Ramón Guerrero Pérez - Replanteo y funcionamiento de instalaciones solares fotovoltáicas. ENAE0108

Los valores de azimut y altura suelen darse en tablas, aunque se pueden calcular a partir de las siguientes expresiones:

Para verificar si un edificio próximo proyecta o no una sombra sobre un campo de colectores determinado, se debe verificar si la sombra alcanza a estos.

La longitud (ls) y dirección (Z s) de la sombra se calculan con las expresiones:

H = altura del cuerpo opaco sobre el nivel de la base de los colectores

h = ángulo de las altura solar

Los valores de ls y Z sse deben calcular de hora en hora y de mes en mes, para comprobar si la sombra afecta o no al campo de captadores. También se pueden evaluar los efectos de una posible construcción de un edificio de, según el plan urbanístico, mayor altura posible, como muestra la siguiente imagen.

Una de las aplicaciones más extendidas en el ámbito de la energía solar (térmica, no fotovoltaica) es la generación de agua caliente (ACS) y calefacción. Se utilizan, para ello, captadores solares térmicos constituidos por tres elementos básicos: vidrio, absorbedor y aislamiento térmico.

Cuando el absorbedor se calienta, emite radiaciones de longitud de onda larga, la cual no puede salir fuera debido a que la cubierta transparente es opaca frente a esta radiación, siendo mínima la pérdida de energía por radiación. Gracias a este efecto invernaderogenerado por el vidrio, la radiación solar es atrapada en el interior del captador y absorbida en forma de calor por una superficie metálica “negra” del absorbedor.

También disminuyen las pérdidas de calor por convección, debido a que la cubierta transparente evita el contacto directo del absorbedor con el aire ambiente.

El aprovechamiento de la radiación solar como fuente de energía requiere el conocimiento de los datos relacionados con la cantidad y distribución de la energía solar que incide en un lugar determinado, y su variación en determinados ciclos diarios y anuales.

El conocimiento de estos datos contribuye a que se controle la disponibilidad de los recursos renovables y facilita la identificación de regiones estratégicas, donde es más adecuada la utilización de la energía solar para la solución de necesidades energéticas de la población.

Los atlas de radiación solar proporcionan información que cuantifica la energía solar que incide sobre la superficie de una zona (puede ser un país).

Para el caso de las zonas apartadas de las redes nacionales de transporte y distribución de energía, por ejemplo, esta información es necesaria para la construcción de sistemas o aplicaciones tecnológicas que, a partir de la energía solar, permiten el abastecimiento de energía eléctrica, con el fin de satisfacer diversos requerimientos (iluminación, comunicaciones, bombeo de agua, señalización o sistemas solares térmicos para el suministro de calor y calentamiento de agua o aire en secadores de productos agrícolas).

Igualmente, los mapas son importantes para el diseño de edificaciones confortables y energéticamente eficientes.

Nota

En la siguiente dirección, perteneciente a la Agencia Estatal de Meteorología, se pueden consultar multitud de datos relacionados con el mapa de radiación solar de España: < http://www.aemet.es>.

Las estaciones meteorológicas son los lugares donde se realizan mediciones y observaciones puntuales, utilizando los instrumentos adecuados de los distintos parámetros meteorológicos, para así poder establecer el comportamiento atmosférico.

A continuación, se detalla una clasificación de los tipos de estaciones meteorológicas:

1 Estaciones pluviométricas: son las estaciones meteorológicas donde un pluviómetro o recipiente cuantifica la cantidad de lluvia caída entre dos mediciones consecutivas.

2 Estaciones pluviográficas: son estaciones meteorológicas que pueden realizar de forma continua y mecánica un registro de las precipitaciones, por lo que cuantifican la cantidad, intensidad, duración y periodo en que ha ocurrido la lluvia.

3 Estaciones climatológicas principales: son aquellas estaciones meteorológicas que están cualificadas para realizar observaciones del tiempo atmosférico, precipitaciones, temperatura del aire, humedad, viento, radiación solar, evaporación y otros fenómenos especiales. Normalmente, se realizan aproximadamente tres mediciones al día.

4 Estaciones climatológicas ordinarias: estas estaciones meteorológicas deben ser capaces de medir las precipitaciones y la temperatura de manera instantánea.

5 Estaciones sinópticas principales: estas estaciones realizan observaciones de los principales elementos meteorológicos en horas de convenio internacional. Los datos corresponden a nubosidad, dirección y velocidad de los vientos, presión atmosférica, temperatura del aire, tipo y altura de las nubes, visibilidad, fenómenos especiales, características de la humedad, precitaciones, temperaturas extremas, capas significativas de las nubes, recorrido del viento y secuencia de los fenómenos atmosféricos. Esta información es codificada e intercambiada a través de los centros mundiales, con el fin de generar pronósticos para el servicio de la aviación.

6 Estaciones sinópticas suplementarias: al igual que en las estaciones meteorológicas anteriores, las observaciones se realizan a horas convenidas internacionalmente y los datos suelen corresponder a la visibilidad, fenómenos especiales, tiempo atmosférico, nubosidad, estado del suelo, precipitaciones, temperatura y humedad del aire, y viento.

7 Estaciones agrometeorológicas: en estas estaciones se realizan mediciones y observaciones meteorológicas y biológicas que ayudan a la determinación de las relaciones entre el tiempo y el clima, por una parte, y la vida de las plantas y los animales, por otra. Incluyen el mismo programa de observaciones que las estaciones climatológicas principales, además de registros de temperatura a varias profundidades (hasta un metro), y en la capa cercana al suelo (0,10 y 20 cm sobre el suelo).

Los estudios climáticos requieren información que comprenda un largo periodo de tiempo, que varía para cada elemento meteorológico (la Organización Meteorológica Mundial recomienda treinta años). Es por esto que, a la hora de realizar estudios del clima de épocas pasadas, surge el inconveniente de no poder medir directamente los datos pasados. Ante estas situaciones, es necesario recurrir a los datos indirectos. Esta información se recoge en una gran variedad de fuentes, entre las que se pueden destacar las bases de datos.