La energía del sol Movimientos de la tierra respecto al sol. Energía incidente y otros detalles importantes de conocer. Forma parte del contenido de Lecturas básicas para solar térmica y FV
Cómo nos llega la energía solar
Dada la enorme diferencia de tamaño entre nuestra estrella más cercana y la tierra, convencionalmente consideramos que los rayos de luz que transportan la energía del sol, llegan hasta nosotros de forma paralela y no divergente, como ocurre en la realidad.
-Llamamos constante solar a los w/m2 ( no es energía, sino potencia ) que pueden registrarse por encima de la atmósfera. Esta constante tiene un valor aproximado de 1,4Kw/m2.
-En el momento en que la luz solar atraviesa esta capa de aire que protege la superficie de la tierra, parte de ella se convierte en difusa y se expande en todas direcciones.
-Debido a la acción de la atmósfera, raramente pueden registrarse 1000 w/m2 sobre la superficie terrestre. Debido a las diferentes inclinaciones del eje terrestre con respecto a los rayos solares, se experimentan diferentes intensidades para las distintas estaciones del año.
Así, en verano, podemos observar una mayor perpendicularidad de los rayos solares y al mismo tiempo mayor número de horas de luz, puesto que el arco que describe desde la salida hasta el ocaso es mucho mayor, o mucho más elevdo que en invierno, a pesar de ser la época del año en que la tierra esta más alejada del astro rey debido a su trayectoria en forma de elipse. Por tanto, no es la proximidad lo que hace llegar más energía solar en verano que en invierno, sino un ángulo de incidencia más perpendicular y la cantidad de horas de sol.
Irradiancia
Intensidad radiante o Iradiancia I: Potencia (watios) incidentes en un instante determinado, sobre un metro cuadrado de una superficie inclinada un determinado ángulo.
Ejemplos sobre sup. horizontal
Altura solar
10º ................. 107 w/m2
40º ................. 635 “
70º ................. 969 “
-Irradiación: Energía (kwh, o la unidad de energía que se desee) que llega a una superficie determinada en un tiempo determinado.
Energía E = I x Superficie x tiempo
Ejemplos en Madrid sobre sup. horizontal.
Enero ......6,7 Mj por m2 promedio día
Julio ......23 “ “ “ “
Intensidad sobre superficie inclinada I
I = I (sobre horizonal) x cos a
La conclusión más inmediata que podemos extraer de la expresión matemática de arriba es que la Intensidad (w/m2) incidente sobre una superficie es mayor cuanto más se acerque a la perpendicularidad con dicha superficie su ángulo de incidencia.
Resumiendo
Irradiancia = Potencia = w/m2
Irradiación = Energía = Potencia x Tiempo = ((w/m2) x superficie) x horas útiles de sol
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