En esta sección, se pretende dar una introducción a la energía solar, para comprender sus fundamentos básicos. Esta es una introducción explicativa, en la cual se abordarán los siguientes tópicos:
- El sol como fuente de energía
- La radiación solar
- Generalidades
EL SOL COMO FUENTE DE ENERGÍA
El sol es una estrella del tipo espectral G2 que se encuentra en el centro de nuestro sistema solar. Constituye la mayor fuente de energía electromagnética de nuestro sistema y es el pilar fundamental de la vida en nuestro planeta. Las principales características del sol se muestran en la siguiente tabla.
EL SOL ES GRATIS. Mediante la radiación de su energía electromagnética, aporta directa o indirectamente toda la energía que mantiene la vida en la Tierra, y aún que la mayor cantidad es recepcionada por las plantas para su proceso de fotosíntesis, los herbívoros absorven una pequeña cantidad de esa energía, y los carnívoros una porción aún menor.
La energía solar es la energía que se aprovecha mediante la captación de la luz y del calor del sol. Parte de esta energía llega a nuestro planeta en "paquetes" de cuantos de energía, llamado fotones. Esta energía llega en forma parcial al nivel terrestre, debido a la absorción, y reflexión producto de los gases de la atmósfera.
La radiación solar que llega hasta nuestro planeta, es solo una parte de la que llega hasta la última capa de nuestra atmósfera, y es que esta última resulta como un filtro para ciertas longitudes de onda incidentes. Dicho filtraje se muestra en la siguiente imagen.
Las longitudes de onda de la luz visible son las que finalmente llegan hasta la tierra, estas longitudes se muestran a continuación
Teniendo claro los rayos que finalmente llegan a nuestro planeta, hay que dejar en claro en que medida llega energía. La unidad para medir la cantidad de radiación que llega a nuestro planeta es en Watts/Metro^2.
La radiación aproximada que llega hasta la atmósfera de nuestro planeta es de 343 W/m^2, de la cual 103 son reflejadas y 200 llegan hasta la tierra.
Además como todos sabemos, nuestro planeta tiene diferentes posiciones durante la traslación a través del sol, y es por eso que nacen las estaciones del año. De la mano con esto, están las diferentes declinaciones solares, de las que nosotros conocemos existe la de solsticio de junio y solsticio diciembre. Este efecto influye de manera drástica en los niveles de radiación en determinadas áreas de nuestro planeta, dependiendo de la época del año.
Aún así, dentro de la tropósfera (la primera capa de la atmósfera) existe una serie de efectos que disminuye o incrementa los niveles de radiación medidos en una cierta área. Antes de explicar estos efectos hay que tener en claro cuales son las leyes de la radiación:
1° Todos los objetos emiten energía radiante, y varían en función de su temperatura (principalmente).
2° Los objetos con mayor temperatura irradian más energía total por unidad de área que los objetos fríos.
3° Los objetos que son buenos captadores de radiación, también son buenos emisores.
Teniendo claro lo anterior, podemos decir que existen 3 tipos distintos de radiación, la directa, la difusa y albedo, que se ejemplifican en el siguiente dibujo.
Desde donde se puede concluir que los mejores indices de radiación se logran con una radiación directa, por lo que hace vital la orientación de nuestro panel o tubo frente a la posición del sol.
GENERALIDADES
Ya se ha hecho una breve introducción, y a grandes rasgos deberías tener clara de la importancia que tiene el sol en nuestro planeta, y los diferentes tipos de radiación que llegan a la Tierra. Dentro de los estudios de radiación solar, se encuentran los distintos niveles de radiación en nuestro planeta, según la ubicación. Para nadie es desconocido que hay lugares del planeta en los cuales hay una mayor cantidad de radiación, y el mapa del globo que muestra en detalles los niveles se encuentra a continuación
A la hora de hacer un diseño, hay que tener en cuenta estos datos, además de una tabla estadística de radiación dependiendo del país y ciudad que se encuentre. Generalmente estas tablas se hacen por mes, es decir la cantidad de radiación que hay en un mes en determinado lugar, lo cual se replica para todos los meses del año.
En conclusión, el sol es un recurso único he infinito, además es gratis, nadie puede cobrar por su uso. Solo hay que saber ocuparlo y aprovecharlo. Esta introducción es solo el primer paso del conocimiento, y los invito a seguir investigando y descubriendo acerca de este recurso.
Puedes revisar el vídeo que se encuentra al costado derecho de esta página.
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