ENERG

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ENERGÍA SOLARMovimiento de la Tierra respecto al
Sol y variación del ángulo de declinación
Declinación (d) Ángulo que forma el plano del
ecuador terrestre con la dirección en que se
encuentra el Sol, plano de la eclíptica o línea
imaginaria que representa la órbita descrita por
la Tierra. Depende del día del año (z nº del
día en el año). La ecuación de Cooper refleja
esta dependencia de forma sencilla pero
aproximada
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ENERGÍA SOLAR. Posición del vector solar en
coordenadas horarias
Vector solar Vector con origen en el observador
y extremo en el Sol. Coordenadas horarias
Sistema de referencia centrado en el observador y
definido por tres ángulos declinación (d),
latitud (f) y ángulo horario (h). Latitud (f)
Ángulo comprendido entre el paralelo del
observador y el Ecuador terrestre, positivo para
el hemisferio Norte y negativo para el Sur.Es
constante para un observador dado, por lo que
fijado éste las coordenadas horarias son d,
función del día del año, y h, función de la hora
del día. Ángulo horario (h) Ángulo comprendido
entre el plano meridiano del observador y el
plano meridiano que pasa por el Sol depende de
la hora del día, es 0º al mediodía solar,
negativo antes y positivo después cada hora es
igual a 15º y viene dado por
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ENERGÍA SOLAR. Cálculo del Tiempo Solar Verdadero
(TSV)
Duración del día solar Tiempo que tarda en pasar
el Sol dos veces consecutivas por el mismo
meridiano terrestre. Tiempo solar verdadero
(TSV) Hora que indicaría un reloj hipotético que
repartiera la duración del día solar en 24 horas.
Como la velocidad de rotación de la Tierra varía
a lo largo del año, todos los días del año no
duran exactamente 24 h, por lo que no puede
usarse un reloj normal para conocer el
TSV. Tiempo solar Medio (TSM)) Tiempo ficticio
que supone a la Tierra con rotación constante a
lo largo de todo el año. Está asociado al
meridiano que pasa por el lugar considerado. Como
cada longitud terrestre tendría su propio TSM, se
adopta el mismo para todos los puntos situados
dentro del mismo huso horario aproximadamente a
las 12 h del TSM, el Sol pasa por el meridiano
central del huso horario. En España, el
territorio peninsular se encuentra en el huso
horario del meridiano de Greenwich (0º) y
Canarias en el siguiente (15º W). La Hora Oficial
(HO) en España tiene un adelanto (e) respecto al
TSM de 1 hora en invierno y 2 horas en verano
por tanto HO TSM e El TSM para el meridiano
de Greenwich se conoce como Tiempo Universal (TU)
o Tiempo Medio de Greenwich (GMT) Actualmente el
TU se establece no por el Sol sino mediante
relojes atómicos, añadiendo o quitando en fechas
establecidas segundos de salto (leap seconds),
determinados por el Servicio Internacional de
Rotación de la Tierra. Este tiempo se denomina
Tiempo Universal Coordinado (UTC) y puede
conocerse aproximadamente en tiempo real en la
dirección http//www.bipm.org/en/scientific/tai/t
ime_server.html Ecuación de Tiempo (ET) Es la
diferencia entre el TSV y el TSM. Puede
calcularse aproximadamente, en minutos, por la
ecuación de Whillier Cálculo del TSV
teniendo en cuenta todos estos factores el TSV se
calcula mediante la expresión donde L es la
longitud del meridiano que pasa por el punto
estudiado y Lm, la del meridiano medio del huso
horario esta ecuación considera Lgt0 hacia el
Oeste (W) y Llt0 hacia el Este (E).
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ENERGÍA SOLAR. Posición del vector solar en
coordenadas angulares
Coordenadas angulares u horizontales Sistema que
toma como referencia el plano del horizonte,
tangente a la superficie terrestre en el punto
del observado, y donde la posición del Sol queda
definida por dos ángulos azimut (a) y altitud
(b). Azimut (a) Ángulo comprendido entre la
dirección Sur (S) y la dirección de la proyección
del Sol sobre el plano horizontal se consideran
positivos los medidos hacia el Oeste (W) y
negativos los medidos hacia el Este (E). Altitud
(b) Ángulo comprendido entre la posición del Sol
y su proyección sobre el plano horizontal. Su
complementario es el ángulo cenital (y) Relación
con las coordenadas horarias Para latitudes
superiores a las del trópico (23º27) se utilizan
las ecuaciones siguientes Altura solar
máxima (a0) Ángulo horario y azimut de la
puesta de sol (b0) Duración del día solar
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ENERGÍA SOLAR. Espectro de radiación solar e
instrumentos de medida

• Constante solar
• Irradiancia solar extraterrestre
• Irradiación solar extraterrestre, horaria y
  diaria, sobre una superficie horizontal
• hm ángulo horario del punto central del
  intervalo horario considerado
• hs ángulo horario de la salida del sol, en
  radianes y valor absoluto

Heliógrafo de Campbell-Stokes
Piranómetro de radiación total
Pirheliómetro de radiación directa
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ENERGÍA SOLAR. Posición de una superficie
inclinada respecto al Sol
Ángulo de incidencia de la radiación solar
directa (q) Formado por la dirección de la
radiación y la normal a la superficie
Ángulo de incidencia de la radiación solar
directa para una superficie fija con orientación
Sur (g0) Orientación más favorable en el
hemisferio Norte
Ángulo horario de puesta de Sol para una
superficie fija con orientación Sur (g0)
Irradiación diaria total
Hb Ho Hd Irradiación diaria directa en media
mensual, diferencia entre la global (Ho ) y la
difusa (Hd). r Factor de albedo en tanto por
uno. Rb Factor que relaciona la radiación
extraterrestre sobre superficie horizontal con la
radiación sobre una superficie inclinada
cualquiera. Para superficies orientadas al Sur en
el hemisferio Norte
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ENERGÍA SOLAR. Métodos de cálculo de la radiación
solar diaria sobre una superficie inclinada
orientada al Sur

• A partir del factor de insolación diario medio
  (s)
• 1) Ángulo horario de puesta para una superficie
  horizontal (s.h.)
• 2) Irradiación solar extraterrestre diaria sobre
  una s.h.
• 3) Irradiación global a nivel del suelo para una
  s.h.
• a,b Factores de turbidez, dependen de la
  atmósfera y del clima de la zona, a falta de
  datos a0,25 y b0,75
• 4) Ángulo horario de puesta para la superficie
  inclinada
• 5) Relación entre la irradiación, en media
  diaria mensual, difusa y global frente al índice
  de de nubosidad K (ec. de Liu-Jordan)
• 6) Factor Rb
• 7) Radiación total