Asignatura: Fuentes Renovables de energía Integrantes: Jaime Alexis Legarreta Cázares Diana Laura Díaz Rivas Isaac Martínez Méndez Lesly Liliana Torres.

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1 Asignatura: Fuentes Renovables de energía Integrantes: Jaime Alexis Legarreta Cázares Diana Laura Díaz Rivas Isaac Martínez Méndez Lesly Liliana Torres Castañón Ismael Mendoza Baca Catedrática: Dra. María Teresa Gutiérrez Escajeda 24/09/2017

2 DISTRIBUCIÓN DE LAS ZONAS DE RADIACIÓN SOLAR

3 CONTENIDO  ¿Que es la radiación solar ?  Unidades de medida  Constante solar  ¿Con que se mide la radiación solar?  Datos de radiación solar.  Causas de las variaciones de la radiación solar en la tierra  Mapa mundial de la radiación solar  Radiación solar en México  Radiación solar en chihuahua  Comparación de radiación local con otro país

4 ¿QUE ES LA RADIACIÓN SOLAR ? Es el flujo de energía que recibimos del Sol en forma de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias (luz visible, infrarroja y ultravioleta). Es el flujo de energía que recibimos del Sol en forma de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias (luz visible, infrarroja y ultravioleta). La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra es el W/m² (vatio por metro cuadrado). La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra es el W/m² (vatio por metro cuadrado). http://www.blogodisea.com/wp- content/uploads/2011/03/radiacion-solar-radiactividad.jpg

5 UNIDADES DE MEDIDA DE LA RADIACIÓN SOLAR Las cantidades de radiación son expresadas generalmente en términos de exposición radiante o irradiancia, siendo esta última una medida del flujo de energía recibida por unidad de área en forma instantánea como energia/área-tiempo y cuya unidad es el Watt por metro cuadrado (W/m2). Las cantidades de radiación son expresadas generalmente en términos de exposición radiante o irradiancia, siendo esta última una medida del flujo de energía recibida por unidad de área en forma instantánea como energia/área-tiempo y cuya unidad es el Watt por metro cuadrado (W/m2). La exposición radiante es la medida de la radiación solar, en la cual la radianción es integrada en el tiempo como energia/área y cuya unidad es el kWh/m2 por día (si es integrada en el día) ó MJ/m2 por día. La exposición radiante es la medida de la radiación solar, en la cual la radianción es integrada en el tiempo como energia/área y cuya unidad es el kWh/m2 por día (si es integrada en el día) ó MJ/m2 por día.

6 Otras magnitudes radiométricas: Otras magnitudes radiométricas:

7 JOULE Utilizada para medir energía, trabajo y calor. https://es.wikipedia.org/wiki/Julio_(unidad)

8 EJEMPLOS:  Energía necesaria para lanzar una manzana pequeña un metro hacia arriba.  Energía liberada cuando una manzana pequeña cae un metro hacia el suelo.  Energía liberada por una persona en reposo en una centésima de segundo.  Centésima parte de la energía que una persona puede recibir bebiendo una gota de cerveza.  Energía necesaria para calentar un gramo de agua a 15 °C (alrededor de 0,239 kelvin).

9 VATIO - WATT Es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades y equivale a 1 Joule por segundo (J/s)*. https://es.wikipedia.org/wiki/Vatio#Vatio

10 1KWH = 1000WH = 1000J/S * 3600S = 3,600,000 J UN KWH EQUIVALE A LA ENERGÍA CONSUMIDA POR:  Un foco de 100 watts encendido durante diez horas  10 focos de 100 watts encendidos durante una hora  Una plancha (1,000W) utilizada durante una hora  Un televisor (50W) encendido durante veinte horas  Una computadora (150W) utilizada durante un poco más de 6 horas y media

11 CONSTANTE SOLAR CONSTANTE SOLAR El flujo de radiación del Sol, que es la cantidad total de energía solar que atraviesa en un minuto una superficie perpendicular a los rayos incidentes con área de 1 cm2, que se encuentra a la distancia media existente entre la Tierra y el Sol. El flujo de radiación del Sol, que es la cantidad total de energía solar que atraviesa en un minuto una superficie perpendicular a los rayos incidentes con área de 1 cm2, que se encuentra a la distancia media existente entre la Tierra y el Sol.

