Radiacion Solar

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CURSO FOTOVOLTAICA “RADIACIÓN SOLAR”

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Radiación solar conceptos basicos.

Transcript of Radiacion Solar

  • CURSO FOTOVOLTAICA

    RADIACIN SOLAR

  • TEMARIO

    Radiacin Solar

    Irradiancia e Irradiacin

    Radiacin Global

    Radiacin Superficie Inclinada

    Espectro Visible

    Instrumentos de Medicin Solar

  • RADIACIN SOLAR El Sol genera energa mediante reacciones nucleares de fusin que se producen en su ncleo. Esta energa recibe el nombre de radiacin solar, se transmite en forma de radiacin electromagntica y alcanza la atmsfera terrestre en forma de conjunto de radiaciones o espectro electromagntico con longitudes de onda que van de 0,15 m a 4 m aproximadamente.

  • RADIACIN SOLAR

    La radiacin solar atraviesa la atmsfera antes de llegar a la superficie terrestre y

    se altera por el aire, la suciedad, el vapor de agua, los aerosoles en suspensin, y

    otros elementos de la atmsfera. Estas alteraciones son de diferentes tipos segn la propiedad ptica que se pone de manifiesto:

    Reflexin: nubes. Absorcin: ozono, oxgeno, dixido de carbono, vapor de agua. Slo acta

    sobre algunas longitudes de onda de la radiacin.

    Difusin: polvo, aerosoles, gotas de agua.

    Estos efectos varan dependiendo de la cantidad de atmsfera que la radiacin

    solar ha de atravesar. Para especificar esta distancia se utiliza el concepto de

    masa de aire (AM) que es el espesor de la atmsfera terrestre que recorre la

    radiacin solar directa expresado como mltiplo del camino que recorrera en

    una direccin perpendicular a la superficie terrestre.

  • RADIACIN SOLAR

    Cuando el Sol est en su posicin ms alta, en un da sin

    nubes, la masa de aire (AM) atravesada es mnima 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 atmsfera terrestre.

    Se puede calcular la masa de aire con la expresin:

    Cuando se especifica la potencia mxima de un mdulo

    fotovoltaico en sus hojas de datos se indica para un valor

    de AM=1,5 que corresponde a un ngulo cenital zs de 48,2.

    S

    S ZS ZS

    ngulo de elevacin solar 1 1AM

    sen cos ngulo do distancia cenital

    Afta 42,9 < S < 89,9

    1,47 < AM < 1

  • RADIACIN SOLAR

    La radiacin solar sobre la superficie terrestre

    tiene variaciones temporales, siendo unas

    aleatorias, como la nubosidad, y otras

    previsibles, como son los cambios estacionales

    o el da y la noche, provocadas por los

    movimientos de la Tierra.

    Para facilitar su estudio, la radiacin solar

    sobre un receptor se clasifica en tres

    componentes: directa, difusa y reflejada o de

    albedo.

  • RADIACIN SOLAR Radiacin directa: la forman los rayos recibidos directamente del Sol.

    Radiacin difusa: procedente de toda la bveda del cielo, excluyendo el disco solar, la

    forman los rayos dispersados por la atmsfera

    en direccin al receptor (por ejemplo, en un

    da completamente nublado toda la

    radiacin recibida es difusa).

    Radiacin reflejada o de albedo: reflejada por la superficie terrestre hacia el receptor.

    Depende directamente de la naturaleza de

    las montaas, lagos, edificios, etc. que rodean

    al receptor.

    La suma de todas las radiaciones descritas

    recibe el nombre de radiacin global que es

    la radiacin solar total que recibe la superficie

    de un receptor y por lo tanto la que nos

    interesa conocer y cuantificar.

