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Radiación solar Irradiancia e Insolación

Paneles Solares: Unidades de Medida para su Instalación

por: Eliseo Sebastian
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Paneles Solares: Unidades de Medida para su Instalación

Terminologías y Unidades Básicas

1. Introducción

Para presentar el mejor valor de instalación de un sistema de energía solar fotovoltaica, sin duda, es necesario dominar los conceptos generales sobre la radiación solar, sus unidades de medida y términos de combinación y ser más contundente a la hora de cristalizar un gran proyecto de energía limpia, además del número de paneles.

Encuentro confusión entre uno u otro acerca de estos rayos solares y sus consecuencias y diferenciaciones.

Decir radiación no es referirse a irradiancia ni menos a insolación. Por ello vamos a tratar de explicar, lo más claro posible, cada uno de estos conceptos.

Para cualquier elección de diseño de energía fotovoltaica o térmica todo técnico, ingeniero o experto en la materia es su pilar de conocimientos sobre los párrafos que a continuación describimos en forma genérica.

2. Radiación solar

Proceso de transmisión de ondas o partículas a través del espacio. Todas las maneras de radiación son producidas por cargas aceleradas.

Es la propagación de energía en modo de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

Midiendo la Irradiancia en tiempo real
Midiendo la Irradiancia en tiempo real

La radiación del Sol es emitida en todas las longitudes de onda, pero tiene un máximo en la región de luz visible.

Recordemos que la luz visible está compuesta por varios colores, que cuando se mezclan forman la luz blanca.

adiación solar general
Radiación solar general

Como representan en los diagramas solares de la Tierra (imagen derecha por ejemplo) los pintados de color rojo están representando los lugares donde la radiación solar es mayor, quema más, calienta más, que en zonas de color verde o azul.

Las zonas rojas son de mayor irradiancia, mayor Hora Solar Pico, lo que se puede comprobar con un Instrumento como este.

3. Irradiancia

Término que se usa para determinar la cantidad de energía que se capta en un área es decir la cantidad de radiación solar que cae en una superficie terrestre la cual se considera el dato de un kilovatio por metro cuadrado (kW/m²) para un valor de constante solar.

«La irradiancia es la magnitud utilizada para describir la potencia incidente por unidad de superficie de todo tipo de radiación electromagnética«

No hay un valor único de Irradiancia debido a que la distancia Tierra-Sol no es constante además que la Radiación Solar disminuye o aumenta con la distancia a través de la Ley del Universo y la trayectoria elíptica Tierra-Sol.

Repetimos: Irradiancia es la Potencia de la radiación incidente sobre una superficie por lo que la Unidad de la Irradiancia es «W/m² o kW/m2 » 

Potencia incidente por unidad de superficie de todo tipo de radiación electromagnética.
Potencia por unidad de área del espectro total de la radiación

La Irradiancia solar fuera de la atmósfera es de aproximadamente 1367 W/m². Se mide en W/m².

Es el cociente entre la potencia (la energía por unidad de tiempo) y el área que recibe la radiación.
La irradiancia nos permite conocer cuánta energía incide sobre un área en un tiempo determinado.
‘                                         Irradiancia=P/A
Donde: P= potencia medida en Watts (W) y A= área en metros cuadrados (m²).

Las unidades presentadas anteriormente son las de irradiancia en el sistema internacional de unidades, sin embargo, para usos prácticos de mediciones de radiación solar diaria y anual se utilizan las unidades kWh/m²/día y kWh/m²/año.

El Valor promedio de nuestra irradiancia es de 1.367 W/m² conocido como constante solar con cielo limpio.
En la superficie de la Tierra no alcanza 1.367 W/m² de irradiancia debido a la presencia de la atmósfera, la cual no permite que llegue la radiación solar de forma directa.

4. Irradiación

Es la energía por unidad de superficie a lo largo de un tiempo. Se representa en Julios (energía) por metro cuadrado J/m² o MJ/m², aunque también se expresa Wh/m² o kWh/m² (potencia) mediante la conversión de unidades.

Emisión de rayos o radiaciones, eso es irradiación

5. Insolación

A la Insolación se le conoce como a la Acumulación de Energía promedio durante un período de tiempo (día, mes, anual, estacional). Es la misma irradiancia, pero considerando un tiempo promedio de permanencia sobre una superficie.

Las unidades que se emplean para este concepto son las Unidades de Energía por Unidades de Área.

Tenemos así en el Sistema Internacional (SI), las siguientes UNIDADES:

Unidades de Insolación:  Langley: cal/cm2     MJ/m2   BTU/ft2    kW-h/m2  

Unidades y cantidad de energía en modo de radiación que llega a un lugar de la Tierra en un día concreto (insolación diurna) o un año (insolación anual).

Efecto que produce una exposición prolongada a la luz solar o calor extremo en el cuerpo.
Excesiva exposición a los rayos del sol y los efectos que ello produce. Grave afección que puede poner en riesgo la salud.

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6. Conclusión:

Hay diferencia de análisis conceptual entre la radiación solar frente a la irradiación solar y es más con la insolación que nos indica la «hora solar pico» HSP.

Reiteramos finalmente que la Insolación es la cantidad de energía en forma de radiación solar que llega a un punto de la Tierra en un día concreto (insolación diurna) o en un mes o año (insolación mensual o anual). Caso Perú aquí.  Reiteremos la diferencia de Voltios, Amperios, Potencia a fin de dominarlos definitivamente.

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