Radiación solar - Arturo Lara

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Radiación solar
El Sol genera energía mediante reacciones nucleares de fusión que se producen
en su núcleo. Esta energía recibe el nombre de radiación solar, se transmite en
forma de radiación electromagnética y alcanza la atmósfera terrestre en forma de
conjunto de radiaciones o espectro electromagnético con longitudes de onda que
van de 0,15 pm a 4 pm aproximadamente (figura 1.16).
vocabulario
Español - Inglés
Espectro electromagnético:
electromagnetic spectrum.
Radiación infrarroja:
infrared radiation.
Radiación ultravioleta:
ultraviolet radiation.
Masa de aire: airmass.
saber m s
1 nm (nanometro) = 10"9 m
1 pm (micrometro) = 10-6 m
T Figura 1.16. Espectro electromagnético de la radiación solar extra-atmosférica y en la superficie terrestre.
La parte del espectro que va de 0,40 pm a 0,78 pm, forma el espectro visible que denominamos comúnmente luz. El resto del espectro, que no es visible, lo forman las radiaciones con longitudes de onda inferiores a 0,4 pm, denominadas radiaciones ultravioletas (UV) y con longitudes superiores a 0,75 pm denominadas radiaciones infrarrojas (IR).
T Figura 1.17. Masa de aire (AM) para diferentes ángulos cenitales.
2.1, Efectos de la atmósfera sobre la radiación
La radiación solar atraviesa la atmósfera antes de llegar a la superficie terrestre y se altera por el aire, la suciedad, el vapor de agua, los aerosoles en suspensión, y otros elementos de la atmósfera. Estas alteraciones son de diferentes tipos según la propiedad óptica que se pone de manifiesto:
· Reflexión: nubes.
· Absorción: ozono, oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua. Sólo actúa sobre algunas longitudes de onda de la radiación.
· Difusión: polvo, aerosoles, gotas de agua.
Estos efectos varían dependiendo de la cantidad de atmósfera que la radiación solar ha de atravesar. Para especificar esta distancia se utiliza el concepto de masa de aire (AM) que es el espesor de la atmósfera terrestre que recorre la radiación solar directa expresado como múltiplo del camino que recorrería en una dirección perpendicular a la superficie terrestre.
Cuando el Sol está en su posición más alta, en un día sin nubes (figura 1.17), la masa de aire (AM) atravesada es mínima y vale 1 a nivel del mar. Se indica como AM 1. El valor AM 0 se utiliza para especificar las condiciones sobre una superficie normal al Sol fuera de la atmósfera terrestre.
Módulos fotovoltaicos
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Se puede calcular la masa de aire con la expresión:
r ,	i i ys: ángulo de elevación solar (grados)
[3] AM =	=	t-
sen ys eos t)I5 0,s ¡ ángulo o distancia cenital
Cuando se especifica la potencia máxima de un módulo fotovoltaico en sus hojas de datos se indica para un valor de AM1,5 que corresponde a un ángulo cenital 9Isde 48,2°.