  • IRRADIANCIA E IRRADIACIN Para cuantificar la radiacin solar se utilizan dos magnitudes que corresponden a

    la potencia y a la energa de la radiacin que llegan a una unidad de superficie,

    se denominan irradiancia e irradiacin y sus definiciones y unidades son las

    siguientes:

    Irradiancia: potencia o radiacin incidente por unidad de superficie. Indica la intensidad de la radiacin solar. Se mide en vatios por metro cuadrado (W/m2).

    Irradiacin: integracin o suma de las irradiancias en un periodo de tiempo determinado. Es la cantidad de energa solar recibida durante un periodo de

    tiempo. Se mide en julios por metro cuadrado por un periodo de tiempo (J/m2 por

    hora, da, semana, mes, ao, etc., segn el caso).

    En la prctica, dada la relacin con la generacin de energa elctrica, se utiliza

    como unidad el Wh/m2 y sus mltiplos ms habituales kWh/m2 y MWh/m2

  • IRRADIANCIA E IRRADIACIN EJEMPLO:

    A cuntos kWh/m2 equivale una irradiacin de 6.362 kJ/m2?

    Solucin:

    1 Ws equivale a 1 julio, por lo tanto 1 Wh equivale a 3.600 julios, puesto que una

    hora tiene 3 600 segundos. Por lo tanto, 1 kWh tiene 3.600 kJ.

    Para convertir kJ/m2 a kWh/m2 dividimos entre 3.600:

    6.362 / 3.600 = 1,766 kWh/m2.

  • IRRADIANCIA E IRRADIACIN La irradiancia que genera el Sol es de aproximadamente 6,35 107 W/m2 y solo

    una pequea parte de esta radiacin llega al exterior de la atmsfera terrestre,

    1.367 W/m2 aproximadamente. Este valor de la radiacin solar extra-atmosfrica

    recibe el nombre de constante solar (B0) y se recibe cuando la Tierra est situada a una distancia de 1 ua del Sol.

    La absorcin de la atmsfera en condiciones AM=1, que es el recorrido

    atmosfrico mnimo, reduce la irradiancia que llega a la superficie terrestre a

    1.000 W/m2, valor de irradiancia normalizado que se utiliza para definir los

    parmetros nominales de los mdulos fotovoltaicos.

  • Para especificar la radiacin global mediante sus

    correspondientes magnitudes, irradiancia global e

    irradiacin global.

    Irradiancia Global G

    Irradiacin Global Gt,I Periodo de tiempo de

    integracin de la irradiacin:

    horaria (h), diaria (d), mensual

    (m) o anual (a)

    Valor medio de la

    irradiacin: valor medio

    mensual (m) o valor

    medio anual (a).

    IRRADIANCIA E IRRADIACIN

  • IRRADIANCIA E IRRADIACIN

  • Entre parntesis, despus de la letra G, se especifica la orientacin e

    inclinacin de la superficie donde se recibe la radiacin solar, G(a, b),

    donde a es el acimut de la superficie y b la inclinacin.

    Si el acimut es cero, solo se indica la inclinacin.

    Por ejemplo:

    G(0) irradiancia global sobre una superficie horizontal.

    G(35, 45) irradiancia global sobre una superficie con acimut 35

    (Oeste) e inclinada 45.

    Ga (0) irradiacin global anual sobre una superficie

    horizontal.

    Gh (30) irradiacin global horaria sobre una superficie

    orientada al Sur (acimut cero) e inclinada 30.

    Gdm (20, 30) Media mensual de irradiacin global diaria sobre una superficie con acimut 20o (Este) e inclinada 30.

    IRRADIANCIA E IRRADIACIN

  • Cunta energa solar llega a la superficie de un generador

    fotovoltaico?

    Debe hacerse una prediccin basada en datos histricos. Podemos conocer cunta energa solar se ha recibido en el

    pasado, pero no podemos saber cunta energa solar se recibir en

    el futuro en ese lugar, solo podemos suponer que el

    comportamiento del clima en el futuro ser parecido al del pasado

    y basndonos en esto, calcular la energa solar que se recibir.

