Solar Térmica (Movimiento Del Sol)

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL ESPOL

PROFESOR: ING. MSC. DOUGLAS AGUIRRE H.

ENERGA SOLAR TERMICA

2009

CARACTERSTICAS DEL SOLLa energa solar est garantizada para los prximos 6000 millones de aosprximos aos

La energa solar es una fuente energtica gratuita, limpia e inagotable.

Durante 1 ao, el Sol arroja sobre la Tierra 4000 veces ms energa que la que seva a consumir

EEUU recibe del Sol en 1 ao, 1500veces ms energa que la que va aconsumir.

Potencial de la energa solar

VISIN GLOBAL

MENTALIDAD ACTUAL

Distancia Sol - Tierra Sol esfera gaseosa, dimetro=1.391.000 km 71 % de hidrgeno, 27% De helio y 2% de materia slida.

Distancia media Sol-Tierra: ro=1 =1,496*108 km = 1 AUAU = Unidad astronmica

Dimensiones: Sol = Baln ftbol Tierra = Grano de arena Distancia Sol-Tierra: 25 metros

ESTACIONES Hemisferio SUR:

Solsticio de invierno (21 Junio): da ms corto Solsticio de verano (21 de Diciembre): da ms largo Equinoccio de otoo (20 de Marzo): da=noche (paso de verano a otoo) Equinoccio de primavera (22 de Septiembre): da=noche (paso de invierno a primavera)

Hemisferio NORTE: Solsticio de verano (21 Junio): da ms largo Solsticio de invierno (21 de Diciembre): da ms corto Equinoccio de primavera (20 de Marzo): da=noche (paso de invierno a primavera) Equinoccio de otoo (22 de Septiembre): da=noche (paso de verano a otoo)

Invierno en Hemisferio Norte mnima distancia sol-tierra mxima radiacin en superficie terrestre?

NO Motivo ngulo de inclinacin del eje de la Tierra= 23,5 estaciones del ao estaciones ao

ESTACIONES

https://www.youtube.com/watch?v=VBLxGv32OWs

ESTACIONES

Trpico de Cncer:Crculo terrestre de latitud 23,5N, en donde el 21 de junio (solsticio de verano en el hemisferio N), los rayos solares a medioda caen verticalmente sobre un observador del lugar

Trpico de Capricornio:Crculo terrestre de latitud 23,5S, en donde el 21 de diciembre (solsticio de invierno en el hemisferio N), los rayos solares a mediodacaen verticalmente sobre un observador del lugar.

ESTACIONES

Posicin del Sol Relativa a una Superficie

Latitud Longitud

Movimientos de la Tierra: Traslacin: La Tierra gira en un plano de revolucin eclptico, dando una vuelta completa cada 365 das. Rotacin: La Tierra gira alrededor del eje polar, dando una vuelta completa cada 24 horas. Declinacin

Declinacin ngulo formado entre el rayo solar con el plano del ecuador en cada poca del ao ()

DECLINACIN SOLAR

DECLINACIN SOLAR

+=

365)284(*360

*45.23 nsen

Siendo: : Declinacin Solar [grados]n : Numero del da de 1 a 365

DECLINACIN SOLAR

Solsticio de Verano: = 23,5 Solsticio de Invierno: = -23,5 Equinoccios: = 0

COORDENADAS HORIZONTALES

Para determinar la posicin de un astro (en nuestro caso el sol) con respecto al centro del plano del horizonte (en nuestro caso, punto donde se sita la instalacin), hay que definir dos coordenadas:

ALTURA: entre 0 y 90

ACIMUT: entre 0 y 360

Azimut () Angulo de inclinacin del Sol proyectado a la Superficie con respecto a la lnea Norte-Sur [grados]Azimut () Angulo de inclinacin del mdulo proyectado a la Superficie con respecto a la lnea Norte-Sur

[grados]Inclinacin () Angulo que forma el mdulo con respecto a la horizontal [grados]Angulo Cenital (Z) Angulo de los rayos solares con respecto a la vertical [grados]Altura Solar () Angulo de los rayos solares con respecto a la Horizontal [grados]

DECLINACIN SOLAR

nDeclinaciLatitud = 90

DECLINACIN SOLAR

Declinacin Solar en Guayaquil

CARTA SOLAR O ESTEREOGRAFICA / DIAGRAMAS SOLARES

Para cada latitud hay que trabajar con un diagrama distinto.

