energia solar

Relaciones astronómicas tierra-sol
El flujo de radiación solar que llega a la tierra es la fuente primaria de todas las formas de energía conocidas. Las dos características más importantes desde el punto de vista de su aprovechamiento en sistemas fotovoltaicos de producción de energía son:
• Gran dispersión y por tanto baja densidad
• Intermitencia o variabilidad en el tiempo
Estas doscaracterísticas son de fundamental importancia cuando se intenta aprovechar la energía procedente del sol. Desde el punto de vista de los sistemas de aprovechamiento de la radiación solar, interesa poder cuantificar la cantidad de radiación que incide sobre el sistema, que estará condicionada por parámetros geográficos y climatológicos. Entre los factores "deterministas" se encuentran los factoresastronómicos, que dependen de la geometría sol-tierra. Es decir, son función de la posición relativa entre el sol y la tierra, por una parte y del lugar de la tierra que consideremos, por otra. Estos factores son los responsables de los cambios estacionales y diarios en la cantidad de energía o radiación solar recibida ya que condicionan el recorrido de la radiación a través de la atmósfera y elángulo de incidencia de la misma. Por ejemplo, en la figura 1 se pueden observar los valores de radiación global diaria registrados en Madrid en el año 1980.

Radiación solar
Radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. El Sol es una estrella que se encuentra a una temperatura media de 6000 K en cuyo interior tienen lugar una serie de reacciones de fusiónnuclear, que producen una pérdida de masa que se transforma en energía. Esta energía liberada del Sol se transmite al exterior mediante la radiación solar.
El Sol se comporta prácticamente como un cuerpo negro el cual emite energía siguiendo la ley de Planck a la temperatura ya citada. La radiación solar se distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza lasuperficie de la Tierra, porque las ondas ultravioletas más cortas, son absorbidas por los gases de la atmósfera fundamentalmente por el ozono. La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra es la irradiancia, que mide la energía que, por unidad de tiempo y área, alcanza a la Tierra. Su unidad es el W/m² (vatio por metro cuadrado).

Cuerpo negro y radiación
El cuerpo negro es unobjeto que absorbe toda la luz y toda la energía radiante del exterior que incide sobre él y la energía que incide desde el interior es emitida. No existe en la naturaleza pero sería un objeto que en temperatura ambiente es completamente negro pero al elevar su temperatura comienza a brillar y a emitir "radiación de cuerpo negro" que ayuda comprender la naturaleza de la radiación emitida de loscuerpos reales.

Un cuerpo negro puede ser como un cubo completamente cerrado del algún material como el metal que sea conductor térmico y al tener un orificio y la pequeña luz que salga de ese orificio será similar a la luz del cuerpo negro a la temperatura interior del cubo.
Instrumentación y medición
La radiación solar directa se mide por medio de pirheliómetros. Merced al empleo deobturadores, solamente se mide la radiación procedente del sol y de una región anular del cielo muy próxima al astro. En los instrumentos modernos, esta última abarca un semiángulo de 2.5º aproximadamente a partir del centro del Sol.
Generalmente el sensor está dotado de un visor en el que un pequeño punto luminoso coincide con una marca situada en el centro del mismo cuando la superficie receptora sehalla en posición exactamente perpendicular al haz solar directo
Por lo que se precisa que todos los pirheliómetros vayan montados sobre un mecanismo que le permita un seguimiento muy preciso del Sol.

Las medidas de la radiación son importantes para:
- Estudiar las transformaciones de la energía en sistema Tierra-Atmósfera.
- Analizar las propiedades y distribución de la atmósfera, los...