Radiación Solar Ing. Andrés Julián Aristizábal, Ph.D.
Radiación Solar Extraterrestre La órbita que describe la tierra alrededor del sol no es circular sino cuasi- elíptica. La pequeña excentricidad de la órbita hace que, alrededor del 3 de Enero cuando la tierra se encuentra en el Perihelio (mínima distancia al sol), la radiación solar extraterrestre sea máxima. Seis meses después alrededor del 4 de Julio, la tierra se encuentra en el Afelio (máxima distancia al sol) y entonces la radiación solar extraterrestre es mínima. La ecuación que describe la el flujo de energía sobre un plano normal a la radiación solar extraterrestre a lo largo del año es: Donde Gsc es la constante solar de 1353 W/m2 y n es el número de día del año, que se calcula mediante la siguiente tabla:
Radiación Solar Extraterrestre Ecuaciones para convertir el día del mes, en el número del día del año.
Declinación Solar
Posición del sol respecto a un punto de la tierra
Ecuaciones de la Posición del Sol
Estimación y Medición de la Radiación Solar La irradiancia directa sobre un plano horizontal es: Donde Gsc es la constante solar, n es el numero del día de año y θz es el ángulo cenital. Combinando ésta expresión con la del coseno del ángulo cenital, se obtiene la ecuación para la irradiancia directa sobre un plano horizontal, en cualquier fecha (n, φ), cualquier lugar (δ) y cualquier hora (ω): Integrando esta ecuación desde la salida hasta la puesta de sol, obtenemos la irradiación a lo largo de un día:
Estimación y Medición de la Radiación Solar Para calcular la irradiación incidente sobre un plano horizontal Io desde un tiempo inicial a un tiempo final usamos: Estimación de la Radiación en un día despejado Irradiancia directa, normal a una superficie en una atmosfera clara: Irradiancia directa sobre una superficie horizontal en una atmosfera clara:
Estimación y Medición de la Radiación Solar Para periodos de una hora, la irradiación de un día despejado es: Modelo de Hottel: