A continuación vamos a hablar sobre algo relacionado con las energías renovables, se trata de la radiación solar. Este fenómeno, alimenta de energía a las placas fotovoltaicas y los sistemas que sirven para favorecer la energía que nos ayuda a llevar el día a día. Así que vemos qué es con detalle y sobre todo, de qué modo funciona.
¿Qué es la radiación solar?
La radiación solar es la energía radiante que emite el Sol. Se genera en el núcleo a través del proceso de fusión y desde allí se irradia a las capas externas de la estrella. La radiación solar juega un papel de primordial importancia: de hecho es gracias a esto que la vida en la Tierra es posible porque de lo contrario las temperaturas serían excesivamente bajas para permitir la supervivencia de la especie. Además de esto, sin embargo, como veremos en breve, la importancia de la radiación solar también está vinculada a la energía renovable : los paneles fotovoltaico pueden producir su propia energía derivada de la radiación solar.
La composición de la radiación solar
La radiación solar puede ser visible o no visible.
Radiación solar visible
La radiación solar visible es la que llega a las capas externas de la superficie de la Tierra. Esta energía corresponde al 41% de la radiación global emitida por el sol y puede tener diferentes longitudes de onda. Dependiendo de la longitud de onda, la radiación tiene diferentes características que afectan los procesos de la fotosíntesis de la clorofila.
- Las radiaciones azul-violeta (400-490 nm) son útiles para el proceso de fotosíntesis de la clorofila porque son absorbidas por los pigmentos;
- La radiación verde (490-560 nm) son menos importantes para la fotosíntesis;
- La radiación de color naranja-rojo (590-700 nm) son esenciales para la fotosíntesis y el color verde de las plantas se debe precisamente a estos.
Radiación solar no visible: rayos UV e infrarrojos
La radiación no visible consiste en rayos ultravioleta (UV) e infrarrojos: los primeros son particularmente importantes porque corren el riesgo de ser nocivos para nuestra salud y nuestra piel, por lo que es importante conocerlos y saber cuáles son los riesgos que ocurren después de una exposición al sol.
Los rayos UV se dividen en 3 tipos:
- Los rayos UVC : son los más dañinos pero afortunadamente no pueden alcanzarnos porque están bloqueados por la atmósfera terrestre y en particular en la estratosfera ;
- Los rayos UVB : son responsables del bronceado, pero también de las erupciones cutáneas y las quemaduras, y provocan un mayor riesgo de tumores;
- Los rayos UVA : son aquellos que llegan en mayor cantidad y además de ser responsables del bronceado, también provocan el envejecimiento de la piel y afectan el riesgo de tumores.
¿Qué son las radiaciones solares?
Como acabamos de señalar la radiación solar es la energía radiante emitida por el Sol a partir de las reacciones de fusión termonuclear que ocurren en el núcleo solar y producen radiaciones electromagnéticas pero dentro de la propia radiación solar podemos encontrar diferentes tipos que podemos llamar radiaciones solares.
La cantidad de esta energía fuera de la atmósfera está definida por la constante solar. La constante solar se define como la cantidad de energía que se captura en el espacio fuera de la atmósfera por una superficie de un metro cuadrado, en un segundo, a la distancia promedio de la Tierra desde el Sol (C = 1.367 vatios / m 2 ). La energía asociada con el enorme flujo de radiación emitida por el sol y capturado por nuestro planeta está en el origen de la vida y le permite perpetuarse. Casi todas las formas de energía derivan directa o indirectamente del sol.
La intensidad de la radiación solar se mide con dos cantidades físicas:
- Insolación : energía diaria media (kWh / m 2 día)
- Irradiación : potencia instantánea en superficie horizontal (kW / m 2 )
A partir de esto, posible dividir la radiación solar en diferentes componentes o radiaciones solares:
- radiación global;
- radiación difusa;
- radiación directa;
- radiación reflejada;
- radiación neta.
Radiación global
La radiación global se define como la suma de la radiación medida en el suelo en un plano horizontal que proviene directamente del Sol y que se difunde desde el cielo (atmósfera). Las relaciones entre los dos componentes están relacionadas con las condiciones atmosféricas. El espectro de longitudes de onda afectadas se encuentra entre 0.3 y3 mm. La mayoría de los instrumentos utilizados para medir la radiación solar miden este parámetro. La radiación global siempre debe ser inferior al máximo teórico calculado fuera de la atmósfera, pero puede como máximo ser igual a los valores máximos teóricos calculados teniendo en cuenta la atmósfera.
Radiación dispersa
La radiación dispersa es el componente, medido en un plano horizontal, de la radiación solar que llega al suelo, no directamente del Sol, sino por la atmósfera (gas, nubes, etc.); el espectro de longitudes de onda afectadas está entre 0,3 y3 mm. El instrumento utilizado para la medición es un solarímetro con un dispositivo que mantiene el elemento sensible en «sombra» en comparación con la luz que viene directamente del sol.
Radiación directa
La radiación directa es la radiación que proviene solo directamente del Sol entre 0.3 y3 mm. El instrumento (el «pirheliómetro») mide solo lo que proviene del disco del Sol.
Radiación reflejada
La radiación reflejada es la radiación solar reflejada por una superficie dentro de la banda 0.3 -3 mm. La relación entre la radiación reflejada y la radiación global da el albedo. El instrumento de medición se coloca horizontalmente pero mirando hacia abajo.
Radiación neta
La radiación neta es la diferencia entre la radiación proveniente del cielo y la que proviene de la superficie bajo examen en la banda 0.3 -60 mm. El instrumento de medición consta de dos radiómetros: uno apuntando hacia arriba y otro apuntando hacia abajo.
Radiación solar y paneles fotovoltaicos
La energía que emite la radiación solar es particularmente importante para sus aplicaciones tecnológicas : hoy puede explotarse para producir energía térmica o eléctrica. Es precisamente en esta fuente de energía que se basa el funcionamiento de los anteriormente mencionados paneles fotovoltaicos y paneles solares térmicos : dos sistemas que permiten explotar fuentes renovables y obtener numerosos beneficios medioambientales.
