2 dia -1

Práctica 4:
Medida de la radiación solar en el suelo
Alumno: Daniel González Mancebo
Daniel González Mancebo
Física Ambiental Aplicada
Tarea 1.
En esta primera tarea nos hemos dedicado a representar la radiación solar
incidente sobre un punto geográfico durante 3 días diferentes. Para poder compararlos e
interpretarlo mejor hemos realizado varias graficas en por cada día.
Vamos a comenzar por exponer los datos obtenidos para el primer día estudiado,
el 9 de enero de 1996:
Primero hemos realizado una grafica (grafica 1) donde hemos representado la
variación de la radiación solar incidente, la radiación solar difusa y la radiación solar
reflejada, en función de la hora del día.
80
Radiación Solar
Radiación solar (Wm-2)
70
60
Ris
50
Rdif
40
Rrs
30
20
10
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Hora del día (min)
Gráfica 1. Variación de la radiación solar el 9 de enero de 1996
Además para observar la variación de la radiación solar de onda larga hemos
realizado la grafica 2.
~2~
Física Ambiental Aplicada
Radiación Solar
370
360
360
350
350
340
340
330
330
320
320
310
310
300
300
290
290
0
200
400
600
800
1000
1200
Radiación reflejada de onda larga
(Wm-2)
Radiación incidente de onda larga
(Wm-2)
Daniel González Mancebo
1400
Hora del día (min)
Gráfica 2. Variación de la radiación solar de onda larga el 9 de enero de 1996
Asimismo hemos realizado las mismas representaciones para los otros dos días
estudiados. En las graficas 3, 4, 5 y 6 se representan los datos pertenecientes a los días 1
Agosto del 1996 y al 3 de agosto de 1996.
1 Agosto 1996:
1200
Radiación Solar
Radiación solar (Wm-2)
1000
Ris
800
Rdif
600
Rrs
400
200
0
0
200
400
600
800
1000
1200
Hora del día (min)
Gráfica 3. Variación de la radiación solar el 1 de agosto de 1996
~3~
1400
Física Ambiental Aplicada
Radiación Solar
450
700
400
600
350
500
300
250
400
200
300
150
200
100
100
50
0
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Hora del día (min)
Gráfica 4. Variación de la radiación solar de onda larga el 1 de agosto de 1996
3 Agosto 1996
1200
Radiación Solar
Radiación solar
(Wm-2)
1000
Ris
800
Rdif
600
Rrs
400
200
0
0
200
400
600
800
1000
1200
Hora del día (min)
Gráfica 5. Variación de la radiación solar el 3 de agosto de 1996
~4~
1400
Radiación reflejada de onda larga
(Wm-2)
Radiación incidente de onda larga
(Wm-2)
Daniel González Mancebo
Física Ambiental Aplicada
Radiación Solar
450
700
400
600
350
500
300
250
400
200
300
150
200
100
100
50
0
0
0
200
400
600
800
1000
1200
Radiación reflejada de onda larga
(Wm-2)
Radiación incidente de onda larga
(Wm-2)
Daniel González Mancebo
1400
Hora del día (min)
Gráfica 6. Variación de la radiación solar de onda larga el 3 de agosto de 1996
Una vez hemos expuesto las graficas realizadas mediante los datos obtenidos,
podemos comentar algunas curiosidades que observamos en ellas. En primer lugar
podemos decir que el día 9 de enero fue un día bastante nublado durante la mayor parte
del día. Observamos que la mayor parte de la radiación que llega en ese día se concentra
en el mediodía, es decir, entre las 10h y las 17h aproximadamente. Lo cual refleja
bastante bien la época del año en la que estamos, ya que en enero anochece temprano,
en torno a las 18 h, y por tanto la radiación que nos llega es bastante escasa, como así
demuestra la grafica. Por tanto podemos concluir que el día 9 de enero se corresponde
con un día bastante nubloso. Además en la grafica 2 observamos muchos picos, lo cual
indica una elevada nubosidad, ya que esta afecta de forma muy notoria a la llegada de
radiación al punto de recogida.
Sin embargo observamos que en los días 1 y 3 de agosto las graficas son
totalmente diferente a las del 9 de enero y muy similares entre si. Esto pone de
manifiesto que la incidentica de la radiación solar sobre la tierra depende de la época del
año en la que estamos. Nos damos cuenta que el intervalo donde se capta mas radiación
es algo mayo que en la grafica del 9 de enero, ya que las horas de sol en verano son más
que en invierno por ejemplo.