    Las bases de datos existentes utilizan registros histricos de varios aos con los datos horarios o diarios de irradiancia solar sobre

    superficie horizontal o inclinada.

    Los datos se tratan para obtener un modelo de comportamiento anual que recoge, para cada mes, la media de todos los valores de

    radiacin recogidos para ese mes a lo largo de los aos.

    RADIACIN GLOBAL

  • La tabla 1.2 es un ejemplo de datos de irradiacin sobre superficies inclinadas

    publicados por el Ministerio Espaol de Industria, Turismo y Comercio [Radiacin

    solar sobre superficies inclinadas. Centro de Estudios de la Energa. Ministerio

    Industria y Energa. Madrid, 1981].

    RADIACIN GLOBAL

    La tabla muestra valores medios

    mensuales de irradiacin global diaria [Gdm()] de cada mes sobre una superficie con inclinaciones que van de 0 (horizontal) hasta 90 (vertical). La ltima columna muestra la

    irradiacin global anual [Ga()], que corresponde a la suma de todos los valores medios mensuales de la irradiacin global diaria multiplicados por el

    nmero de das de cada mes.

  • EJEMPLO: Qu irradiacin recibe una superficie, situada en Madrid, orientada al Sur y con

    una inclinacin de 40, durante el mes de marzo? Cunta irradiacin recibe a lo

    largo del ao?

    Solucin: Buscamos en la tabla, en la columna de inclinacin, la fila de 40 y en la columna

    de marzo obtenemos una irradiacin global diaria de 17.342 kJ/(mda).

    Convertimos el dato a kWh/ (mda):

    La irradiacin en el mes de marzo que tiene 31 das ser:

    Gm (40) = 31 Gdm (40) = 31 4,82 = 149,42 kWh/m2 mes

    Para calcular la irradiacin anual, tomamos directamente el valor en la columna

    Total anual, para la inclinacin de 40, y convertimos el dato a kWh/ m:

    RADIACIN GLOBAL

    dm 217.342 kW h

    G 40 4,82 3.600 m da

    dm 26.271.428 kW h

    G 40 1,742 3.600 m

  • Se puede calcular el valor medio anual de la irradiacin global diaria sobre una

    superficie inclinada, partiendo de los valores medios anuales de la irradiacin

    global diaria horizontal [Gda (0)], utilizando como datos de partida la latitud de

    la localidad y la inclinacin ptima (opt) de la superficie del generador. La irradiacin global anual que se obtiene sobre la superficie con inclinacin

    ptima y acimut cero es:

    RADIACIN SUPERFICIE INCLINADA

    b

    b b

    a

    a opt 4 4 2

    opt opt

    G 0G

    1 4,46 10 1,19 10

    Ga(bopt) : Valor medio anual de la irradiacin global sobre superficie con inclinacin ptima (kWh/m2).

    Ga(0) : Media anual de la irradiancia global horizontal

    kWh/m2).

    bopt : Inclinacin ptima de la superficie ().

  • Ejemplo: Calcular la irradiacin global anual que recibe una superficie con inclinacin

    ptima y acimut cero instalada en Antofagasta.

    Solucin: La ciudad de Antofagasta se ubica a: Latitud, = 23,6. Valor medio anual de la irradiacin global diaria horizontal, Gda(0) = 5,35 kWh/m

    2.

    Inclinacin ptima: opt = 3,7 + 0,69 || = 3,7 + 0,69 23,6 = 20

    Irradiacin global anual horizontal: Ga(0) = 365 Gda(0) = 365 5,35 = 1952,8 kWh/m

    2

    Irradiacin global anual para la superficie con inclinacin ptima:

    RADIACIN SUPERFICIE INCLINADA

    b b b

    a

    a opt 4 4 2

    opt opt

    4 4 2 2

    G 0G

    1 4,46 10 1,19 10

    1952,8 kWh2069,8

    1 4,46 10 20 1,19 10 20 m ao

  • Factor de irradiacin (FI)

    Siempre que sea posible se debe orientar la superficie del generador de forma

    ptima (a = 0 y opt). Sin embargo este requisito no siempre se puede cumplir. Pueden condicionar la orientacin de la superficie, la integracin arquitectnica, la resistencia al viento, la acumulacin de nieve, etc.

