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Energia Solar
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Una manera o forma de cocinar utilizando el Sol como fuente de energía, se presenta en el uso de las cocinas solares de tipo caja o parabólica donde, al momento de la cocción de los alimento…Descripción completa
Radiación solar El sol es la estrella del sistema solar y la fuente de la energía de la tierra. Se localiza aproximadamente a 150 millones de kilómetros de la tierra. Se estima que la temperatura a la que se encuentra su núcleo es de 15 000 000 de °C, y que su densidad es 10 veces mayor que la de el mercurio. La increíble liberación de energía que produce el sol se debe a la transformación de hidrógeno a Helio. Esta energía hace que se produzcan choques bruscos entre partículas, que producen vibraciones, a estas vibraciones se les llama ondas electromagnéticas, las cuales pueden llegar a propagarse a una velocidad de 300 000 km/s Del núcleo del sol hacia su superficie, se produce una disminución gradual y continua de la temperatura. La capa superficial del sol es llamada fotosfera, esta es de poco espesor y se encuentra a una temperatura de 6000 °C en la parte superior, esta capa es la que irradia la radiación electromagnética en el espectro visible para la tierra. Sobre la capa anterior, se encuentra una capa con un color ligeramente rosado, llamada la cromosfera, esta es la atmósfera solar. Después de la cromosfera se extiende la corona solar. Por su alta temperatura se observa como una aureola luminosa, se tiene la teoría de que es plasma a una altísima temperatura. De la cromosfera y la corona inferior se producen unas protuberancias que llegan a más de 200 000 kilómetros de altura, que van acompañados de radiaciones de longitud de onda corta. A estas protuberancias se les llama géyseres. El campo magnético de la tierra protege de las radiaciones producidas por los géyseres. El flujo de plasma o viento solar se produce por las ráfagas, que son excesos de energía arrojadas por las protuberancias. Estas llevan más velocidad mientras más grande sea la actividad solar.
Energía radiante
La energía radiante es la energía que emiten los cuerpos al calentarse. La longitud de onda varía con la temperatura. La descomposición de la energía del sol recibe el nombre de espectro electromagnético, y lo conforman una serie de longitudes de onda. La luz visible es una franja del espectro electromagnético que abarca longitudes de onda que van desde los 400 a 700 nanómetros. La atmósfera protege a la tierra de las longitudes de onda que contienen a los rayos ultravioleta y deja pasar al espectro de onda visible.
La ventana atmosférica de la radiación solar es la parte del espectro electromagnético que abarca longitudes de onda de 300 a 800 nanómetros.
Diatermancia
En la superficie terrestre existen dos tipos de radiación: la entrante o solar (onda corta) y la saliente o terrestre (onda larga). El calentamiento de la tierra se debe principalmente a las radiaciones de onda larga o salientes. La diatermancia es la propiedad que tienen algunos elementos terrestres de no absorber mucha energía, pero con una gran capacidad de transmitirla. La radiación solar, K, aumenta con el ángulo de elevación del sol, y con la transparencia de la atmósfera: K=K0pSen B La radiación directa está dada por: S=K0Sen B
Balance calorífico.
La radiación de onda corta atraviesa la atmósfera sin mucho problema. Los rayos reflejados hacia la atmósfera se deben por la presencia de nubes. Otra parte la refleja la superficie de la tierra y el polvo del aire. El albedo es la parte de la energía solar reflejada hacia el espacio exterior. El albedo de la tierra en promedio es 40%, el resto de energía que conforma el 60% es la parte de la radiación que es térmicamente efectiva.. La región ecuatorial pierde menos energía que la de las regiones polares. Esto es debido a la incidencia de los rayos solares y los mecanismo de transferencia de energía
Radiación terrestre.
La ventana infrarroja comprende el intervalo de onda entre 850 y 1100 nanómetros. La capacidad de absorber radiaciones de los gases depende directamente de la longitud de onda. El dióxido de carbono y el vapor de agua absorbe más fácilmente o por competo la energía que comprende una longitud de onda larga. La atmósfera protege a la tierra de las radiaciones de onda corta reflejándolas al espacio y absorbiendo parte de ella para evitar el excesivo enfriamiento de la tierra. La radiación recibida por la atmósfera por unidad de tiempo y de área es llamada la constante solar y es de 1.94 calorías gramo por minuto en un centímetro cuadrado. La radiación difusa es la parte de la energía que se dispersa por las partículas de la atmósfera. El calor irradiado por la tierra en onda larga, es reflejado por la atmósfera, más si existe vapor de agua, esto calienta el aire. Al calentarse el aire se envía una radiación oscura hacia el suelo que se llama contrarradiación.
Medida de la radiación solar
La actinometría es la medida de calor que llega a un determinado cuerpo. El aumento de la temperatura depende de la masa del cuerpo y de la cantidad de calorías que reciba este. Una caloría es la cantidad que se necesita para elevar en un grado °C un gramo de agua.
Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Climatología Impartido por: Ing. Walter Bardales
