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Diferentes componentes de la radiación solar
Muchas personas nos han pedido una ilustración que ofrezca una visión sencilla de los tres componentes de la radiación solar de onda corta entrante: directa, difusa y global. Hemos creado un dibujo que esperamos que lo aclare.
Radiación directa
La base de la medición es un seguidor solar SOLYS 2 que apunta un pirheliómetro CHP 1 al centro del sol. El CHP 1 tiene un ángulo de visión de apertura total de 5° y mide la irradiación directa de incidencia normal del sol y su aureola, mostrada por el rayo amarillo.
Radiación difusa
Parte de la radiación directa del sol es absorbida por la atmósfera y otra parte es dispersada por las nubes, los aerosoles y las moléculas en todas las direcciones. Este componente disperso es la radiación solar difusa que proviene del cielo, y se indica con las flechas azules.
Un piranómetro de la serie CMP montado en el SOLYS 2 puede ver el hemisferio celeste completo, pero la radiación directa del sol (haz amarillo) está bloqueada por una bola de sombreado que se mueve con el rastreador.
Por lo tanto, el piranómetro sólo mide la irradiación difusa. Hay radiación difusa mezclada con el rayo directo, pero el pirheliómetro sólo la ve inmediatamente alrededor del sol debido a su diseño de tubo de colimación.
Radiación global
El segundo piranómetro CMP puede ver tanto la radiación directa como la difusa y mide la irradiación global horizontal.
Unidades y símbolos
La irradiancia se mide en W/m2 y a continuación se indican los símbolos de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) para los tres componentes de la radiación solar de onda corta entrante.
Irradiancia solar directa = E
Irradiancia difusa del cielo = Ed↓
Irradiancia global = Eg↓
Ángulo del cenit solar
Cuando el sol está exactamente encima, en el cenit, el haz de radiación directa que incide sobre el pirheliómetro y el piranómetro global es de sección circular. Sin embargo, a medida que el sol se desplaza hacia el horizonte, el haz directo incide en el suelo, y en el detector del piranómetro, con un ángulo cada vez mayor y se vuelve elíptico. Esto tiene el efecto de reducir la energía por unidad de superficie.
Las lecturas del pirheliómetro deben corregirse para tener en cuenta este efecto cuando se calcula la irradiación global a partir de las mediciones de la radiación directa y difusa. Esto se denomina a menudo "corrección del coseno".
Irradiancia global Eg↓ = E.cos θ + Ed↓
(donde θ es el ángulo cenital solar)