Además vemos que entre el día 1 y 3 de enero hay una gran diferencia y la
encontramos en las graficas de ambos días, ya que para el día 1 las graficas son bastante
lineales y no tienen muchas fluctuaciones, sin embargo el día 3 posee grandes
fluctuaciones, es decir, encontramos muchos picos en sus graficas. Esto es debido
~5~
Daniel González Mancebo
Física Ambiental Aplicada
básicamente a que el día 3 fue un día nuboso mientras que el día 1 no lo fue tanto, y por
tanto en un día que es algo nuboso la radiación que llega tiene muchas fluctuaciones ya
que llega de manera intermitente. Asimismo también encontramos que la radiación
máxima que llega en los días 1 y 3 de agosto se concentra en torno las 12h mientras que
en el día 9 de enero se observa en torno a las 15h.
En conclusión podemos decir que el día 9 de enero fue un día muy nubloso,
mientras que el día 1 fue un día totalmente despejado y el día 3 de agosto tuvo algunas
nubes.
~6~
Tarea 2
En esta segunda tarea nos hemos dedicado a representar la radiación solar neta
que llega al punto geográfico de captación de la radiación. Para ello hemos utilizado los
datos obtenidos en las graficas anteriores y hemos aplicado las siguientes ecuaciones:
𝑅𝑛𝑒𝑡𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 = 𝑅𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 – 𝑅𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑗𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟
𝑅𝑛𝑒𝑡𝑎 𝑜𝑛𝑑𝑎 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑎 = 𝑅𝑖𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑜𝑛𝑑𝑎 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑎 – 𝑅𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑗𝑎𝑑𝑎 𝑜𝑛𝑑𝑎 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑎
Al igual que anteriormente hemos realizado una representación de la variación
de la radiación solar neta en función de la hora del día, para cada día estudiado.
9 Enero 1996:
70
Radiación Neta
50
50
30
30
10
10
-10
-10
-30
-30
-50
Radiación onda larga neta
(Wm-2)
Radiación solar neta (Wm-2)
70
-50
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Hora del día (min)
1 Agosto 1996:
650
Radiación solar neta (Wm-2)
750
Radiación Neta
650
550
550
450
450
350
350
250
250
150
150
50
50
-50
-50
-150
-150
-250
-250
0
200
400
600
800
Hora del día (min)
1000
1200
1400
Radiación onda larga neta (Wm-2)
750
Daniel González Mancebo
Física Ambiental Aplicada
Radiación Neta
Radiación solar neta (Wm-2)
700
700
600
600
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0
-100
-100
-200
-200
0
200
400
600
800
Hora del día (min)
~8~
1000
1200
1400
Radiación onda larga neta (Wm-2)
3 Agosto 1996:
Tarea 3
Por último vamos a utilizar el método de los trapecios para calcular el área bajo
la curva de cada grafica, ya que este dato que obtengamos lo podemos considerar como
la radiación total que llega al punto de recogida, y este es un dato de interés. Los
resultados obtenidos para cada día los exponemos a continuación. Pero antes tenemos
que tener en cuenta lo siguiente y es que si realizamos la integral con los datos
obtenidos, el resultado tendrá las siguientes unidades Wm-2dia-1, y puesto que lo vamos
a expresar en MJm-2dia-1 tenemos que tener en cuenta el factor de conversión.
1 𝑊 = 3.6 · 10 − 3 𝑀𝐽
Además la fórmula utilizada para obtener los valores mediante el método de los
trapecios ha sido:
𝐴 = (𝑥2 − 𝑥1 ) 𝑥
(𝑓(𝑥2 ) + 𝑓(𝑥1 )
2
9 Enero 1996:
Rincidente solar = 19680 Wm-2dia-1
Rincidente solar = 70.848 MJm-2dia-1
Rreflejada solar = 4435 Wm-2dia-1
Rreflejada solar = 15.966 MJm-2dia-1
Rneta solar = 15285 Wm-2dia-1
Rneta solar = 55.026 MJm-2dia-1
Rneta onda larga = 31240 Wm-2dia-1
Rneta onda larga = 112.464 MJm-2dia-1
1 Agosto 1996:
Rincidente solar = 464260 Wm-2dia-1
Rincidente solar =1671.336 MJm-2dia-1
Rreflejada solar = 149030 Wm-2dia-1
Rreflejada solar = 536.508 MJm-2dia-1
Rneta solar = 315230 Wm-2dia-1
Rneta solar = 1134.838 MJm-2dia-1
Rneta onda larga = 177060 Wm-2dia-1
Rneta onda larga = 637. 416 MJm-2dia-1
3 Agosto 1996:
Rincidente solar = 43224 Wm-2dia-1
Rincidente solar = 1556.064 MJm-2dia-1
Rreflejada solar = 138660 Wm-2dia-1
Rreflejada solar = 499.176 MJm-2dia-1
Rneta solar = 293580 Wm-2dia-1
Rneta solar = 1056.888 MJm-2dia-1
Daniel González Mancebo
Rneta onda larga = 151790 Wm-2dia-1
Física Ambiental Aplicada
Rneta onda larga = 564.444 MJm-2dia-1
~ 10 ~