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1U1p1-
Fundamentos del Recurso Solar - 2020 G. Abal
Fundamentos del Recurso Solar
equipo docente (IFFI):
Gonzalo AbalRodrigo Alonso SuárezAgustín Laguarda
eva: https://eva.fing.edu.uy/course/view.php?id=1137
clases interactivas por Zoom: lunes de 18 a 20:30
https://us02web.zoom.us/j/89958851582ID de reunión: 899 5885 1582Contraseña: 252619
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Fundamentos del Recurso Solar - 2020 G. Abal
Fundamentos del Recurso Solar
Unidad 1: Radiación solar TOA (extra-atmósfera)
P1: Constante solar.
P2: Movimiento aparente del Sol.
P3: Ángulos locales. Diagrama solar.
P4: Irradiancia e irradiación solar sobre PH TOA
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Constante solar
El Sol es prácticamente una fuente puntual para la Tierra:
valor convencional de la constante solar
La irradiancia solar media incidente (W/m2) sobre una superficie normal a la dirección Tierra-Sol ubicada en TOA cuando la Tierra esta a 1 UA del Sol es aproximadamente constante.
Esta irradiancia es el punto de partida de todos los calculosde irradiación solar incidente en la superficie de la Tierra.
Sin embargo esta cantidadvaría diariamente debido a la actividad solar y sigue losciclos de 11 años de actividaddel Sol.
Tope de Atmósferaflujo de energía (W/m2) a travésde un plano dado.
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Constante solar
El Sol es prácticamente una fuente puntual para la Tierra:
valor convencional de la constante solar
= 1 U.A.
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Fundamentos del Recurso Solar - 2020 G. Abal
zθ
θ
geometría
1367 W/m2
o también
Irradiancia media TOA sobre la superficie diurna de la Tierra
RT
proyectando sobre plano horizontal
equivale a unas 2000 plantas térmicas o centrales nucleares de 88 MW c/u.
La potencia solar incidente en un momento dado sobre la Tierra es grande:
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medidas de TSI (< 2010) "consistidas"
1367
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Actividad solar y TSI
detalle de mancha solar, rodeada de faculaeFuente: A new, lower value of total solar irradiance:Evidence and climate significance, G. Kopf and J. Lean,GEOPHYS. RES. LETT, 38, L01706, 2011
TSI = Total solar irradiance TOAsustituye el nombre "constante solar"
medidas de TSI previas a 2010 discrepan en
hasta 15 W/m2 por problemas de calibración
de los espectroradiómetros montados en
satélites.
SORCE/TIM: primer indicación de que TSI era menor a 1367 W/m2 y cercano a 1361 W/m2
mancha + faculae = mayor irradiancia
(sin ajustes)
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Actividad solar y TSI
Total and Spectral Solar Irradiance TSIS-1 (NASA)montado en la estación espacial orbital desde 2018coincide con TIM/SORCE
https://www.nasa.gov/goddard/tsis-1
ciclo solar 23imágenes anualescon filtro UV
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Actividad solar y TSI: información moderna
información moderna es consistente con
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Fundamentos del Recurso Solar - 2020 G. Abal
En febrero 2010, NASA lanza SDO (Solar Dynamics Observatory), una sonda para estudiar la actividad solar de cerca y llegar acomprender las causas del ciclo de 11 años...
https://sdo.gsfc.nasa.gov/
SDO genera imágenes y videosde alta resolución de la superficie del Sol y su actividadmagnética.
https://youtu.be/6tmbeLTHC_0
Vale la pena ver:
Solar Dynamics Observatory (NASA)
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Distribución espectral TOA (AM0)
El espectro de la superficie solar es muy similar al de un cuerpo negro (radiador ideal) a 5777 K
varía entre 280 y 3000 nm o 0.28 y 3 micras
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Distribución espectral TOA
8%
48%0%
44%
}
Espectros TOA de referencia: E-490 y Wherli (disponibles en NREL)
1367 W/m2
el área bajo el espectro debe ser consistente con la constante solar usada:
https://www.nrel.gov/grid/solar-resource/spectra-wehrli.html
Ref: American Society for Testing and Materials, ASTM E-490, 2000
Wehrli, C. Extraterrestrial Solar Spectrum, Publ. #615, PMODWorld Radiation Center, Davos, 1985.