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• STEVEN DÍAZ MÚNERA

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Radiación solar La radiación solar es la energía emitida por el Sol, que se propaga en todas las direcciones a través del espacio mediante ondas electromagnéticas. Esa energía es el motor que determina la dinámica de los procesos atmosféricos y el clima. La energía procedente del Sol es radiación electromagnética proporcionada por las reacciones del hidrógeno en el núcleo del sol por fusión nuclear y emitida por la superficie solar. Irradiancia Este término se usa para determinar la cantidad de energía que se capta en un área y tiempo, la cantidad de radiación solar que cae en una superficie terrestre “La irradiancia es la magnitud utilizada para describir la potencia incidente por unidad de superficie de todo tipo de radiación electromagnética” No hay un valor único de irradiancia debido a que la distancia Tierra-Sol no es la misma, además que la radiación solar disminuye o aumenta con la distancia a través de la Ley del universo y la trayectoria elíptica Tierra-Sol. En pocas palabras la irradiancia es la potencia de la radiación incidente sobre una superficie por lo que la unidad de la irradiancia es igual a KW/m^2 La diferencia en las unidades de la irradiancia con respecto a la energía es que la energía se multiplica por las horas

Panel Fotovoltaico Llamados también paneles solares, aunque esta denominación abarca además otros dispositivos. Estos están formados por un conjunto de células fotovoltaicas que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos mediante el efecto fotoeléctrico. Los paneles fotovoltaicos, en función del tipo de célula que los forman, se dividen en: -

Cristalinas o Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada). o Policristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.

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Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.

Su efectividad es mayor cuanto mayor son los cristales, pero también su peso, grosor y costo. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 22%, mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su costo y peso es muy inferior. La eficiencia promedio de un panel estándar es del 16%. El costo de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares comerciales y su coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la paridad de red

Eficiencia en la conversión de energía La eficiencia de una célula solar(n) es el porcentaje de potencia convertida en energía eléctrica de la luz solar total absorbida por un panel, cuando una célula solar está conectada a un circuito eléctrico. Este término se calcula usando la relación del punto de potencia máxima, Pm, dividido entre la luz que llega a la celda, irradiancia (E, en W/m²), bajo condiciones estándar (STC) y el área superficial de la célula solar (Ac en m²). En donde Ac viene hacer el área superficial de una célula solar, una célula solar estándar tiene un área aproximada de 230 Cm^2 La fórmula de la eficiencia es la siguiente:

n= Pm /E* Ac

Despejando la potencia máxima Pm:

Pm = n*E*Ac

n=16% E= irradiancia solar en el lugar deseado Datos obtenidos de la NASA En la página de la NASA (https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/) se obtienen los datos de radiación que nos interesan, las unidades de este son (kWhr/m^2/day) y estos datos se pueden tomar de cualquier lugar del mundo. Después de consultar los datos de radiación solar se descargan estos en un archivo con la extensión “.csv” con el fin de poder leer esos datos en el programa de Python. En este archivo con la extensión “.csv” se encuentra la latitud, longitud, año, mes, día y la radiación solar por día en dicho lugar de interés.