Datos: Latitud, fecha (mes y da), hora.

Resultados: Altura solar, acimut.

CARTA SOLAR O ESTEREOGRAFICA / DIAGRAMAS SOLARES

CARTA SOLAR CILINDRICA

LATIDUD -2 N

RADIACIN SOLAR

RADIACIN SOLARLa radiacin solar que llega a nosotros no es algo constante, sino que vara de forma aleatoria debido a diversos efectos que provoca sobre ella la atmsfera terrestre. Fundamentalmente en la atmsfera una gran parte de la radiacin sufre una absorcin y una dispersin como consecuencia de su propia estructura de los agentes variables que all se encuentran, tales como la polucin o la nubosidad.

RADIACIN SOLAR PARA GUAYAQUIL (LATITUD -2 N)

Estudio de OLADE 1987

BASES DE DATOS METEREOLGICAS Tambin hay bases de datos comerciales y basadas en informacin satelital.

NASA: https://eosweb.larc.nasa.gov/sse/

Joint Research Centre:http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/

INER:http://iner.espoch.edu.ec/stations.php

Secretara de Ambiente de Quito:http://www.quitoambiente.gob.ec/

Meteonorm

ATLAS SOLAR DEL ECUADOR

ORIENTACIN Durante un da, el sol se desplaza desde una posicin al este,

hasta otra en el oeste. Por lo tanto, si el panel est fijo y no puede mirar en cada instante al sol, lo situamos de tal forma que, la mitad del da el sol se encuentra a la izquierda del panel, durante la otra mitad se encuentre a su derecha y justo a medioda se encuentra de frente.

En el hemisferio norte, esto supone orientar el panel hacia el sur (acimut del panel cero definido con respecto a la direccin sur).

En el hemisferio sur, esto supone orientar el panel hacia el norte (acimut del panel cero definido con respecto a la direccin norte).

Esto nos permite maximizar la radiacin incidente del sol con respecto a su evolucin durante un da, de este a oeste.

INCLINACIN La definicin de la inclinacin del panel respecto al plano del horizonte permite maximizar la radiacin incidente con respecto a las distintas alturas a las que se encuentra el sol durante el ao.

En Guayaquil, en el solsticio de invierno, la altura a medioda es de 65, mientras que en el solsticio de verano la altura a medioda es de 69.

Siendo las inclinaciones ptimas respectivas del panel 25 y 21 respectivamente.

La inclinacin ptima para maximizar la produccin anual es de 0 pero lo recomendable es darle una inclinacin de 10 para evitar la acumulacin de suciedad.

SEPARACIN DE PANELES senh *=

)()cos(*

1

sen

hd =

1)cos(* dd +=

Ancho del mdulo solar d Distancia minima entre filas d1 Distancia minima entre estructuras h Altura de estructura Inclinacin de mdulos Angulo de altura d2 Distancia de seguridad entre estructuras dT Distancia Total entre filas.

= Altura Solar cambia durante el ao, se suele elegir la mnima en guayaquil 68.75 = 90 Latitud del Lugar (Norte + , Sur -)o 23.5

PERDIDAS DE ENERGA

MAXIMAS PERDIDAS PROVOCADAS POR:

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA ENERGA SOLAR TRMICA

ESQUEMA BASICO DE UN SISTEMA SOLAR TERMICO

Documents

Solar Térmica (Movimiento Del Sol)