12 ¿CON QUE SE MIDE LA RADIACIÓN SOLAR? El instrumento necesario para medir la radiación global es el piranómetro (también llamado solarímetro y actinómetro). El instrumento necesario para medir la radiación global es el piranómetro (también llamado solarímetro y actinómetro). Se trata de un sensor diseñado para medir la densidad del flujo de radiación solar (kilovatios por metro cuadrado) en un campo de 180 grados. Se trata de un sensor diseñado para medir la densidad del flujo de radiación solar (kilovatios por metro cuadrado) en un campo de 180 grados.

13 DATOS DE RADIACIÓN SOLAR De toda la radiación Solar, solo el 47% llega al planeta Tierra, de este porcentaje podemos desglosar los siguientes datos: De toda la radiación Solar, solo el 47% llega al planeta Tierra, de este porcentaje podemos desglosar los siguientes datos: 28 % es reflejada por las nubes. 28 % es reflejada por las nubes. 5 % la absorben tanto nubes como polvo. 5 % la absorben tanto nubes como polvo. 17 % La absorben los gases atmosféricos como el vapor de agua. 17 % La absorben los gases atmosféricos como el vapor de agua. 0.2 % la absorben las plantas. 0.2 % la absorben las plantas. 21 % la absorbe la superficie terrestre. 21 % la absorbe la superficie terrestre. 26 % La absorbe el agua 26 % La absorbe el agua Del 47 % de la radiación Solar, que es la que llega a la Tierra, se reparte de la siguiente manera: un 40% a evaporación de agua, un 0,2% a la fotosíntesis de plantas y un 59,8% la absorben mares y océanos. Del 47 % de la radiación Solar, que es la que llega a la Tierra, se reparte de la siguiente manera: un 40% a evaporación de agua, un 0,2% a la fotosíntesis de plantas y un 59,8% la absorben mares y océanos.

14 CAUSAS DE LAS VARIACIONES DE LA RADIACIÓN SOLAR EN LA TIERRA CAUSAS DE LAS VARIACIONES DE LA RADIACIÓN SOLAR EN LA TIERRA

15 DECLINACIÓN SOLAR Es el ángulo entre la línea Sol-Tierra y el plano ecuatorial celeste (proyección del ecuador terrestre). El valor de la declinación solar varía a lo largo del año, de 23,45° (21 de junio),a - 23,45° (21 de diciembre), pasando por cero en los equinoccios de primavera y de otoño. Es el ángulo entre la línea Sol-Tierra y el plano ecuatorial celeste (proyección del ecuador terrestre). El valor de la declinación solar varía a lo largo del año, de 23,45° (21 de junio),a - 23,45° (21 de diciembre), pasando por cero en los equinoccios de primavera y de otoño.

16 LAS ESTACIONES, EQUINOCCIOS Y SOLSTICIOS El cambio de las estaciones a lo largo del año se produce al darse la particularidad de que el eje de rotación de la Tierra se encuentra inclinado respecto del plano de la órbita, esto hace que los rayos del Sol incidan de forma diferente a lo largo del año en cada hemisferio. El cambio de las estaciones a lo largo del año se produce al darse la particularidad de que el eje de rotación de la Tierra se encuentra inclinado respecto del plano de la órbita, esto hace que los rayos del Sol incidan de forma diferente a lo largo del año en cada hemisferio.

17  Solsticio de Verano: Comienza el 21 de junio, el Hemisferio Norte se inclina hacia el Sol. Los días son más largos que las noches y los rayos del Sol inciden de forma más perpendicular, al situarse el Sol en la vertical del Trópico de Cáncer.  Equinoccio de Otoño: Comienza el 22 de septiembre, los días y las noches tienen igual duración en todo el planeta, al situarse el Sol en la vertical del Ecuador.  Equinoccio de Primavera: Comienza el 21 de marzo, los días y las noches tienen igual duración en todo el planeta, al situarse de nuevo el Sol en la vertical del Ecuador.  En el Solsticio de Invierno, 22 de diciembre, es el Hemisferio Norte el que tiene los días más cortos que las noches, a la vez que los rayos del Sol inciden de una forma más oblicua, al situarse el Sol en la vertical del Trópico de Capricornio. la Tierra pasa por cuatro momentos importantes durante su movimiento de traslación:

18 Movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol, pasando por las cuatro estaciones durante los 365 días que tarda en completarse un año. Movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol, pasando por las cuatro estaciones durante los 365 días que tarda en completarse un año.

