Hora solar pico uso en paneles solares fotovoltaicos

Irradiación solar en la selección de los paneles solares

La Radiación Solar

Es el número equivalente de horas por día de promedio de irradiancia cerca o igual 1,000 W/m² (a pleno sol). 

Hora Solar Pico-HSP

Arriba en la imagen (flecha) es el momento en que en pleno sol la irradiancia es mayor. Este momento es la HORA SOLAR PICO (HSP)  o también lo conocen como “Pico Horas de Sol”.

Dentro del Sol se producen reacciones conocidas como “fusiones nucleares” convirtiéndose toda la materia en forma de RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA.23.5C

La Tierra, como es sabido, tiene un movimiento de rotación en torno a su eje polar. Esta rotación origina el día y la noche. Este eje está inclinado en un ángulo de 23,45° con respecto al plano de la órbita de la tierra en torno al Sol (la eclíptica).

El eje terrestre apunta en una dirección fija con respecto a la eclíptica, originando así las estaciones del año.

Conocimientos Generales

“La radiación es transferencia de energía por ondas electromagnéticas, se produce directamente desde la fuente hacia afuera en todas las direcciones. La radiación es un proceso de transmisión de ondas o partículas a través del espacio o de algún medio. Todas las formas de radiación son producidas por cargas aceleradas.”

“Diferente a los casos anteriores, las ondas electromagnéticas no necesitan un medio material para propagarse. Así, estas ondas pueden atravesar el espacio interplanetario e interestelar y llegar a la Tierra desde el Sol y las estrellas”. (fuente)

El Sol es una estrella de segunda o tercera generación, su diámetro es de 1,39 x 106 km, la distancia media Tierra – Sol es de 149 675 000 km. Es un reactor nuclear que por fusión convierte hidrógeno en helio. En su núcleo la temperatura alcanza los 40 000 000 ºK.”

La temperatura en su superficie es muy inferior; alrededor de los 6 000 K (grados Kelvin) y la energía que nos llega equivale a la emitida por un cuerpo negro de una temperatura de 5 762 K.(Véase datos)

La radiación emitida por el Sol no tiene la misma intensidad a cualquier longitud de onda, sino que tiene una distribución espectral como indica la figura siguiente.

La radiación que sale del Sol, no es idéntica a la que llega a la superficie de la tierra, debido a que esta atraviesa la atmósfera terrestre. En la figura arriba, en forma de campana, se muestra la energía promedio en un día solar de 5 horas.

Cantidad de Radiación

La cantidad de radiación absorbida o dispersada depende de la trayectoria óptica de la radiación a través de la atmósfera.

La atmósfera extingue parte de la radiación solar

En condiciones de un día totalmente claro y con los rayos del sol orientados perpendicularmente al panel fotovoltaico se aprovecha más de las tres cuartas partes de su valor. El resto se refleja en la atmósfera siendo las nubes, los vapores de agua, el ozono y los otros gases.

Ubicado el Sol en el punto más alto, a medio día solar, la radiación es mucho mayor y con distinta calidad espectral que cuando está cerca del horizonte.

Expresión de la Irradiancia en Unidadesradiacion solar

Irradiancia es la Potencia por Unidad de Superficie (W/m² ó kW/m²), en otras palabras es la misma insolación expresada en unidades de energía y aparecen en tablas y cuadros resumen por cada región, pueblo o zona para apreciar mejor dónde hay más o menos insolación.

En un día ideal esta Insolación arroja un promedio de 1,000 W/m2, es decir sin obstrucciones de vapor de agua, nubes, sólidos en suspensión, ozono, bióxido de carbono principalmente.

Medidas de HSP

Horas Solar Pico es el número de horas por día cuando la insolación arroja los 1000 Watt en un área de (01) m² en un día.

Éste área puede ser un tejado libre, un lago, un terreno pero para nuestro caso nos imaginamos que cae sobre un panel solar fotovoltaico.

