Curso de Energía Solar Fotovoltaica

[01]-EL SOL

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Estructura Solar	El sol es una inmensa fuente de energía inagotable con un diámetro de 1.39x10⁹m situado a la distancia media de 1.5x10¹¹m respecto de la Tierra, esta distancia se llama unidad astronómica (UA). Los datos más interesantes acerca del Sol son los siguientes: - El Sol = Estrella = Horno Nuclear. - Su diámetro es 1.400.000 km. - Su Masa es 300.000 veces la masa de la tierra. - Su temperatura superficial es de 5.600ºK - Su vida estimada es de 5.000 millones de años. - La distancia Tierra - Sol es de 150 millones de km. - La luz solar tarda 8 minutos en llegar a la tierra. - El Sol genera su energía mediante reacciones nucleares de fusión que se llevan a cabo en su núcleo. - La generación de energía proviene de la pérdida de masa del Sol, que se convierte en energía de acuerdo con la famosa ecuación de Einstein, E=m·c², donde "E" es la cantidad de energía liberada cuando desaparece la masa "m"; "c" es la velocidad de la luz. - Su flujo radiante es de 3,8x10²⁶W equivalente a una densidad de 62,5MW por cada metro cuadrado de superficie solar. De toda ella solo una pequeña parte, 1,37KW por metro cuadrado aproximadamente, llega a la superficie de la tierra como consecuencia de la distancia que los separa. La radiación que llega varía de forma aleatoria debido a muy diversos efectos que provoca sobre ella la atmósfera terrestre. Una gran parte es absorbida y dispersa por los propios agentes variables que allí se encuentran, tales como la polución y la nubosidad. CONSTANTE SOLAR: Es la radiación sobre una superficie orientada normalmente a la dirección de los rayos solares y situada fuera de la atmósfera terrestre a la distancia astronómica unidad igual a 1.495x10¹¹m que es la distancia media Sol-Tierra. No es una verdadera constante pues varía ligeramente, 0.1% a 0.2%, respecto de su valor central, Se aceptara a partir de ahora como ISC=1370 W/m². La radiación solar es una manifestación electromagnética de energía que presenta una amplia distribución espectral (gran variedad de componentes elementales de distintas longitudes de onda que van desde 0,2 a 2,6mm). DISTRIBUCIÓN ESPECTRAL: La distribución espectral de la constante solar está tabulada y representada gráficamente. De estos datos cabe destacar la existencia de un máximo para longitudes de onda en torno a los 460nm y que en el intervalo de 0 a 1.1mm, que corresponde a las radiaciones que pueden ser convertidas por la fotovoltaica, la irradiación integrada representa aproximadamente el 75% del total. Hay que tener en cuenta que la caracterización de la radiación solar incidente en la tierra no es algo sencillo, debido a tres razones fundamentalmente: 1.- La aleatoriedad de la radiación solar, que hace imposible determinar dicha radiación de una forma definitiva o exacta. 2.- El movimiento relativo Sol - Tierra regido por unas ecuaciones muy complejas, que determinan en todo momento la posición relativa del Sol con respecto a cualquier punto de la superficie terrestre. 3.- La variedad de modelos existentes para caracterizar la radiación, la cual obliga al usuario a elegir en función de las necesidades en cada caso.
Flujo Radiante
Espectro Radiante
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