Estimación de la radiación promedio mensual en un plano
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Estimación de la radiación promedio mensual en un plano
Dr. Aarón Sánchez Juárez
Centro de Investigación en Energía
UNAM
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Dispersión de la radiación solar en la atmósfera
Gb
Gd
Dispersión por gases y aerosoles
GSCDispersión por las nubes
Colector solar
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Medición con un piranómetro
Gd
Gb
Gd
Gb
Dispositivo de sombreado
Gh = Gb cos z + Gd G = Gd
z
Radiación Global Radiación Difusa
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Promedios mensuales de Insolación
Promedios mensuales de insolación H en MJ/m2. Temixco, Morelos.
Mes H0 2002 2001 2000 1996 1990 mediaE 27,6 17,5 17,7 17,9 17,7F 31,2 19,1 20,2 21,3 20,2M 35,1 23,2 23,4 22,1 23,4 21,4 22,7A 38,0 23,7 22,0 23,8 22,6 22,4 22,9M 39,1 21,8 21,5 22,4 21,9 21,9J 39,3 22,1 21,6 20,9 21,4 21,5J 39,1 23,8 22,8 21,5 22,7A 38,3 21,5 19,8 22,8 21,4S 36,2 19,5 21,7 20,5 20,6O 32,6 19,9 18,7 18,1 18,9N 28,7 17,9 18,3 16,8 17,7D 26,5 15,2 14,8 15,9 15,3
AÑO
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
E F M A M J J A S O N D
MES
H [
MJ/
m2 ]
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Indices de claridad promedio
Indice de claridad promedios mensuales
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
E F M A M J J A S O N D
MES
KT
Expresan la transparencia de la atmósfera
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Modelo de Collares-Pereira y Rabl (1971)
Calcula irradiación difusa promedio mensual si se conoce la global
103115cos)90(00455.0505.0)90(00606.0775.0 Tssd K
H
H
0HH
KT
tantanarccos2
15 Ns
Indice de claridad promedio mensual
Angulo horario de anochecer
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Modelo de Collares-Pereira y Rabl (cont.)
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.90.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
s=90º
s=80º
s=100º
Hd / H
h
KT
Comportamiento del modelo para diferentes ángulos horarios
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Radiación difusa en un colector inclinado
Energía no captada
Energía captada
Radiación reflejada en el piso
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Radiación incidente en el colector
2cos1
2cos1
)(
HHRHHH dbdI
bR -Factor de inclinación
- reflectancia del piso
directa difusa reflejada
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Factor de inclinación
ene 1.36 jul 0.89
feb 1.22 ago 0.95
mar 1.08 sep 1.04
abr 1.00 oct 1.17
may 0.92 nov 1.30
jun 0.87 dic 1.39
Tabla de factores de inclinación para latitud 20º y Colector inclinado a 20º
Tablas más completas en Goswami, p. 589 y Duffie, Apéndice D. También hay ecuaciones
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Albedo del piso
Superficie Reflectividad
(albedo)nieve 0.75
agua 0.07
tierra 0.14
Concreto 0.22
Hierba seca 0.20
grava 0.20
Edificios claros 0.60
Edificios oscuros 0.27
Más datos en Goswami, p. 602
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Bibliografía
J. A. Duffie, W. A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, Second Ed. (Wiley, New York, 1991).
D. Y. Goswami, F. Kreith, J. F. Kreider, Principles of Solar Engineering, 2nd edition (Taylor & Francis, Philadelphia, 1999).