Fundamentos y Aplicaciones de la Radiación Solar en Sistemas Energéticos
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Fundamentos y Aplicaciones de la Radiación Solar
El uso de la energía contenida en la radiación solar, tanto para la producción de energía térmica como para la producción de energía eléctrica, requiere el conocimiento de numerosas y diversas magnitudes. Estas no solo están relacionadas con la radiación solar, sino también con otros aspectos, como la situación relativa del Sol respecto al captador solar o el estado de la atmósfera terrestre.
Aplicaciones según el sector
Al considerar los diferentes campos de aplicación en los que se utiliza la radiación solar como fuente de energía primaria, debe tenerse en cuenta que las magnitudes necesarias pueden variar:
- Arquitectura: Es necesario conocer las cargas térmicas de un edificio y la iluminación recibida, requiriendo la radiación total incidente, así como sus componentes directa y difusa, integradas en todo el espectro solar.
- Instalaciones fotovoltaicas: Los técnicos necesitan conocer la radiación directa y difusa para cada longitud de onda.
- Aprovechamiento térmico con concentradores: Se requiere específicamente la radiación solar directa.
- Receptores planos: Es necesario conocer la radiación total y sus componentes.
En general, para el diseño de instalaciones solares, es necesario conocer los valores horarios y diarios de la radiación solar. Como se deduce, la información requerida puede ser muy variada.
Naturaleza de la Radiación Solar
La figura 1 sirve de apoyo para una breve explicación sobre las diferentes componentes de la radiación solar que llega a un receptor terrestre.
La radiación incidente sobre un receptor situado fuera de la atmósfera, o radiación extraterrestre, proviene casi exclusivamente de la emitida en línea recta por el Sol (radiación directa). Esto se debe a que, al estar el espacio exterior desprovisto de materia dispersa, la esfera celeste aparece negra (sin radiación), con pequeños puntos brillantes correspondientes a las estrellas —de importancia despreciable a nuestros efectos— y una singularidad importante correspondiente al Sol.