La radiación solar es un fenómeno natural que juega un papel fundamental en la producción de energía fotovoltaica. Para entender cómo se produce este fenómeno y cómo afecta a las placas solares, es importante conocer qué es la radiación solar y cómo se mide.
Qué es la radiación solar
La radiación solar es la energía emitida por el Sol en forma de ondas electromagnéticas. Esta energía se propaga en todas las direcciones a través del espacio y es responsable de procesos atmosféricos y climatológicos. Además, la radiación solar es esencial para la vida en la Tierra, ya que permite la fotosíntesis de las plantas y el mantenimiento de una temperatura compatible con la vida.
Existen diferentes tipos de radiación solar, como la radiación solar directa, que traspasa la atmósfera y llega a la superficie de la Tierra sin sufrir dispersión alguna en su trayectoria. También está la radiación solar difusa, que alcanza la superficie terrestre después de haber sufrido múltiples desviaciones en su trayectoria, debido a la presencia de gases en la atmósfera. Por último, está la radiación solar reflejada, que es aquella fracción de radiación solar que es reflejada por la propia superficie terrestre.
La radiación solar se compone de diferentes tipos de rayos, como los rayos infrarrojos (IR), que emiten calor; los rayos visibles (VI), que emiten luz y son percibidos por el ojo humano en forma de colores; y los rayos ultravioleta (UV), que son invisibles al ojo humano y pueden causar daños en la piel.
Cómo se mide la radiación solar
La radiación solar se mide en superficie horizontal mediante un sensor de radiación o piranómetro. Este sensor se coloca orientado al sur y en un lugar libre de sombras. Los datos se recogen en unidades de potencia, vatios por metro cuadrado (W/m2), y se suelen medir en intervalos de diez minutos o de 24 horas para establecer medias.
En el caso de que se quiera pasar la radiación solar de unidades de potencia a unidades de energía, los datos en W/m2 deben multiplicarse por la cantidad de segundos que comprenden el intervalo de tiempo medido (por ejemplo, 600 segundos para diez minutos o 8400 segundos para 24 horas). El resultado será proporcionado en julios por metro cuadrado (J/m2).
Dónde hay más radiación solar en España
En España, la radiación solar varía según la ubicación y el clima local. En general, el sur del país recibe más radiación solar que el norte, ya que tiene más horas de luz solar al año. Las zonas con mayor radiación solar suelen ser Canarias, Ceuta, Melilla, Andalucía y Murcia. En cambio, la costa norte de Galicia, el norte de la cordillera Cantábrica, País Vasco y La Rioja presentan valores mínimos de radiación solar.
La altitud también influye en la radiación solar, ya que en puntos situados en la alta montaña la radiación es superior debido a que la atmósfera tiene menor grosor y, por tanto, menos radiación es absorbida. Un ejemplo de esto es la cima del Teide en Tenerife, que es el punto de España que recibe más radiación solar debido a su ubicación y altitud.
Además, tener en cuenta la meteorología, ya que cuando hay nubes la radiación solar llega en menor cantidad. Por lo tanto, los días nublados presentan una menor radiación solar que los días despejados.
Qué es la radiación solar en kWh/m2
En el diseño de sistemas fotovoltaicos, es esencial conocer la cantidad de luz solar disponible en un lugar determinado en un momento dado. Para esto, se utilizan dos métodos comunes: la radiación solar y la insolación solar.
La radiación solar es una densidad de potencia instantánea medida en kW/mEsta medida varía a lo largo del día, desde 0 kW/m2 por la noche hasta un máximo de aproximadamente 1 kW/m2 al mediodía. La radiación solar depende de la ubicación y el clima local, y se mide utilizando piranómetros y pirheliómetros.
Por otro lado, la insolación solar es la cantidad total de energía solar recibida en un lugar determinado durante un período de tiempo especificado, generalmente en unidades de kWh/(m2 día). Mientras que la radiación solar se utiliza en sistemas más complicados para calcular el rendimiento del sistema en cada momento del día, la insolación solar se utiliza en sistemas fotovoltaicos simples.
La radiación solar es un fenómeno natural que juega un papel crucial en la producción de energía fotovoltaica. Conocer el esquema de radiación solar sobre una placa es fundamental para el diseño y funcionamiento eficiente de los paneles solares.