El panel puede tener más o menos de 01 m² de área pero la insolación pico mide siempre 1000 Watt en sólo un m².

IMPORTANTE: Si el panel es grande en área o son muchos paneles juntos, la recepción o captación de la insolación será mayor.

Lectura de las HSP

A manera de ejemplo, si en el mes de abril en México D.F. (ver tabla abajo) arroja como promedio su HSP igual a 6.0 kWh/m2/d quiere decir que México D.F. recibe 1,000 W/m2 durante 6 horas promedio por día durante este mes.

Éste es su valor Insolación promedio de Abril en esta ciudad, siendo su promedio en un año de 5.5 kWh/m2/d.

Estos valores (cuadro adjunto) fueron medidos por el Departamento de Energía de Estados Unidos (USDOE) y la Agencia de los Estados Unidos Internacional (USAID), conducidos por Sandia National Laboratories de Albuquerque de New Mexico.

 

HORA SOLAR PICO (HSP: kW/m2/d) en Principales ciudades de América

 

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15 Comentarios

  1. enrique almazan ramirez dice:

    hola ,no entendi como calcular la potencia disponible del panel de 70 watt multiplicando x la radiacion solar de 4.75 kwh/m2 igual a 332.5 watts, sin tomar en cuenta la eficiencia del panel solar.

    gracias saludos

    enrique

    • Aquí veo que sí que entendiste muy bien. En esta operación no está incluido la eficiencia. Favor volver hacer la pregunta y mencionar el artículo y/o párrafo donde viste esta operación, nos ayudará tu precisión. Gracias y sigue adelante. A tus órdenes, no tengas duda en seguir escribiendo.

  2. Veronica dice:

    Hola Eliseo, contarás con el dato de HPS para Lima, Perú?

    Gracias

    • Cómo estás Veronica. Me alegro que estás recordándonos los cálculos. Yo trabajo con HSP entre 4,2 y 6,0 kWh/m2/d, pero aquí un artículo y hay otros comentarios para cálculos que te puede ayudar. Lo siento SENAMHI aún nos sigue castigando. No hay datos actualizados. Esto te puede ayudar. Gracias por escribir. No te olvides ayúdame con tus sugerencias, testimonio, crítica, recomendaciones. Un abrazo.
      Irradiación en Peru

  3. Amado Arceo dice:

    Hola, interesante.
    De donde puedo sacar la tabla de hora solar pico al mes para mas ciudades de México.

    Saludos!

    • Amado, estimado amigo, gracias por tu interés que es la misma que voy tras de ello. Te suplicaría un favor: Qué hagas la misma pregunta al respetado Directorio de la Asociación Mexicana importante: CLIC AQUÍ que debe contar con este documento. Tal vez entre tú y yo lo podremos lograr porque yo no cuento con mucho dato salvo el general que me imagino lo viste en mi Blog. Por favor no dejes de comunicarte con estos señores y me pasas la voz que nos va a servir para muchos de México. Gracias por adelantado.Saludos.

  4. acoudioxoff dice:

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  5. Gerardo dice:

    Hola, buenas tardes, deseo saber cómo calcular el número de paneles y baterías necesarias para un consumo de 150 watts por día en Corriente directa
    Agradezco su respuesta

