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4. ENERGÍA SOLAR / a. Fundamentos iniciales

1.INTRODUCCIÓN

2.ENERGÍA
Conceptos
Unidades
Equivalencias
Terminología

es

3.ENERGÍAS SUSTENTABLES
Concepto
Situación
Perspectivas

sun

4.ENERGÍA SOLAR
a. Fundamentos iniciales
Flujo Radiante/
rradiancia/Irradiación
Mapas de Irradiacion Global

b.Fundamentos adicionales
Composición Electromagnética

c.Potencialidad

d.Sistemas de Uso

e.Sistemas de Almacenamiento

f.Potencia/Producción Global/Países

g.Economía/Costos

h. Políticas Públicas/Países

i.Tendencias/Inversión

j.Investigación y Desarrollo

k.Instituciones

l.Empresas

m.Plantas de Energía Solar

n.Noticias

o.El Camino hacia la Energía Solar

ARGENTINA SOLAR
a.Estructura y Función Energética

b.Potencial
Mapas de Irradiación
Sudamérica
Argentina


c.Política Pública/Legislación

d.Capacidad Instalada/Proyectos

e.Información adicional

eo

5.ENERGÍA EÓLICA
a.Fundamentos iniciales
Circulación General de la Atmósfera
Mapas de Vientos


b.Fundamentos adicionales


c.Potencialidad

d.Sistemas de Uso

e.Sistemas de Almacenamiento

f.Potencia/Producción Global/Países

g.Economía/Costos

h.Políticas Públicas/Países

iTendencias/Inversión

j.Investigación y Desarrollo

k.Instituciones

l.Empresas

m.Granjas Eólicas

n.Noticias

o.El Camino hacia la Energía Eólica

ARGENTINA EÓLICA
a.Estructura y Función Energética

b.Potencial
Mapas Eólicos
Sudamérica
Argentina


c.Política Pública/Legislación

d.Capacidad Instalada/Proyectos

e.Información adicional

hi

6.ENERGÍA HÍDRICA

bio

7.BIOENERGÍA
a. Fundamentos iniciales

b. Fundamentos adicionales

c. Potencialidad

d. Economía/Costos

e. Sistemas de uso

f. Sistemas de Almacenamiento

g. Potencia/Produccion
Global/Países


h. Políticas Públicas/Países

i. Tendencias/Inversión

j. Investigación y Desarrollo

k. Instituciones

l. Empresas

m. Plantas de Bioenergía

n. Noticias

o. El camino hacia la Bioenergía

BIOENERGÍA ARGENTINA
a.Estructura y Función Energética

b.Potencial
Mapas Bioenergía
Sudamérica
Argentina


c.Política Pública/Legislación

d.Capacidad Instalada/Proyectos

e.Información adicional

oe

8. OTRAS ENERGÍAS

 




El RECURSO SOLAR / DEFINICIONES / DATOS

*
FLUJO RADIANTE, ENERGÍA QUE EMITE EL SOL,
POR UNIDAD DE TIEMPO,

en forma de ondas electromagnéticas es del orden de:
# 3,86 * 10^26 Watts (W) o Joule (J)/segundo (s)
POTENCIA DE LA ENERGIA QUE SOLAR

Este valor calculado mediante la Ley de Stefan Boltzman, a partir
de su temperatura y superficie tiene altisima correlación con el experimental.

La Tierra intercepta desde su distancia al sol y su tamaño, una parte de ese flujo,

* FLUJO RADIANTE INTERCEPTADO POR LA TIERRA, es del orden de:
# 1,74 * 10^17 Watts
(W) o Joule (J)/segundo (s)
POTENCIA DE LA ENERGIA SOLAR QUE INTERCEPTA LA TIERRA

Las medidas experimentales varían, dentro de este orden de valor, habida
cuenta de la variabilidad de la actividad del sol y las condiciones de la trayectoria
de la energía desde el Sol a la Tierra.

* IRRADIANCIA, FLUJO RADIANTE INTERCEPTADO POR LA TIERRA,
POR UNIDAD DE SUPERFICIE


En el TOPE DE LA ATMOSFERA a 90° de incidencia y sobre un plano) el valor
promedio anual es del orden de:
# 1367 Watts (W)/metro cuadrado (m 2) Gráfico 1
POTENCIA DE LA ENERGIA SOLAR QUE LLEGA AL TOPE DE LA ATMOSFERA,
POR UNIDAD DE SUPERFICIE

A este valor se lo denomina Constante Solar. (1367 para la WMO; 1353 ±21
para NASA /ASTM) es el valor de irradiancia integrado de todo el espectro más
3,7% correspondiente a longitudes de onda menores y mayores.

