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Irradiancia solar e irradiación solar: diferencias, origen y tipos

Irradiancia solar e irradiación solar: diferencias, origen y tipos

La irradiancia es la potencia de la radiación solar por unidad de área. En el sistema internacional de unidades se mide en (W/m2).

La irradiación solar es la magnitud que mide la energía por unidad de superficie de radiación solar incidente en una superficie. Es decir, la potencia recibida durante un tiempo (J/m2 o Wh/m2).

El término de radiación solar es un concepto genérico pero que no se cuantifica con ninguna magnitud. Las magnitudes que describen la radiación solar que llega a la superficie terrestre por metro cuadrado es la irradiancia y la irradiación solar.

¿Cuál es la diferencia entre irradiancia solar y la radiación solar?

La diferencia es que la irradiancia mide la potencia de la irradiación solar en una superficie en un instante y la irradiación lo hace durante un tiempo. Es decir, la irradiación mide la cantidad de energía recibida en una superficie determinada.

Origen de la irradiancia solar: el Sol

El origen de la radiación electromagnética que llega a la Tierra es el Sol. La radiación solar es la reacción de fusión nuclear que se produce en el interior del Sol en la que se libera una gran cantidad de energía térmica.

La energía generada provoca que el Sol sea una gigantesca masa incandescente. La temperatura en su capa es aproximadamente de 5.505 grados Celsius.

Al ser un cuerpo incandescente, el Sol emite radiación electromagnética en un amplio rango de longitudes de onda.

Tipos de irradiancias solares

Hay varios tipos de irradiancia solar.

1.- La irradiancia solar total

La irradiación solar total es una medida de la potencia solar en todas las longitudes de onda por unidad de área incidente en la atmósfera superior de la Tierra. Se mide la perpendicular a la luz solar entrante. 

2.- La irradiancia normal directa

La irradiación normal directa, o radiación de haz, se mide en la superficie de la Tierra en una ubicación dada con un elemento de superficie perpendicular al Sol. Este tipo de irradiación excluye la radiación solar difusa.

La irradiancia directa es igual a la irradiancia en el exterior de la atmósfera terrestre menos las pérdidas atmosféricas debidas a la absorción y dispersión. Las pérdidas dependen principalmente de:

  • La hora del día (longitud de la trayectoria de la luz a través de la atmósfera según el ángulo de elevación solar)

  • La cantidad de nubes en el cielo.

  • La humedad.

  • Otros aspectos como:  aerosoles, moléculas de ozono, vapor de agua, etc.

La irradiancia sobre la atmósfera también varía con la época del año (debido a que la distancia al sol varía), aunque este efecto es generalmente menos significativo en comparación con el efecto de las pérdidas en la radiación directa.

La irradiancia directa normal que proviene del Sol es de de 1367 W/m2 a la superficie de la atmósfera. Esta magnitud se llama constante solar.

3.- La irradiancia horizontal difusa o de cielo difuso

La irradiación horizontal difusa o la radiación de cielo difuso es la radiación en la superficie de la Tierra a partir de la luz dispersada por la atmósfera. Se mide en una superficie horizontal con radiación proveniente de todos los puntos del cielo, excluyendo la radiación solar proveniente del disco solar.

Si no hubiera atmósfera, la irradiación horizontal difusa sería prácticamente nula.

4.- La irradiancia horizontal global

La radiación global incluye la recibida directamente del disco solar y también la radiación celeste difusa dispersa al atravesar la atmósfera.

La irradiancia horizontal global es la irradiancia total del sol sobre una superficie horizontal en la Tierra. Es la suma de la irradiancia directa (después de tener en cuenta el ángulo cenital solar del Sol) y la irradiancia horizontal difusa.

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Fecha publicación: 4 de febrero de 2019
Última revisión: 7 de julio de 2021