    • Mi estimado Gerardo. Decirte el Cómo para mí es sencillo: 1.- “metiéndote de lleno a estudiar”; 2.-Valiéndote de un libro, manual, DVD o eBook para lo cual tienes que buscar. Aquí en nuestro blog sugerimos algunos y 3. Programándote un tiempo especialmente para investigar y aprender. Lo más difícil sería decirte CUÁNDO DEBES CALCULAR EL NÚMERO DE PANELES… La respuesta lo tienes tú. ¿Hoy, mañana no sé?, ¿CUÁNDO QUIERES SABER CÓMO CALCULAR EL NÚMERO DE PANELES Y BATERÍAS NECESARIAS PARA UN CONSUMO DE 150W POR DÍA DE CORRIENTE DC?, ¡¡¡DEPENDE DE TÍ!!!. Cómo puedes aprender a nadar (si no sabes), pues lanzándote a la piscina con agua. Perdóname Gerardo puede sonarte muy duro..pero es mi única respuesta. Ahora si estás leyendo nuestro BLOG entonces por favor, te suplico en darle más atención a los artículos. Es cuestión de buscar el tema. Por ejemplo ESTE ARTÍCULO donde decimos lo que quieres..pero necesitarás paciencia y ganas de hacerlo por tí mismo y serás el maestro de maestros…Te ruego que le agarres cariño a este Blog, encontrarás lo que justamente estás preguntando. Disculpa pero es mi mejor consejo. Gracias por tu tiempo en estas líneas.

  6. diego dice:

    Don Eliseo gusto en saludarle

    Agradeceria me aclare esta duda …

    Por ejemplo hay una radiacion solar de 4.75 y lo multiplico por mi panel de 70 watts me da una equivalencia de 332.50 Watts/Hora , si es esto correcto , quiere decir que tengo 332.50 watts constantes , osea que puedo mantener encendido 2 aparatos de 150 watts cada uno sin ningun problema , sabiendo que mi pañel es de 70 watts …

    Esto quiere decir que la radiacion solar es muy importante .
    Yo pense que mi panel solar solo podria cubrirme un aparato que tuviera aproximadamente unos 70 watts ..
    Ahora nose si todo lo que le acabo de decir esta correcto … por eso agradeceria mucho me aclare esta duda de la radiacion solar ..

    Un saludo fraterno desde Chile , Diego Toloza.

    • Es correcto Diego. Muy bien tu concepto amigo, me da gusto que manejas la radiación que no es mala 4.75 kWh/m2. No te olvides que cuando tus paneles de 70W trabajan en 2 horas tu acumulador guarda el doble (sin considerar pérdidas claro), por lo tanto puedes mantener más de 2 aparatos. En este Blog, sabes, tenemos los artículos que trata de este tópico. Un Favor, ¿tú me puedes recomendar a tus amigos?. Tendrás un REGALO. Haz clic Aquí. Gracias

  7. ulises avila garcia dice:

    ¡buenos dias Eliseo!
    empesamos el curso por nesecidad, pero como que ya me esta gustando! suena interesante y se ve interesante, ¡Gracias!

  8. Ricardo dice:

    Desearia saber si conoces algo que lei acerca de una enorme explosion solar producida el 3 de agosto de 2010. No afecto las comunicaciones ni otras alteraciones esperadas, pero el articulo dice que los “tsunamis” solares pueden hasta cambiar la polaridad magnetica terrestre (norte por sur y viceversa). Todo me suena muy espectacular. Si conoces algo te pediria lo publiques o me lo envies, ya que me interesan estos fenomenos naturales. Soy ingeniero y docente en la Universiad Nacional de Tucuman.
    Desde ya muchas gracias

    • Estimado Ing. Ricardo, efectivamente los informes de la NASA (Observatorio Solar) mencionan que el pasado domingo 1ro. del presente se produjo una erupción solar pero sin consecuencias pero sí ha servido para advertir de una posible presencia de aureola solar los siguientes días lo cual a la fecha no hay informe pero sí en esa erupción salieron volando al espacion millones de átomos ionizados.
      También informan de una inusual explosión de rayos gamma que como nubes de partículas cargadas de electricidad pueden dirigirse a la Tierra por lo que nuestro campo magnético puede ser reducido temporalmente.
      Ricardo, también soy Ingeniero y me agrada el tema pero nuestro blog tiene mayor peso en la misión de paneles solares y sistemas eólicos. De todas maneras me permito recomendar que siga a nuestro Planeta con http://www.die.net/earth/
      Saludos.

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