Invetario de emisiones

MEDICIÓN DE RADIACIÓN SOLAR
Práctica No. 3

Trabajo pre-laboratorio*:
1) ¿Por qué es importante medir la radiación solar y no sólo tomar datos de tablas y mapas?
2) ¿Qué es un piranómetro, cómo funciona y por qué es importante su calibración?
3) ¿Cómo se define la radiación directa, difusa y global?
4) ¿Cómo se puede medir la radiación directa?. Explicar al menos un método demedición.
5) Definir irradiancia e irradiación (o insolación) y decir en qué unidades del Sistema Internacional se expresan.
6) ¿Cuál es la diferencia respecto a la radiación directa recibida en un plano perpendicular y en un plano paralelo a los rayos solares?
*Para contestar consulta los documentos indicados en la sección material y equipo de esta práctica.
*Conceptos que deben serincluidos en la Introducción del reporte.

Objetivos:
• Conocer algunos de los equipos utilizados en la medición de la radiación solar (piranómetros).
• Obtener el factor de calibración de los piranómetros A y B.
• Calcular radiación directa mediante la medición de la radiación solar global y difusa en un plano horizontal.
• Analizar diferencias entre radiación en un plano inclinadoy uno horizontal.

Introducción:
El piranómetro es el equipo que se utiliza para medir la radiación solar. Genera una señal eléctrica (voltaje) que es directamente proporcional a la cantidad de radiación solar que esté incidiendo sobre él. Normalmente miden la radiación global (directa + difusa) sobre un plano horizontal. Es necesario que estos equipos, que de entrada dan valores de salida devoltaje diferentes, estén calibrados y proporcionen valores similares bajo condiciones iguales. Para que los cálculos se pudieran hacer de manera directa con los voltajes, los dos piranómetros deberían tener el mismo factor de calibración, aunque aun así las unidades no serían correctas. Por lo tanto, hay que hacer cálculos sobre radiación con el dato de W/m2, y no con las salidas de voltaje.El factor de calibración de un piranómetro sin calibrar, k, dado en W/m2/mV, se obtiene mediante la comparación de la salida de voltaje de éste (mV) con la salida de densidad de potencia (W/m2) de un piranómetro calibrado, cuando ambos piranómetros estén expuestos a las mismas condiciones de radiación solar, en el mismo tiempo y en condiciones estables.
El piranómetro, además de medir laradiación solar global (radiación directa más difusa), también puede medir únicamente la radiación difusa. Esto se logra mediante un aditamento para sombrear que evita la llegada de la radiación directa al sensor, de manera que la señal recibida corresponde sólo a la radiación difusa. La diferencia entre la global y la difusa corresponde a la radiación directa. En un día muy soleado, la mayor parte dela radiación global debe corresponder a la radiación directa.
Dependiendo de la posición del sol (hora del día y fecha), habrá más o menos diferencia entre la radiación global medida en un plano horizontal y la medida en un plano perpendicular a la dirección de flujo de energía. Se espera que la señal del piranómetro inclinado sea más grande que la señal del piranómetro en posición horizontal,ya que el primero recibe la radiación solar de forma normal a su superficie. Para cualquier objeto plano expuesto, la superficie que “ve” al sol equivale a la que se proyecta sobre un plano perpendicular a la dirección de la fuente luminosa, y es mayor cuando este objeto plano es perpendicular a dicha fuente de radiación. Esta superficie también se conoce como área de apertura o ventana de entradade sol.

Material y equipo:
a) 2 Piranómetros sin calibrar (A y B).
b) 1 Piranómetro calibrado (C).
c) 1 Orientador con aditamento para sombreado.
d) 2 Multímetros.
e) Mesas para instalar el equipo.
f) Extensiones eléctricas.
g) Capítulos sobre “Radiación solar” y “Estimación y medición de la radiación solar” de la siguiente referencia: Gudiño, D., Mendoza, M. y Hermosillo, J.J.,...