10. Ejercicio. Estimación de la energía solar aprovechable en un lugar determinado
El siguiente ejercicio servirá para ilustrar la estimación de energía solar aprovechable en un sitio determinado.
Ejercicio de Desarollo. El Recurso Solar
Se desea evaluar el recurso solar disponible en un sitio ubicado en Hojancha, Guanacaste. Ubicado en la zona norte de Costa Rica, con una superficie de 100 m2
Los diagramas cilíndricos de esta zona se muestran a continuación:
Diagrama cilíndrico para el caso de estudio. Fuente: Universidad de Oregon.
Diagrama cilíndrico para el caso de estudio. Fuente: Universidad de Oregon.
La radiación solar global sobre una superficie horizontal se toma a partir de la siguiente tabla, cuyos datos están en kWh/m²/día
|
Ene |
Feb |
Mar |
Abr |
May |
Jun |
Jul |
Ago |
Sep |
Oct |
Nov |
Dic |
|
6,12 |
6,69 |
7,27 |
6,79 |
5,82 |
5,60 |
5,69 |
5,61 |
5,46 |
5,27 |
5,39 |
5,65 |
Así mismo, dado que Hojancha se encuentra en la latitud 10º, corresponden los siguientes parámetros K:
|
Inc |
Ene |
Feb |
Mar |
Abr |
May |
Jun |
Jul |
Ago |
Sep |
Oct |
Nov |
Dic |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
5 |
1,03 |
1,02 |
1,01 |
0,99 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,99 |
1,01 |
1,03 |
1,04 |
1,04 |
|
10 |
1,05 |
1,04 |
1,01 |
0,98 |
0,95 |
0,94 |
0,95 |
0,98 |
1,01 |
1,04 |
1,06 |
1,07 |
|
15 |
1,07 |
1,04 |
1 |
0,96 |
0,92 |
0,91 |
0,92 |
0,96 |
1,01 |
1,05 |
1,09 |
1,09 |
|
20 |
1,08 |
1,04 |
0,99 |
0,94 |
0,88 |
0,86 |
0,88 |
0,93 |
0,99 |
1,06 |
1,10 |
1,11 |
|
25 |
1,09 |
1,04 |
0,97 |
0,90 |
0,84 |
0,81 |
0,83 |
0,89 |
0,98 |
1,06 |
1,11 |
1,11 |
|
30 |
1,08 |
1,03 |
0,95 |
0,87 |
0,79 |
0,76 |
0,78 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
1,11 |
1,12 |
|
35 |
1,08 |
1,01 |
0,92 |
0,82 |
0,73 |
0,70 |
0,73 |
0,81 |
0,92 |
1,03 |
1,10 |
1,11 |
|
40 |
1,06 |
0,99 |
0,88 |
0,77 |
0,67 |
0,63 |
0,66 |
0,76 |
0,88 |
1 |
1,09 |
1,10 |
|
45 |
1,04 |
0,95 |
0,84 |
0,72 |
0,61 |
0,56 |
0,60 |
0,70 |
0,84 |
0,97 |
1,07 |
1,08 |
|
50 |
1,01 |
0,92 |
0,79 |
0,66 |
0,54 |
0,49 |
0,53 |
0,64 |
0,79 |
0,94 |
1,04 |
1,06 |
|
55 |
0,97 |
0,88 |
0,74 |
0,60 |
0,46 |
0,41 |
0,45 |
0,57 |
0,73 |
0,89 |
1 |
1,02 |
|
60 |
0,93 |
0,83 |
0,68 |
0,53 |
0,39 |
0,34 |
0,38 |
0,50 |
0,67 |
0,84 |
0,96 |
0,99 |
|
65 |
0,89 |
0,78 |
0,62 |
0,46 |
0,31 |
0,26 |
0,30 |
0,43 |
0,61 |
0,79 |
0,91 |
0,94 |
|
70 |
0,83 |
0,72 |
0,55 |
0,39 |
0,23 |
0,17 |
0,22 |
0,35 |
0,54 |
0,73 |
0,86 |
0,89 |
|
75 |
0,78 |
0,66 |
0,49 |
0,31 |
0,15 |
0,11 |
0,14 |
0,28 |
0,47 |
0,66 |
0,80 |
0,84 |
|
80 |
0,72 |
0,59 |
0,41 |
0,24 |
0,11 |
0,10 |
0,09 |
0,20 |
0,39 |
0,59 |
0,74 |
0,77 |
|
85 |
0,65 |
0,52 |
0,34 |
0,16 |
0,10 |
0,09 |
0,09 |
0,12 |
0,32 |
0,52 |
0,67 |
0,71 |
|
90 |
0,58 |
0,45 |
0,27 |
0,11 |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,24 |
0,44 |
0,60 |
0,64 |
Con la información suministrada, se deberá responder a las siguientes preguntas.
-
¿Según los diagramas cilíndricos anteriores en cuáles meses el Sol está orientado hacia el Norte en cuáles está orientado hacia el Sur?
-
¿Según los diagramas cilíndricos anteriores, en cuáles meses estará el Sol perpendicular al sitio en estudio?
-
¿Cuánta energía solar por unidad de área (radiación) se tiene mensualmente con un ángulo de inclinación igual a 0º?
-
¿Cuál es el ángulo óptimo de inclinación para cada mes?
-
¿Cuánta energía solar por unidad de área (radiación) se tiene mensualmente con el ángulo de inclinación óptimo en cada mes?
-
¿Cuál es el ángulo de inclinación con el que se puede obtener más energía en un año? [20 pts]
-
¿Cuánta energía solar por unidad de área (radiación) se tiene mensualmente con el ángulo de inclinación de 25º?
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