione molto potente, immagino che funga da termoregolatore. Anche se a logica credevo fermassero il circuito di raffreddamento in caso di fabbisogno di calore. Probabilmente una forma di riscaldamento elettrico c’é, per sicurezza. Sentiamo Buzz.
Si, ci sono dei riscaldatori elettrici per le parti della stazione che sono in ombra e che non possono andare sotto una certa temperatura.
Ne ha parlato Buzz a proposito dei problemi con la perdita di ammoniaca qualche tempo fa
E più precisamente, qui 
Il fatto è che la ventilazione funziona in cabina, ma non arriva fino alla struttura primaria (che sta dietro a un metro di racks ed equipaggiamenti). E poi i gusci di metallo, quindi che conducono molto il calore, sono esposti a temperature molto basse all’esterno. Quindi non ti puoi affidare alla ventilazione per controllare la temperatura del guscio dei moduli.
Per rispondere ad Elisabetta: la ISS ha dei pannelli solari elettrici e poi ha dei radiatori, che in sostanza sono dei pannelli termici “al contrario”, ovvero che invece di assorbire calore dal Sole buttano via calore verso l’esterno.
Per darti un’idea, la temperatura dell’atmosfera di cabina è regolata sempre a circa 23 gradi. Il guscio strutturale di Columbus invece sta (quasi) sempre intorno ai 20-22 gradi, ma a seconda delle condizioni orbitali, i riscaldatori termoelettrici devono stare accesi più o meno continuamente per garantire quella temperatura. Quelle volte che li spegnamo per vari motivi, la temperatura scende piuttosto velocemente sotto i 20 gradi, pur se la temperatura dell’aria in cabina rimane a 23 gradi
se stesso sempre tutto spento che temperature si formerebbero ?
Dipende dal periodo dell’anno, ovvero dal famoso beta angle. Ma in teoria se ci sono condizioni di ombra prolungata si potrebbe anche andare sottozero. Il che significa che si andrebbe sotto al punto di rugiada all’interno, percui si formerebbe condensa che poi ghiaccerebbe… insomma, è una condizione assolutamente non prevista e da cui non si sa se si riuscirebbe a riattivare il modulo.
Considera che dal momento del lancio quei riscaldatori termoelettrici sono sempre stati accesi. Erano accesi dentro alla payload bay dello Shuttle, poi sono stati spenti durante il berthing (per un breve tempo) e poi sono stati subito riaccesi. Ci sono brevi periodi in cui si spengono, ma appunto si ha un “thermal clock” entro cui bisogna riaccenderli.
Grazie della risposta, che tu sappia se tutti i pannelli funzionano a dovere ci sono delle possibilità che sulla ISS ci sia una carenza di elettricità
Non e’ solo questione di pannelli.
I pannelli e le batterie garantiscono la potenza necessaria per l’uso in condizioni nominali.
Tuttavia, la “filiera” energetica è composta da un sacco di altre “scatole” che convertono l’energia dei pannelli in altre forme, fino ad arrivare alle “utenze”. E queste scatole, ad esempio, vanno raffreddate o possono guastarsi. (non dico “scatole” per semplificare. Lo dico perche’ non mi ricordo come si chiamano e cosa fanno di preciso, senza guardare 
Buzz di sicuro si…). Dunque puo’ capitare di dover spegnerne alcune come conseguenza di un guasto al sistema di raffreddamento, e la stazione perde potenza, anche se i pannelli solari, di per loro, non hanno problemi.
La maggior parte delle “utenze” riceve energia da diversi “canali” (filiere diverse, da un pannello alla “presa di corrente”, diciamo), ma a volte si spegne qualcosa per non sovraccaricare un canale.
Un altro motivo per un powerdown potrebbe essere una particolare condizione della stazione (ad esempio, i pannelli solari configurati per non “inseguire” il sole, per permettere l’attracco di un velivolo.)
Dettagli qui http://www.boeing.com/assets/pdf/defense-space/space/spacestation/systems/docs/ISS%20Electric%20Power%20System.pdf
Non dimentichiamo che i pannelli da soli non bastano a produrre energia, ci vuole anche il Sole 
Detto così sembra una banalità, ma nella realtà ci sono parecchi casi in cui l’assetto della stazione non è ottimale per dirigere i pannelli solari verso il Sole (ad esempio come ha scritto Mike, quando fermano il tracking del sole per questioni di sicrezza durante le fasi di docking e undocking), oppure in cui i pannelli devono essere ripiegati per vari motivi (ad esempio per questioni strutturali durante i reboost). Quindi, oltre ai casi anomali, ci sono anche queste situazioni pianificate in cui bisogna effettuare un “powerdown” e ridurre i carichi perché per un certo periodo la potenza disponibile è minore.
