Distribución angular de radiancia en la bóveda celeste: aplicación en el cálculo de radiación solar en planos situados en entornos complejos
- Autores: Ana María Gracia Amillo
- Directores de la Tesis: José Luis Torres Escribano (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Pública de Navarra ( España ) en 2011
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Saturnino de la Plaza (presid.), María Angeles de Blas Corral (secret.), Adolfo de Francisco García (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Para el diseño adecuado de cualquier sistema de aprovechamiento de la energía solar, ya sea este activo o pasivo, es necesario contar con información detallada acerca de la radiación solar disponible sobre cada uno de los planos de captación.
La gran mayoría de los modelos matemáticos desarrollados en esta línea, desde los más simples a los relativamente avanzados, simplifican las condiciones de radiación desde el sol y la bóveda celeste, y no son rigurosos cuando el plano de captación se encuentra situado en un entorno complejo ¿como podría ser el urbano- en el que los posibles obstáculos cercanos pueden afectar tanto a la radiación directa como a la difusa.
En esta tesis se ha elaborado un modelo matemático global que, partiendo de datos climatológicos registrados de forma rutinaria en las estaciones de medida, permite calcular la radiación global recibida por un plano cualquiera situado en cualquier tipo de entorno, incluidos los complejos, en intervalos cortos de tiempo. La consideración de la distribución angular de la radicación difusa, acerca el modelo a la realidad física y hace posible cuantificar de manera más precisa el efecto de los obstáculos sobre dicha componente de la radiación solar.
El modelo global concatena una serie de modelos parciales, algunos de ellos ya existentes y otros de nuevo desarrollo. Se ha prestado especial interés a los de descomposición de la radiación global en sus componentes y de distribución angular de radiancia, para los que se han realizado análisis comparativos del grado de precisión de distintas propuestas y a los que se han incorporado las modificaciones y calibraciones pertinentes.
Con el fin de evaluar el comportamiento del modelo desarrollado, se ha construido una plataforma en la que se pueden colocar obstáculos de distintas orientaciones y elevaciones respecto a los planos en los que se registran las medidas de radiación. Los resultados obtenidos de la estimación de la radiación global incidente sobre los planos inclinados y horizontal ensayados, con y sin presencia de obstáculos, muestran la ganancia que supone emplear medidas de distribución angular respecto a considerar otras metodologías que únicamente cuantifican el efecto de los obstáculos sobre la componenete directa.
