Radiación Solar

RADIACIÓN SOLAR.
RADIACIÓN
EL SOL COMO FUENTE DE
ENERGÍA.

¿Qué es el Sol?
Es un reactor de fusión situado a 150 millones de kilómetros.

LA ENERGÍA DEL SOL.
LA
Estrella de tamaño medio: Radio de 700.000 km y de masa unas 300.000 veces
medio Radio
Estrella
mayor que la tierra.
Temperatura de su superficie: 5900 K. La temperatura de su interior es mucho
Temperatura
La
mayor(millones de grados).
Flujo radiante: 3.8 . 1026 W llegan a la Tierra, equivalentes a una densidad de
Flujo
llegan
equivalentes
62.5 MW por metro cuadrado de superficie solar.
Fracción que alcanza nuestra atmósfera exterior : 1.367 kW/m2 (constante
Fracción que
1.367
(constante
solar).
solar)
Fracción que llega al suelo: 1 kW/m2.
Fracción
Anualmente se estima que la cantidad de energíaque recibimos del Sol es del
Anualmente se
orden de 1.49 . 108 kWh, unas 16.000 veces más del consumo mundial.
unas
Tiempo de vida: Se calcula que le quedan más de 5.000 millones de años más.
Tiempo
Se

DISTRIBUCIÓN DE LA RADIACIÓN SOLAR.
La atmósfera terrestre atenúa la
radiación solar debido a:
• Reflexión por la
incluidas las nubes.

atmósfera,

• Absorción de las moléculasque
componen la atmósfera (O3, H2O,
CO2, O2, etc.).
• Difusión producida por las
moléculas de aire y otros
componentes,
incluidos
los
aerosoles (naturales o procedentes
de la contaminación).

En la superficie terrestre, en un plano horizontal, un día claro al mediodía
la irradiancia alcanza un valor máximo de unos 1.000 W/m2. Este valor
depende del lugar y, sobre todo, de la nubosidad.IRRADIANCIA (POTENCIA).
La radiación solar se valora en unidades físicas concretas:
•

Irradiancia (I) : Potencia de la radiación solar por unidad de área (W/m2 o kW/m2).
Irradiancia directa: Radiación que llega a un determinado lugar procedente del
disco solar (kW/m2).
Irradiancia difusa: Es la radiación procedente de toda la bóveda celeste excepto
la procedente del disco solar (kW/m2).

IRRADIACIÓN (ENERGÍA).
Irradiación (H o G): Energía de la radiación solar por unidad de área (kWh/m2 o kJ/m2).
Irradiación
Energía
kJ

Puede observarse la trayectoria aparente del sol en relación a una instalación solar
situada en la cubierta de un edificio en días determinados del año (solsticios de
verano e invierno y equinoccios de primavera y otoño).
Los demás días del año elsol recorre trayectorias intermedias entre las
representadas.

GEOMETRÍA SOLAR.
GEOMETRÍA
Para el cálculo de la producción energética de una instalación solar es
Para
fundamental conocer la irradiación solar en el plano correspondiente a la
instalación y la trayectoria solar en el lugar en las diferentes épocas del año.
La situación del sol en un lugar cualquiera viene determinada porla altura y el
La
azimut del sol.
A continuación, se visualiza la trayectoria aparente del sol en relación a un
continuación,
punto del terreno (instalación fotovoltaica) en determinados días del año
(solsticios de verano e invierno y equinoccios de primavera y otoño). Los
demás días del año el sol recorre trayectorias intermedias entre las
representadas.

SOLSTICIOS Y EQUINOCCIOS (1).INCIDENCIA DE LOS RAYOS SOLARES EN CADA ESTACIÓN.

SOLSTICIOS Y EQUINOCCIOS (3).
INCIDENCIA DE LOS RAYOS SOLARES EN CADA ESTACIÓN.

SOLSTICIOS Y EQUINOCCIOS (4).
INCIDENCIA DE LOS RAYOS SOLARES EN CADA ESTACIÓN.

SOLSTICIOS Y EQUINOCCIOS (6).
INCIDENCIA DE LOS RAYOS SOLARES EN CADA ESTACIÓN.

TRAYECTORIA DEL SOL EN FUNCIÓN DE LA ÉPÒCA DEL AÑO Y LA LOCALIZACIÓN.
TRAYECTORIAEquinoccios

Solsticio de
invierno
Altura
Azimut
S

E

O
N
Solsticio de
verano

SOLSTICIOS Y EQUINOCCIOS (2).
CÁLCULO DE LA MÁXIMA ALTURA QUE ALCANZA EL SOL EN UN LUGAR DE LATITUD 40º..
Declinación
23,5º

Eje terrestre
Vertical del lugar

γ = 90º - α
90º
γ

40º

α : altura solar
Ecuador terrestre
Rayo de sol

En el solsticio de verano, se tendrá que:
Latitud

γ =...