Invece, per fare un esempio dei casi anomali, come ha scritto Mike ad esempio le DDCU (DC to DC Converting Units) sono raffreddate con il circuito esterno. Questo significa che quando hanno spento uno dei due circuiti esterni per il falso allarme di perdita di ammoniaca, hanno dovuto ridurre il consumo elettrico di alcune DDCU per evitare che si surriscaldassero. E per Columbus questo è significato sostanzialmente spegnere metà modulo.
Esistono accumulatori in grado di provvedere al fabbisogno energetico della stazione anche senza alcun supporto dai pannelli?
Un piccolo aiutino per rispondere alla tua domanda: in ogni orbita, a parte alcuni casi particolari, la ISS sta per metà al Sole e per metà in ombra
Quindi sì, ognuno degli 8 canali ha delle batterie. Quando il pannello va in ombra, le batterie intervengono per mantenere la potenza. Quando il pannello torna al Sole, le batterie si staccano e il pannello fornisce la potenza ai carichi e nel frattempo ricarica le batterie. Ci sono anche situazioni in cui il pannello è illuminato ma magari non ha un orientamento ottimale, e allora le batterie suppliscono la potenza “mancante”.
Gli operatori a terra seguono la situazione e decidono di vota in volta se le batterie si stanno scaricando troppo velocemente e quindi se è necessario ridurre il carico su quel canale
Tecnicamente non userei la parola “staccano” dato che in realta’ ho i miei dubbi che il sistema funzioni nominalmente senza le batterie, anche con i pannelli illuminati dal sole, un po’ come un’automobile ha sempre bisogno di una batteria anche a motore acceso
Uhm, ti posso smentire.
Mi è capitato di staccare la batteria di un’auto accesa e ha continuato a funzionare senza problemi…
Attacca un oscilloscopio ad un circuito dove opera un alternatore senza batteria e poi mi dici se ti sembra nominale 
PS ma l’hai guidata o solo lasciata al minimo?
Sergio, scusa le domande, forse avrei dovuto cercare 
ma così almeno resta scritto qui 
(dato che non mi sembra se ne sia mai o quasi mai parlato). Ovviamente se la cosa è un segreto industriale non ci sono problemi a non rispondere.
- Che ti po di batterie sono? Litio o altro?
- Dato che (se non ricordo male) ci sono differenze tra l’alimentazione elettrica nel lato russo e quella nel lato USA anche le batterie sono diverse?
- Ne è prevista una sostituzione programmata ogni tot anni, oppure si aspetta che si guastino?
Grazie!
Visto che stiamo parlando della Stazione Spaziale Internazionale, una delle macchine più complesse mai costruita dall’uomo, mi sembrava abbastanza scontato che le batterie non si “staccano” o “attaccano” con un semplice interruttore, ma sono controllate da dei computer preposti a quella funzione. Su questo forum, per questioni di comprensibilità, io cerco sempre di non andare troppo in dettaglio tecnico. Ma se poi si legge in maniera puntigliosa quello che ho scritto semplificando ovviamente ci si trovano dei piccoli errori
Ora andiamo in dettaglio. Ognuno degli 8 canali di potenza ha:
- un pannello solare
- 6 batterie, divise in 3 canali da due batterie ciascuno
Come ho scritto sopra, il controllo della tensione non è un semplice interruttore meccanico. E quindi:
- A valle del pannello solare c’è un controllore (che si chiama SSU, Sequential Shunt Unit), che controlla la tensione generata e cerca di mantenerla stabile e ad una certa tensione.
- Analogamente, ognuno dei 3 canali di due batterie ha a valle un controllore (che si chiama BCDU, Battery Charge/Discharge Unit) che gestisce i cicli di carica e scarica delle batterie.
- E poi c’è un altro computer (un MDM) che gestisce il tutto.
Quando la tensione in uscita dall’SSU è sopra a un certo valore, le BCDU assorbono energia per caricare le batterie e non forniscono potenza alla ISS (è quello che intendevo, quando semplificando ho scritto che le batterie si “staccano”).
Quando la tensione generata dall’SSU scende sotto un certo limite (perchè il panello è in ombra o è orientato male), a seconda dello stato dei 3 canali di batterie, una o più delle 3 BCDU decide di fornire potenza (le batterie si “attaccano”) e supplire cosi la potenza mancante in modo da riportare la tensione in uscita verso la ISS al valore desiderato.
Sono batterie Nickel-Idrogeno (NiH2), c’è scritto nel PDF linkato sopra da Michael
Io sto parlando del sistema elettrico dell’USOS, che fornisce anche un po’ di potenza alla sezione russa. Ma poi i moduli russi hanno anche degli altri pannelli solari, e suppongo che abbiano anche batterie, ma non ne conosco i dettagli
Non lo so per certo.
È previsto che possano essere cambiate prima o poi. A occhio non credo che le cambino preventivamente, credo che le cambino solo se si guastano, ma non ne sono sicuro. E non so neanche se a bordo ci sono già delle batterie di ricambio…