19 POSICIONAMIENTO DEL SOL RESPECTO A LA SUPERFICIE TERRESTRE En los ciclos diarios generados por el movimiento de rotación que la tierra efectúa sobre su propio eje sucede un fenómeno similar. Durante el amanecer y el atardecer, en un punto determinado de la superficie terrestre los rayos solares inciden con ángulos muy bajos y atraviesan una porción mayor de la atmosfera. Durante el amanecer y el atardecer, en un punto determinado de la superficie terrestre los rayos solares inciden con ángulos muy bajos y atraviesan una porción mayor de la atmosfera. Justo hacia el mediodía sucede lo contrario el sol se encuentra en su posición más elevada posible y la radiación solar se intensifica entonces de manera importante. Justo hacia el mediodía sucede lo contrario el sol se encuentra en su posición más elevada posible y la radiación solar se intensifica entonces de manera importante.

20 MAPA MUNDIAL DE LA RADIACIÓN SOLAR MAPA MUNDIAL DE LA RADIACIÓN SOLAR

21  Zonas que reciben mayor radiación solar: principalmente en la zona del ecuador, difuminándose hacia los polos. En este mapa podemos ver que México, Estados Unidos y algunos países de Sudamérica son los que cuentan con mayor potencial solar en todo el continente. En este mapa podemos ver que México, Estados Unidos y algunos países de Sudamérica son los que cuentan con mayor potencial solar en todo el continente.  Algunos países en donde menos radiación de energía solar hay es en donde actualmente más se está usando la energía solar. Por ejemplo Alemania.  Ninguna ciudad europea supera a México en potencial solar.  En primer lugar se encuentra China, luego Singapur, México, Australia e India.

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24  La zona norte es de las más soleadas del mundo. La mitad del territorio nacional presenta una insolación promedio de 5.3 KWh por metro cuadrado al día, suficiente para satisfacer la necesidad de un hogar mexicano promedio.  El territorio nacional destaque en el mapa mundial de territorios con mayor promedio de radiación solar anual con índices que van de los 4.4 kWh/m2 por día en la zona centro, a los 6.3 kWh/m2 por día en el norte del país.

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27 RADIACIÓN SOLAR EN LUGARES SELECTOS DE MÉXICO

28 SONORA, UNO DE LOS LUGARES CON MAYOR POTENCIAL SOLAR EN MÉXICO Y EL MUNDO. Sonora recibe una insolación mayor a los 6 KWh/m2 /día promedio, eso lo coloca en la lista de los estados con mayor potencial eléctrico. Sonora recibe una insolación mayor a los 6 KWh/m2 /día promedio, eso lo coloca en la lista de los estados con mayor potencial eléctrico. El potencial de Sonora rebasa también al de los líderes en captación de energía solar, como España y Alemania. Según datos del Sistema Geográfico de Información Fotovoltaica de la Comisión Europea. El potencial de Sonora rebasa también al de los líderes en captación de energía solar, como España y Alemania. Según datos del Sistema Geográfico de Información Fotovoltaica de la Comisión Europea. http://www.explorandomexico.com.mx/state/25/Sonora/

29 RADIACIÓN SOLAR EN CHIHUAHUA El Estado de Chihuahua encabeza la lista de entidades con mayor irradiación solar registrada en México, con una máxima de 8.9 kWh / m2, en la ciudad de Chihuahua, mientras que en Juárez es de 7.4, y 6.9 unidades en Guachochi.

