Medición de la Radiación Solar

pyranometer

La fotografía de la izquierda muestra el equipo para mediciones de irradiancia solar. (Fotografía de David Pearson) mediante el intercambio de información NREL.

 

En el diseño del sistema fotovoltaico es imprescindible conocer la cantidad de luz solar disponible en un lugar determinado en un momento dado. Los dos métodos más comunes que caracterizan a la radiación solar son la radiación solar (o radiación) e insolación solar. La radiación solar es una densidad de potencia instantánea en unidades de kW/m2. La radiación solar varía a lo largo del día desde 0 kW / m2 por la noche a un máximo de aproximadamente 0 kW/m2 por la noche a un máximo de aproximadamente 1 kW/m2. . La radiación solar depende en gran medida de la ubicación y el clima local. Mediciones de la radiación solar consisten en mediciones de la radiación global y / o directas tomadas periódicamente durante todo el día. Las mediciones se realizan utilizando un piranómetro (medición de la radiación global) y / o un pirheliómetro (medición de la radiación directa). En lugares bien establecidos, estos datos se han recopilado durante más de veinte años.

Un método alternativo de medición de la radiación solar, que es menos preciso pero también menos caro, utiliza una grabadora de sol. Estas grabadoras de sol (también conocidos como grabadores Campbell-Stokes), miden el número de horas en el día durante el cual el sol está por encima de un cierto nivel (normalmente 200 mW/cm2). Los datos recogidos de esta manera se pueden utilizar para determinar la insolación solar incluyendo varios factores de corrección y comparando el número de horas de sol medidas con aquellas basadas en los cálculos. 

Un último método para estimar la insolación solar es utilizando datos de las nubes por satélite existentes.

Mientras que la radiación solar se mide con mayor frecuencia, los datos más comúnmente utilizados en el diseño del sistema provienen de la insolación solar. La insolación solar es la cantidad total de energía solar recibida en un lugar determinado durante un período de tiempo especificado, a menudo en unidades de kWh/(m2 day). Mientras que las unidades de la insolación solar y la radiación solar son tanto una densidad de potencia (para la insolación solar las "horas" en el numerador son una medida de tiempo al igual que es el "día" en el denominador), insolación solar es muy diferente a la irradiancia solar, ya que, la insolación solar es la irradiancia solar instantánea promedio durante un período de tiempo determinado. Los datos de insolación solar se utilizan comúnmente para el diseño de sistemas fotovoltaicos simples mientras la radiación solar se utiliza en sistemas más complicados calculando el rendimiento del sistema en cada momento del día. La Insolación solar también se puede expresar en unidades de MJ/m2 por año y otras unidades y conversiones se dan en la página de  unidades.

La radiación solar para una ubicación en particular puede ser dada de varias maneras, incluyendo:

  • Datos promedio de un años típico para un lugar determinado
  • Promedio de insolación diaria, mensual o anual para un lugar determinado
  • Contornos globales isoflux ya sea por un año completo, un trimestre o un mes particular,
  • Datos de horas del sol
  • Insolación solar basada en datos de nubes por satélite
  • Los cálculos de la radiación solar