¿Qué es la insolación solar?

La insolación solar es una medida de la cantidad de energía solar que alcanza una superficie o irradiancia en una superficie dada con el tiempo. La superficie en cuestión puede ser cualquier cosa expuesta a la luz solar, desde un objeto o ubicación particular en la tierra hasta pequeños objetos espaciales, como satélites artificiales hasta la superficie de un planeta entero. La insolación solar de un área particular de la Tierra depende de su distancia del ecuador, sus condiciones climáticas y la época del día y el año. Es esencial para la existencia continua de la vida en la Tierra, ya que las plantas dependen de la energía del sol para sobrevivir, además de ser un factor importante en la construcción y ubicación del equipo para generar electricidad a partir de la energía solar.

generalmente se mide en vatios por metro cuadrado, la insolación solar promedio de un área durante períodos más largos de tiempo a menudo se administra como kilowatt horas por día por día. El vatio es la unidad métrica estándar de energía, o energía con el tiempo; Un vatio de poder es igual a un julio deenergía por segundo. Una hora de kilovatios, un término más comúnmente utilizado en referencia a la generación de energía eléctrica, es suficiente energía para producir una salida de 1,000 vatios durante una hora, o 3,600,000 julios (3.6 megajulios).

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Cuanto más directamente una superficie se enfrente al sol, mayor será su insolación solar. La insolación solar máxima se produce cuando la luz del sol golpea en un ángulo de 90 grados. La insolación disminuye a medida que el ángulo se reduce, porque un ángulo inferior se extiende la misma cantidad de energía radiante en un área más amplia. Es por eso que el área alrededor del ecuador de la Tierra, que recibe la luz solar más directa, es la parte más cálida de la tierra y las regiones polares son las más frías. También causa las estaciones cambiantes, porque el eje inclinado de la Tierra significa que el ángulo de la luz solar que llega a una parte dada del planeta cambia en el transcurso del año. Esta es también la razón por la cual la temperatura en un día determinado seráL tienden a alcanzar su punto máximo alrededor del mediodía solar, cuando el sol está en su punto más alto del cielo, y luego disminuye a medida que el sol cae más cerca del horizonte más tarde en el día.

La insolación solar total de la atmósfera externa de la Tierra de la luz solar directa promedia aproximadamente 1,366 vatios por metro cuadrado en un ángulo de 90 grados en el transcurso de un año, la mayoría de los cuales está en forma de luz visible. La atenuación de la luz solar cuando pasa a través de la atmósfera reduce esto a aproximadamente 1,000 vatios por metro cuadrado en un ángulo de 90 grados cuando llega a la superficie de la tierra. Esta cifra cae constantemente a medida que una persona se mueve hacia latitudes más altas y disminuye en momentos del día más del mediodía solar, cayendo a casi nada por la noche. La insolación promedio de la Tierra en su conjunto en el transcurso de un año es de alrededor de 250 vatios por metro cuadrado.

Las áreas a latitudes similares aún pueden tener diferencias significativas en la insolación promedio debido a factores locales. La insolación de un área puede ser pelajeEl hay disminuciones por condiciones atmosféricas que interfieren con la luz solar, como las nubes o la neblina atmosférica. La insolación aumenta a altitudes más altas, porque hay menos atmósfera para que la radiación solar pase y se atenúe. Las mediciones de la cantidad de irradiancia solar en diferentes lugares se pueden compilar para crear un mapa especializado llamado mapa de insolación.

La generación de energía solar depende en gran medida de la insolación. Las regiones áridas o semiáridas suelen ser el hogar de las estaciones de energía solar para minimizar la interferencia con la radiación solar causada por la cubierta de la nube y se construyen a altitudes más altas si es posible. Los paneles solares fotovoltaicos están montados en ángulos destinados a hacer que la luz solar entrante los golpee lo más cerca posible de un ángulo de 90 grados para maximizar la potencia recibida. El ángulo óptimo para esto varía según la ubicación geográfica y la época del año.

La insolación de un área también se puede explotar en el diseño de edificios. Por ejemplo, grandes ventanasEn el lado de un edificio frente al ecuador, dejará que entraran más luz y calor durante el invierno, cuando el sol está bajo en el cielo, y comparativamente menos cuando está alto en el cielo durante el verano. Esto modera la temperatura estacional extremos dentro del edificio, haciéndolo más cómodo y reduciendo la cantidad de energía necesaria para calentar o aire acondicionado.