    Para considerar estas prdidas, debidas a la inclinacin y orientacin no ptimas,

    se aplica un coeficiente de reduccin de la energa denominado factor de

    irradiacin (FI) y que se calcula con las expresiones siguientes:

    RADIACIN SUPERFICIE INCLINADA

  • Para ngulos de inclinacin: 15 < 90 :

    Para ngulos de inclinacin: 15:

    Donde:

    FI : factor de irradiacin (sin unidades)

    : inclinacin real de la superficie () opt : inclinacin ptima de la superficie () a : acimut de la superficie ()

    La irradiacin sobre la superficie con inclinacin y acimut no ptimos se calcula

    multiplicando la irradiacin sobre la superficie con inclinacin ptima por el

    factor de irradiacin:

    RADIACIN SUPERFICIE INCLINADA

    b b a 2

    4 5 2

    optFI 1 1,2 10 3,5 10

    b b 2

    4

    optFI 1 1,2 10

  • Donde:

    Ga(a,b) : valor medio anual de la irradiacin global sobre superficie con inclinacin y acimut no ptimos (kWh/m2)

    Ga(opt) : valor medio anual de la irradiacin global sobre superficie con inclinacin ptima (kWh/m2) y acimut cero.

    FI : factor de irradiacin (sin unidades)

    RADIACIN SUPERFICIE INCLINADA

    a b ba a optG , FI G

  • Ejemplo: Calcula el valor medio anual de la irradiacin sobre una superficie situada en

    Antofagasta, inclinada un ngulo de 23,6 y orientada 20 hacia el Oeste.

    Solucin: La ciudad de Antofagasta se ubica a: Latitud, = 23,6. Valor medio anual de la irradiacin global diaria horizontal, Gda(0) = 5,35 kWh/m

    2.

    Inclinacin ptima: opt = 3,7 + 0,69 || = 3,7 + 0,69 23,6 = 20

    Irradiacin global anual horizontal: Ga(0) = 365 Gda(0) = 365 5,35 = 1952,8 kWh/m

    2

    Irradiacin global anual para la superficie con inclinacin ptima:

    RADIACIN SUPERFICIE INCLINADA

    b b b

    a

    a opt 4 4 2

    opt opt

    4 4 2 2

    G 0G

    1 4,46 10 1,19 10

    1952,8 kWh2069,8

    1 4,46 10 20 1,19 10 20 m ao

  • Factor de irradiacin para inclinacin = 40 y acimut a = 20:

    Valor medio anual de la irradiacin global diaria sobre la superficie:

    RADIACIN SUPERFICIE INCLINADA

    b b a

    24 5 2

    opt

    24 5 2

    FI 1 1,2 10 3,5 10

    1 1,2 10 40 20 3,5 10 20 0,938

    a b b

    a a opt

    a 2

    G , FI G

    kWhG 20,40 0,938 2069,8 1941,5

    m ao

  • ESPECTRO VISIBLE La luz, no importa su origen (solar, foco incandescente o fluorescente) es el

    resultado de radiaciones electromagnticas de muy alta frecuencia. La parte

    visible de la luz solar est contenida dentro de un determinado grupo de

    frecuencias, al que se lo denomina espectro visible.

    c

    f

    La radiacin de calor (no visible) corresponde a la radiacin infraroja (por debajo de la frecuencia del rojo). La radiacin (no visible) del violeta corresponden a la radiacin ultravioleta (por encima de la frecuencia del violeta).

