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Texto cientifico

El sol

Es una masa de materia gaseosa caliente que irradia a una temperatura efectiva de unos 6000ºC. De la distribución espectral de la radiación de esta fuente de energía, medida fuera de la atmósfera terrestre, aproximadamente la mitad esta en la región visible del espectro, cerca de la otra región visible del espectro, cerca de la otra región infrarroja y un pequeño porcentaje de la región ultravioleta. El sol esta a una distancia de 149490000 kilómetros de la Tierra, y la constante solar, esto es, la intensidad media de radiación medida fuera de la atmósfera en un plano normal la radiación es aproximadamente 1.94 cal/min. cm3.

Radiación que llega a la Tierra.

La intensidad de la radiación solar que llega a la superficie de las Tierra se reduce por varios factores variables, entre ellos, la absorción de la radiación, en intervalos de longitud de onda específicos, por los gases de la atmósfera, dióxido de carbono, ozono, etc., por el vapor de agua, por la difusión atmosférica por la partículas de polvo, moléculas y gotitas de agua, por reflexión de las nubes y por la inclinación del plano que recibe la radiación respecto de la posición normal de la radiación.

Localidad y sus latitudes Diciembre

Kilocal/m2 Junio

Kilocal/m2 Promedio anual

San Juan, Puerto Rico, 18º N 4.177 5.425 5.262

El Paso, Texas, 32º N 3.274 7.408 5.525

Fresno, California, 37º N 1.655 7.106 4.502

Madison, Wisconsi, 43º N 1.220 5.398 3.309

Seattle, Washington, 47º N 624 6.184 3.146

Londres, Inglaterra, 52º N 488 4.720 2.387

Mesina, Sudáfrica, 22º S 6.293 3.635 5.086

Buenos Aires, Argentina, 35º S 7.188 2.075 4.286

Mt. Stronlo, Australia, 35º S 6.374 2.048 4..258

La intensidad de la radiación medida en la superficie de la Tierra varía de 1.6 a 0.

El total de la energía solar que llega a la Tierra es enorme. Lo EE.UU., por ejemplo, reciben anualmente alrededor de 1500 veces sus demandas de energía total. En un día de sol de verano, la energía que llega al tejado de una casa de tipo medio seria más que suficiente para satisfacer las necesidades de energía de esa casa por 24 hora. En la tabla 1 se dan valores típicos de la radiación que se recibe en la superficie de la Tierra. La figura 2, muestra la cantidad de radiación recibida en superficies orientadas de modo diferente en días claros (latitud 42ºN).

La distribución espectral de la radiación en la superficie de la tierra ha sido extensamente estudiada y se ha propuesto una serie de curvas a modo de patrón, para diferentes masas de aire. La masa de aire, m, se define como la radiación y el espesor cuando el sol esta en el cenit y el observador a nivel del mar. La curva de trazos en la figura 1 muestra la curva patrón propuesta por una masa de aire igual a 2.

La tabla II indica la distribución de energía transmitida en tres intervalos de longitud de onda, para diversas masas de aire, m, y se basa en la constante solar de 1.896 cal/min. cm.

Intervalo de longitud de onda, m Energía transmitida, cal./(min.)(cm2)

m = 0 1 2 3 4 5

Ultravioleta, 0.29-0.40 0.136 0.057 0.029 0.014 0.008 0.004

Visible, 0.40-0.70 0.774 0.601 0.470 0.371 0.295 0.235

Infrarrojo, por encima de 0.70 0.986 0.672 0.561 0.486 0.427 0.377

Totales

Calorías por minuto, por cm2 1.896 1.330 1.060 0.871 0.730 0.616

Usos posibles de la energía solar.

En una lista parcial de posibles usos de la energía solar, figuran:

• Calefacción domestica

• Refrigeración

• Calentamiento de agua

• Destilación

• Generación de energía

• Fotosíntesis

• Hornos solares

• Cocinas

• Evaporación

• Acondicionamiento de aire

• Control de heladas

• Secado

Se han ensayado todos los usos citados de la energía solar en escala de laboratorio, pero no se han llevado a la escala industrial. En muchos casos, el costo de la realización de estas operaciones con energía solar no pueden competir con el costo cuando se usan otras fuentes de energía por la gran inversión inicial que es necesaria para que funcionen con energía solar y por ello la mayor parte de los estudios de los problemas de utilización de esta energía esta relacionado con problemas económicos.

Las instalaciones solares pueden considerarse clasificadas por tres tipos de aplicación. Primero, hornos solares, usados como medio de laboratorio para obtener altas temperaturas en diversos estudios y propuestos para usos semi industriales. En segundo lugar los usos potenciales de disposiciones solares sencillas, como cocinas, refrigerantes y bombas de irrigación en regiones no industrializadas, con radiación segura y en donde los actuales recursos de energía no son satisfactorios o resulten caros. Un tercer grupo de aplicación de energía solar podrá competir en el futuro económicamente con otras

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