Radiación solar en México

Radiación solar

La radiación solar es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas:

Radiación directa

La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias.

Radiación difusa

La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres

La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.

El aprovechamiento de la energía del sol está condicionado por la intensidad de radiación que se recibe en la tierra, o en términos más sencillos: entre más fuerte pega el sol en la tierra, más energía se puede aprovechar. La potencia de la radiación varía según la latitud del lugar, el momento del día, las condiciones atmosféricas y climatológicas (por ejemplo nubes) y la altitud. La unidad métrica utilizada para su potencia es el Watt por metro cuadrado (W/ m²). Para expresar la cantidad de energía recibida se usa kilowatt hora por metro cuadrado por día (kWh/m²-d); eso es la cantidad de energía (medida en kilowatthoras) que llega al área de un metro cuadrado en un solo día.

Se puede asumir que en buenas condiciones de radiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.

La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m²). Irradiación en México

México está ubicado en el cinturón solar de la tierra. El país tiene una alta incidencia de energía solar en la gran mayoría de su territorio; la zona norte es de las más soleadas del mundo. Con una irradiación media anual de aproximadamente 5 kWh/m² por día, México es uno de los países a nivel mundial que presenta condiciones ideales para el aprovechamiento masivo de este tipo de energía. Sin embargo, este potencial no se ha aprovechado ampliamente.

En México, más de 40 millones habitan en altiplanicies que reciben mayor influjo solar que el recibido a nivel del mar, debido a que por cada 300 metros se incrementa en 6% la radiación ultravioleta B. Por su situación geográfica, el invierno en nuestro país tiene una corta duración y el 70% de la radiación solar se recibe entre los meses de marzo y septiembre.

A diferencia de otras latitudes, el promedio de horas de luz solar en México es de 11 horas en invierno y de casi 13 horas en verano.  Esto implica abundancia de radiación solar durante prácticamente todo el año.

radiacion1  solar mexico instituto de investigaciones eléctricas

El factor solar

El factor solar expresa la fracción de la energía de radiación solar incidente que penetra en el interior de la vivienda a través del acristalamiento.

De forma práctica, es una medida de la energía que puede entrar a través de un vidrio cuando el sol incide directamente sobre él.

Al mejorar el factor solar se consigue:

  • Mayor nivel de confort.
  • Reducción del recalentamiento interior y del efecto invernadero.
  • Reducción del coste de climatización para alcanzar la misma temperatura.
  • Protección del medio ambiente al disminuir el consumo de energía.

Cuando los rayos solares inciden sobre un acristalamiento (Ig), una parte se refleja (R), una parte es absorbida (A) y otra es transmitida al interior.

El factor solar (g) de un acristalamiento es la relación entre la energía total que entra a través del acristalamiento y la energía que incide sobre el mismo. La energía solar que entra en la estancia cerrada a través del vidrio, es absorbida por las paredes y objetos interiores, que al calentarse, emiten calor con el consiguiente calentamiento de la estancia. Éste es el llamado "efecto invernadero". Cuanto menor sea este coeficiente, menor será la energía que entra al interior. Existen vidrios de control solar que reducen el paso de la energía solar a interior.

Para mejorar el factor solar se utilizan vidrios coloreados o con tratamientos mediante capas metálicas o de sílice.   Los vidrios con factor solar reducido consiguen un efecto cortina al impedir que los rayos solares entren en la habitación, evitando incrementar la temperatura de esta por el llamado "efecto invernadero".

Para reducir la transmisión por radiación solar y la debida a la transmisión térmica existen en el mercado multitud de vidrios que mediante la combinación de tratamientos superficiales en el vidrio y/o cámaras de aire o gas, consiguen reducir la transmisión térmica, y por consiguiente las pérdidas de energía.

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