  • ESPECTRO VISIBLE

  • INSTRUMENTOS DE MEDICIN SOLAR

    Pirhelimetro Mide radiacin directa mediante comparacin de seales. Rango Espectral : 300 nm 3000 nm. ngulo de visin : < 5% Accesorios necesario : Seguimiento en dos ejes

    Radiacin Solar Directa

  • INSTRUMENTOS DE MEDICIN SOLAR

    Piranmetro Mide radiacin Global (Directa + Difusa) Rango Espectral : 300 nm 3000 nm. ngulo de visin : 180%

    Accesorios necesario : ninguno

    Radiacin Solar Global

  • INSTRUMENTOS DE MEDICIN SOLAR

    Piranmetro Mide radiacin Global recibida por una superficie inclinada Rango Espectral : 300 nm 3000 nm. ngulo de visin : 180% Accesorios necesario : Necesita escudo de radiacin reflejada (albedo)

    Radiacin Solar Global Inclinada

  • INSTRUMENTOS DE MEDICIN SOLAR

    Piranmetro Mide radiacin radiacin difusa Rango Espectral : 300 nm 3000 nm. ngulo de visin : 180%

    Accesorios necesario : Sistema de anillo s o discos que bloquean la radiacin directa. stos requieren de seguimiento o ajuste manual.

    Radiacin Solar Global Reflejada (DIFUSA)

  • INSTRUMENTOS DE MEDICIN SOLAR

    Pirgemetro Mide radiacin de onda larga (IR) Rango Espectral : 4,5 m 100 m. ngulo de visin : 180%

  • INSTRUMENTOS DE MEDICIN SOLAR

    Sensores Fotoelctricos Mide radiacin de Global 0-2000 W/m2

    400 nm 700 nm W/m2

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR

    Piranmetro Clase 1 0-2000 W/m2

    335 nm 2200 nm W/m2 (95%)

    Piranmetro Clase 2 0-2000 W/m2

    335 nm 2200 nm W/m2 (95%)

    Piranometro Fotoelctrico 0-2000 W/m2

    400 nm 700 nm W/m2 (95%)

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Datos Bancables

    Las mediciones de radiacin solar deben cumplir, como mnimo, con

    las exigencias impuestas por la WMO/CIMO para datos Clase A.

    Datos Clase A: Piranmetro 1era Clase ISO 9060. Incerteza del 5% para

    el total del da. Sensor ventilado. Calibracin cada dos aos. Limpieza

    regular del sensor (al menos semanalmente).

    Datos Clase B: Piranmetro 1era Clase ISO 9060. Sin ventilacin.

    Calibracin cada dos aos. Limpieza del sensor sin regular.

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Datos Bancables

    Datos Clase C: Piranmetro 1era Clase ISO 9060. Sin ventilacin.

    Calibracin cada cinco aos. Limpieza del sensor sin regular.

    Datos Clase D: Sensor con caractersticas desconocidas o sensor que

    no sea de termopila. Calibracin desconocida o sin regular.

    Para obtener datos de radiacin clase A, los equipos debern contar

    con ciertas exigencias mnimas, teniendo en cuenta la ISO 9060 y las

    recomendaciones de la WMO (World Meteorological Organization).

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR ISO 9060 - Piranmetros

    Especificacin Segunda Referencia

    (Segundo Estndar)

    Prime

    Clase

    Segunda

    Clase

    Tiempo de respuesta al 95% < 15 s < 30 s < 60 s

    Desviacin del "cero"

    (respuesta a 200 W m-2 de

    radiacin termal neta )

    + 7 W / m2 + 15 W / m2 + 30 W / m2

    Desviacin del "cero"

    (respuesta a cambios en la temp

    ambiente de 5 K/h)

    2 W / m2 4 W / m2 8 W / m2

    Resolucin 1 W / m2 5 W / m2 10 W / m2

    Estabilidad

    (porcentaje a escala completa,

    cambios / ao)

    0.8 % 1.8 % 3 %

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR ISO 9060 - Piranmetros

    Especificacin

    Segunda Referencia

    (Segundo Estndar)

    Prime

    Clase

    Segunda

    Clase

    Trazabilidad

    (Manteniendo comparacin

    peridica)

    Con un piranmetro

    de "primera

    referencia" (First

    Standard).

    A lo ms cada 2 aos.

    Con un piranmetro

    de "segunda

    referencia"

    (Secondary Standard)

    de Primera Clase

    (calibrado).

    A lo ms cada 2 aos.

    Con un piranmetro

    de "segunda

    referencia"

    (Secondary

    Standard) de

    Primera Clase,

    calibrado.

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR ISO 9060 - Pirhelimetros

    Especificacin Segunda Referencia

    (Segundo Estndar) Primera Clase Segunda Clase

    Tiempo de respuesta al 95% < 15 s < 20 s < 30 s

    Desviacin del "cero"

    (respuesta a cambios en la

    temp ambiente de 5 K/h)

    2 W / m2 4 W / m2 8 W / m2

    Resolucin 0.5 W / m2 1 W / m2 5 W / m2

    Estabilidad

    (porcentaje a escala completa,

    cambios / ao)

    0.5 % 1 % 2 %

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR ISO 9060 - Pirhelimetros

    Especificacin Segunda Referencia

    (Segundo Estndar) Primera Clase Segunda Clase

    Trazabilidad

    (Manteniendo comparacin

    peridica)

    Con un pirhelimetro

    de "primera

    referencia" (First

    Standard).

    Mnimo cada 2 aos.

    Con un

    pirhelimetro de

    "segunda

    referencia"

    (Secondary

    Standard) de

    Primera Clase

    (calibrado).

    Mnimo cada 2

    aos.

    Con un

    pirhelimetro de

    "segunda

    referencia"

    (Secondary

    Standard) de

    Primera Clase,

    calibrado.

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Que Equipos emplear?

    Tipo de Proyecto a Evaluar

    Variable a medir Caractersticas de instrumentacin

    - Investigacin

    cientfica.

    - Potencial solar.

    Irradiancia Global Horizontal Piranmetro de 2da Referencia ISO 9060.

    - Elemento de montaje correspondiente.

    Irradiancia Difusa Horizontal

    Piranmetro de 2da Referencia ISO 9060.

    - Con esfera de sombreamiento (distancia al

    piranmetro: 501 cm)

    - Elemento de montaje correspondiente.

    Irradiancia Directa

    (con seguimiento)

    Pirhelimetro de 2da Referencia ISO 9060.

    - Seguidor solar de dos ejes por hardware y

    software (Sun Tracker).

    Horas de Sol

    Sunshine Duration Sensor.

    - Rango de respuesta en espectro de 400 a

    1100 nm.

    - Umbral de respuesta: irradiancia directa > 120

    W/m

    - Trpode o barra de montaje adecuado.

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Que Equipos emplear?

    Tipo de Proyecto a

    Evaluar Variable a medir Caractersticas de instrumentacin

    Plantas

    fotovoltaicas

    fijas.

    Irradiancia Global Horizontal

    Piranmetro de 1era Clase ISO9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin:

    - Lmite inferior 300 nm - Lmite superior 1100 nm - Elemento de montaje correspondiente

    Irradiancia Global

    En Plano de Instalacin

    Piranmetro de 1era Clase ISO9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin:

    - Lmite inferior 300 nm - Lmite superior 1100 nm - Elemento de montaje correspondiente

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Que Equipos emplear?

    Tipo de Proyecto a

    Evaluar Variable a medir Caractersticas de instrumentacin

    Plantas

    fotovoltaicas

    con seguimiento.