Gráfico 1 / NASA

constante solar nasa
http://science1.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2009/01apr_deepsolarminimum/
nasa

En la SUPERFICIE TERRESTRE … el valor promedio anual es del orden de:
# 168 Watts (W) /metro cuadrado (m 2) Gráfico 2
POTENCIA DE LA ENERGIA SOLAR QUE LLEGA A LA SUPERFICIE DE LA TIERRA, POR UNIDAD DE SUPERFICIE

“El Sol el responsable de toda la energía que alcanza la superficie de la Tierra. El Sol emite radiación que se puede considerar de onda corta y que prácticamente traspasa la atmósfera casi sin problemas. Veremos aquí las interacciones que tiene con la atmósfera. La Tierra intercepta una energía del Sol que en la parte superior de la atmósfera vale 1366 W/m 2 ; (ver constante solar). Sin embargo sólo intercepta energía la sección de la Tierra que mira al Sol mientras que la emite toda la superficie terrestre, así que hay que dividir la constante solar entre 4 lo que nos lleva a 342 W/m 2 . De esa energía, 77 W/m 2 es reflejada por las nubes o difundida por el aire hacia el espacio y 30 W/m 2 es reflejada hacia el espacio por la superficie terrestre. Así que 107 W/m 2 se pierden en el espacio por el albedo terrestre. El albedo es 0,313 así que se pierden en el espacio 0,313*342=107 W/m 2 . Por lo que quedan 342-107=235 W/m 2 que son los que penetran en la atmósfera. Pero empecemos por el principio:

De los 342 W/m 2 el 51,7% es decir 177 W/m 2 son dispersados por la nubes o por los gases atmosféricos (22,5%= 77W/m 2 en dirección al espacio y 29,2%= 100 W/m 2 en dirección a la Tierra). Sólo el 2% es decir 7W/m 2 son absorbidos por las nubes.
El aire absorbe un 17,5% es decir 60 W/m 2.
A la superficie de la Tierra llega directamente un 28,7% de la radiación solar inicial, es decir 198 W/m 2 , de la que un 19,9% es decir 168 W/m 2 son absorbidos por la Tierra y un 8,8% es decir 30 W/m 2 son irradiados directamente al espacio.”

wikipedia
http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_t%C3%A9rmico_de_la_Tierra

Gráfico 2

radiative balance

nasa
Keihl_and_Trenberth_(1997) SunClimateSystem.JPG NASA

http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/

nasa

 

earth energy balance
An update on Earth’s energy balance in light of the latest global observations

Graeme L. Stephens1*, Juilin Li1, Martin Wild2, Carol Anne Clayson3, Norman Loeb4, Seiji Kato4, Tristan L’Ecuyer5, Paul W. Stackhouse Jr4, Matthew Lebsock1 and Timothy Andrews6
http://www.aos.wisc.edu/~tristan/publications/2012_EBupdate_stephens_ngeo1580.pdf
nature geoscience

Para una vision mas completa del Balance de Energía de la Tierra, recomendamos

Climate and Earth’s Energy Budget
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/


nasa

*INSOLACIÓN O IRRADIACION, IRRADIANCIA POR EL TIEMPO DE MEDICIÓN

Unidades, según los tiempos de medición:

W/m2 * 1s = W/m2 segundo = Ws/m2 segundo
(cuando el tiempo de medición es 1 segundo el valor de la Insolación = Irradiancia.
W/m2 * 60 s/m * 60 m/h = Wh/m2 hora
W/m2 hora * 24 h/día = Wh/m2 día
W/m2 * 24 h/día * 365 día/año = Wh/m2 año

A partir del valor promedio anual de la IRRADIANCIA mencionada arriba y en el Gráfico 2 la INSOLACION PROMEDIO ANUAL EN LA SUPERFICIE TERRESTRE es de:

168 Watts (W) /metro cuadrado (m 2) * 24 h/día =
# 4032 Wh/m2 día
ENERGIA SOLAR QUE LLEGA A LA SUPERFICIE DE LA TIERRA POR UNIDAD DE SUPERFICIE Y TIEMPO

Este valor varía geográficamente dentro de la mayor parte del planeta habitado en el rango de:

# 2200 - 7700 Wh/m2 . día o

# 2,2 -7,7 KWh/m . día (2200 - 7700 Wh/m2. Día / 1000 W/KW = 2,2 -7,7 KW/m2) o

# 800 -2800 KWh/m2 . año (2,2 -7,7 KWh/ m2 . día * 365 día/año = 803 -28100 KWh/m2. Año)

Gráfico 3

world insolation

Gráfico 4

world insolation america

world insolation europe africa asia oceania

*Otras fuentes de consulta,

irena map interface
Global Atlas
http://www.irena.org/GlobalAtlas/

http://irena.masdar.ac.ae/


swera
Solar and Wind Energy Resource Assessment /
(Interactivo)
http://en.openei.org/apps/SWERA/


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