RADIACION SOLAR Y SUS LEYES

RADIACION SOLAR Y SUS LEYES

Autores:

La energía solar llega a la Tierra por medio de ondas electromagnéticas; esta incidencia es medida a través de la irradiación, la cual se basa en medir la cantidad de energía que cae por unidad de área, dicha irradiación puede ser directa o difusa; la intensidad radiante, que se encarga de medir la cantidad de energía incidente pero esta vez por m2, teniendo en cuenta la dirección y el ángulo de incidencia del rayo solar. Fenómenos como la reflexión y dispersión, tratan las variaciones que sufre la luz al pasar las distintas capas y superficies terrestres; para entender dichos fenóenosse establecieron ciertas leyes de la radiación las cuales explican el comportamiento de la radiación en los cuerpos.

Palabras Claves: irradiancia, Reflexión, dispersión, intensidad, absorción, emisividad, ondas de radiación, temperatura.

IRRADIANCIA

El sol emite energía por ondas electromagnéticas y es lo que llamamos radiación solar. Sin embargo, no toda la radiación solar llega a la superficie de la tierra, gran parte es absorbida por los gases de la atmósfera. La radiación solar que obtenemos del sol puede ser medida de dos maneras, tanto en su potencia (irradiancia), como su energía por hora (irradiación).

La irradiancia 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. No hay un valor único de Irradiancia debido a que la distancia Tierra-Sol no es constante. La Unidad de la

Irradiancia es igual a kW/m2. Nótese la diferencia con el término “Irradiación” que es la Energía por Unidad de Superficie y por unidad de tiempo: kWh/m2. (Eliseos, 2014)

[pic 1]

Irradiancia solar directa: Irradiancia de la radiación solar que alcanza una superficie en la misma dirección que la de la línea recta desde el disco solar.

-Irradiancia solar difusa: Irradiancia de la radiación solar que no alcanza la superficie en la misma dirección de la línea recta desde el disco solar (Bolaños,C. 2009)

LA INTENSIDAD RADIANTE (I)

Se define como el flujo radiante por unidad de ángulo sólido en una cierta dirección r incide, atraviesa o emerge de un cierto punto A situado sobre la superficie S0.

La intensidad del calor recibida por una superficie horizontal depende de la inclinación con que llegan los rayos solares: La mayor intensidad corresponde a una superficie que recibe los rayos solares verticalmente; la menor intensidad, cuando los rayos solares llegan con mucha oblicuidad. A medida que esto sucede, la misma cantidad de radiación se distribuye en una mayor superficie; por lo tanto, la energía recibida por centímetro cuadrado de superficie receptora disminuye.

[pic 2]

REFLEXIÓN

Al incidir la luz en un cuerpo, la materia de la que está constituido retiene unos instantes su energía y a continuación la remite en todas las direcciones. Sin embargo, en superficies lisas, la mayor parte de la radiación se pierde, excepto la que se propaga con el mismo ángulo que incidió. Ejemplos simples: espejos, los metales pulidos o el agua de un río. La luz también se refleja por medio del fenómeno denominado reflexión interna total, que se produce cuando un rayo de luz, intenta salir de un medio en que su velocidad es más lenta a otro más rápido, con un determinado ángulo. (Moreno D, 2012). Se distingue dos tipos de reflexión: Reflexión especular: Reflexión difusa: (Ramírez L, 2010).

[pic 3]

[pic 4]

DISPERSIÓN

[pic 5]

Uno de los fenómenos de la luz natural es su descomposición en todos los colores del arco iris, desde el rojo hasta el violeta, cuando se refracta a través de algún material de vidrio, este fenómeno recibe el nombre de dispersión y es debido a que la velocidad de la luz en un medio cualquiera varía con la longitud de onda (Cada color tiene una longitud de onda distinta). Así, para un mismo ángulo de incidencia, la luz se refracta con ángulos distintos para diferentes colores (Ruiz F, 20012)

...