    Irradiancia Global

    (con seguimiento)

    Piranmetro de 1era Clase ISO9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin:

    - Lmite inferior 300 nm - Lmite superior 1100 nm - Seguidor solar de dos ejes por hardware y

    software (Sun Tracker).

    Irradiancia Directa

    (con seguimiento)

    Pirhelimetro de 1era Clase ISO9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin

    - Lmite inferior 300 nm - Lmite superior 1100 nm - Seguidor solar de dos ejes por hardware y

    software (Sun Tracker).

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Que Equipos emplear?

    Tipo de Proyecto a

    Evaluar Variable a medir Caractersticas de instrumentacin

    Plantas

    fotovoltaicas

    de concentracin.

    Irradiancia Global

    (con seguimiento)

    Piranmetro de 1era Clase ISO9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin:

    - Lmite inferior 300 nm - Lmite superior 1100 nm - Seguidor solar de dos ejes por hardware y

    software (Sun Tracker).

    - Calibracin cada 2 aos con piranmetro de

    2da referencia.

    Irradiancia Directa

    (con seguimiento)

    Pirhelimetro de 1era Clase ISO9060.

    - Seguidor solar de dos ejes por hardware y

    software (Sun Tracker). - Calibracin cada 2 aos con pirhelimetro de

    2da referencia.

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Que Equipos emplear?

    Tipo de Proyecto a

    Evaluar Variable a medir Caractersticas de instrumentacin

    Plantas termo-

    solares

    Irradiancia Global Horizontal

    Piranmetro de 2da Clase ISO9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin:

    - Lmite inferior 700 nm - Lmite superior 2800 nm

    Irradiancia Directa

    (con seguimiento)

    Pirhelimetro de 1era Clase ISO 9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin (ISO

    20473)

    - Lmite inferior 700 nm - Lmite superior 3000 nm - Seguidor solar de dos ejes por hardware y

    software (Sun Tracker).

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Cada cuanto tiempo muestrear?

    (tiempo de muestreo: 30s)

    Tipo de Proyecto a Evaluar Tiempos de Muestreo

    - Investigacin cientfica.

    - Potencial solar.

    Promedio de 60 muestras

    cada 1 minuto. (tiempo de

    muestreo: 1s)

    Plantas fotovoltaicas. Promedio de 10 muestras

    cada 5 minutos.

    Plantas Termo-Solares. Promedio de 10 muestras

    cada 5 minutos.

    (tiempo de muestreo: 30s)

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Instrumentacin de Referencia

    Caractersticas de instrumentacin Instrumentacin referencial

    Piranmetro de 2da Referencia ISO 9060. Kipp & Zonen CMP11, con unidad de

    ventilacin CVF3, o similares.

    Piranmetro de 2da Referencia ISO 9060.

    - Con esfera de sombreamiento (distancia

    al piranmetro: 501 cm)

    Kipp & Zonen CMP11, con unidad de

    montaje y bola de sombreo SOLYS 2, o

    similares.

    Pirhelimetro de 2da Referencia ISO 9060.

    - Seguidor solar de dos ejes por hardware y

    software (Sun Tracker).

    Kipp & Zonen CHP1, con seguidor SOLYS 2,

    o similares.

    Sunshine Duration Sensor. Kipp & Zonen CSD 3, o similar.

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR Instrumentacin de Referencia

    Caractersticas de instrumentacin Instrumentacin referencial

    Piranmetro de 1era Clase ISO9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin:

    - Lmite inferior 300 nm - Lmite superior 1100 nm

    Kipp & Zonen CMP3, o similares.

    Piranmetro de 2da Clase ISO9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin:

    - Lmite inferior 700 nm - Lmite superior 2800 nm

    Huxeflux LP02, o similar.

    Pirhelimetro de 1era Clase ISO9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin (ISO

    20473)

    - Lmite inferior 300 nm - Lmite superior 1100 nm

    Huxeflux DR01, o similar.

    Pirhelimetro de 1era Clase ISO 9060.