30 La empresa Enel Green Power México destinará alrededor de 650 millones de dólares para la construcción de esta planta. La empresa Enel Green Power México destinará alrededor de 650 millones de dólares para la construcción de esta planta. La compañía señaló que se prevé que la instalación de 754 MW1 entre en servicio en el segundo semestre de 2018, y que genere más de 1.700 Gigawatts por hora (GW/h) al año México tendrá la planta de energía solar más grande de América Latina

31 UN NUEVO PARQUE SOLAR EN ALEMANIA Ahora, el Estado germano amplía su capacidad de esta energía con la puesta en marcha de una nueva sección en el parque solar cerca de Senftenburg, al este del país. El proyecto es ambicioso desde su misma concepción, pues se ha convertido en el parque más grande del mundo. Ahora, el Estado germano amplía su capacidad de esta energía con la puesta en marcha de una nueva sección en el parque solar cerca de Senftenburg, al este del país. El proyecto es ambicioso desde su misma concepción, pues se ha convertido en el parque más grande del mundo. Un nuevo parque solar en Alemania que se ha incorporado a la planta proporciona una capacidad de 78 MW y se ha construido en tan sólo tres meses. Nada menos que una ampliación montada sobre la base de 330.000 módulos solares cristalinos, convirtiendo la energía con 62 unidades inversoras. En total, el parque solar arroja una capacidad de 166 MW. Un nuevo parque solar en Alemania que se ha incorporado a la planta proporciona una capacidad de 78 MW y se ha construido en tan sólo tres meses. Nada menos que una ampliación montada sobre la base de 330.000 módulos solares cristalinos, convirtiendo la energía con 62 unidades inversoras. En total, el parque solar arroja una capacidad de 166 MW.

32 DELICIAS (CHIHUAHUA) Coordenadas 28°11 ′ 36 ″ N 105°28 ′ 16 ″ O

33 LEIPZIG, ALEMANIA Coordenadas 51°20 ′ 00 ″ N 12°23 ′ 00 ″ E

34 ¿PORQUE ESTA DIFERENCIA? Como ya lo mencionamos anteriormente, la cantidad de radiación solar que llega a la superficie terrestre depende de diversos factores, uno de ellos es la distancia de la tierra respecto al sol según la época del año, así como la inclinación del eje terrestre respecto al plano de la órbita solar. Esto ocasiona que los rayos solares lleguen con más potencia a algunas regiones del planeta dependiendo del mes del en el que nos encontremos. Como ya lo mencionamos anteriormente, la cantidad de radiación solar que llega a la superficie terrestre depende de diversos factores, uno de ellos es la distancia de la tierra respecto al sol según la época del año, así como la inclinación del eje terrestre respecto al plano de la órbita solar. Esto ocasiona que los rayos solares lleguen con más potencia a algunas regiones del planeta dependiendo del mes del en el que nos encontremos.

35 GLOSARIO  Solsticio: Los solsticios son los momentos en los que el Sol alcanza la máxima declinación norte (+23º 27’) o sur ( − 23º 27’) con respecto al ecuador terrestre.  Equinoccio: Son los momentos del año en que el Sol está situados en el plano del ecuador terrestre. El Sol alcanza el punto más alto en el cielo con relación al observador, que se encuentra justo sobre su cabeza (90°).  KWh: kilowatt –hora  Constante solar: Es la cantidad de energía recibida en forma de radiación solar por unidad de tiempo y unidad de superficie, medida en la parte externa de la atmósfera terrestre en un plano perpendicular a los rayos del Sol.  Julio: En inglés y también en español joule, es la unidad derivada del Sistema Internacional utilizada para medir energía, trabajo y calor.  Culombio: Símbolo C, se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica.  MJ: Mega Julio.  Radiación solar: Es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol.  Piranometro: Es un instrumento meteorológico utilizado para medir de manera muy precisa la radiación solar incidente sobre la superficie de la tierra.  Piranometro: Es un instrumento meteorológico utilizado para medir de manera muy precisa la radiación solar incidente sobre la superficie de la tierra.

36 REFERENCIAS  http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/277/A 5.pdf?sequence=5  http://www.sol-arq.com/index.php/radiacion-solar/radiacion-tierra  http://www.cuautitlan.unam.mx  http://www.oem.com.mx/laprensa/notas/n3904350.htm#sthash.qsouEKy6.dpuf  http://www.sol-arq.com/index.php/radiacion-solar/radiacion-tierra  https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_solar  https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/retscreen.cgi?email=rets@nrcan.gc.ca  http://www.dforcesolar.com/energia-solar/mapa-de-radiacion-solar-en-el-mundo/ http://www.dforcesolar.com/energia-solar/mapa-de-radiacion-solar-en-el-mundo/  http://www.excelsior.com.mx/nacional/2017/03/30/1155075