    - Respuesta en el espectro de radiacin (ISO

    20473)

    - Lmite inferior 700 nm - Lmite superior 3000 nm

    Huxeflux DR01, o similar.

  • ESTIMACIN RADIACIN SOLAR

  • ESTIMACIN DE LA RADIACIN SOLAR La radiacin solar puede ser estimada para un determinado plano, ya

    sea horizontal, inclinado o normal a los rayos solares.

    En plano horizontal En plano Inclinado En plano perpendicular a rayos solares

    n 1n n 1 n 1 n

    d1

    R R t tH

    2

    WhH = Radiacin Solar diaria 2d m

    WR = Radiacin instantnea n 2m

    t = Tiempo horas para la medicin "n"n

    n = Nmero de medidas de radiacin obtenidas

  • ESTIMACIN DE LA RADIACIN SOLAR

    Irradiacin Global en Seguimiento (KWh/m2) 8,3 (KWh/m2)

    Radiacin Difusa en seguimiento (kWh/m2) 0,4 (KWh/m2)

    Radiacin Global Horizontal (kWh/m2) 5,5 (KWh/m2)

    Radiacin Directa (kWh/m2) 7,9 (KWh/m2)

    Informacin DaCalculo realizado por la regla del Trapezio

    n 1n n 1 n 1 n

    d1

    2d

    2n

    n

    R R t tH

    2

    WhH Radiacin Solar diaria m

    WR Radiacin instantnea m

    t Tiempo horas para la medicin "n"

    n Nmero de medidas de radiacin obtenidas

    dd.mm.yy hh:mm

    Radiacin

    Global en

    seguimiento

    (W/m2)

    Radiacin

    Difusa en

    seguimiento

    (W/m2)

    Radiacin

    Global

    Horizontal

    (W/m2)

    Radiacin

    Directa (W/m2)

    Temperatura

    (C)

    Irradiacin

    Global en

    Seguimiento

    (KWh/m2)

    Radiacin

    Difusa en

    seguimient

    o (kWh/m2)

    Radiacin

    Global

    Horizontal

    (kWh/m2)

    Radiacin

    Directa

    (kWh/m2)

    15.05.09 0:00 0 0 0 0 9,1 0,000 0,000 0,000 0,000

    15.05.09 0:10 -3 -1 -3 -1 8,9 0,000 0,000 0,000 0,000

    15.05.09 0:20 -3 -2 -3 0 8,2 0,000 0,000 0,000 0,000

    15.05.09 0:30 -3 -2 -3 0 7,4 0,000 0,000 0,000 0,000

    HdRn+1Rn

    tn+1

    tn

    15.05.09 11:40 818 40 805 778 19,6 0,136 0,007 0,135 0,130

    15.05.09 11:50 817 38 813 779 19,7 0,136 0,006 0,136 0,130

    15.05.09 12:00 816 36 818 779 20,3 0,136 0,006 0,137 0,130

    15.05.09 12:10 819 36 823 783 20,2 0,137 0,006 0,137 0,131

    15.05.09 12:20 820 35 824 785 20,5 0,137 0,006 0,137 0,131

    15.05.09 23:20 -3 -3 -4 0 6,4 0,000 0,000 0,000 0,000

    15.05.09 23:30 -2 -1 -3 0 7,8 0,000 0,000 0,000 0,000

    15.05.09 23:40 -2 -1 -2 -1 7,5 0,000 0,000 0,000 0,000

    15.05.09 23:50 -3 -2 -3 0 6,1 0,000 0,000 0,000 0,000

    8,3 0,4 5,5 7,9

  • ESTIMACIN DE LA RADIACIN SOLAR

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900

    0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

    Radiacin Global en seguimiento (W/m2) Radiacin Difusa en seguimiento (W/m2)

    Radiacin Global Horizontal (W/m2) Radiacin Directa (W/m2)