Coordenadas geográficas

Documentos relacionados
Tema 8.4 Geometría solar

ENERGÉTICA SOLAR Y TRANSMISIÓN DE LA ENERGÍA

Sistemas de coordenadas celestes (resumen)

Escuela de Agrimensura

Dra.Julia Bilbao Universidad de Valladolid, Departamento Física Aplicada Laboratorio de Física de la Atmósfera

Este anexo explica la radiación UV e índices en Colombia tomando

GEOMETRIA SOLAR Y DISPONIBILIDAD ENERGÉTICA BREVE INTRODUCCIÓN TEORICA

(ground. Coordenadas de la traza

ESTIMACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DE REFERENCIA. estándar de la ET0.

CÓMO HALLAR LA LATITUD DE UN LUGAR? Ederlinda Viñuales Atrévete con el Universo

Astronomía (AST )

El movimiento de rotación

5.7 VARIACIÓN DE LAS COORDENADAS DE LOS ASTROS DURANTE EL MOVIMIENTO DIURNO

El tratamiento de las sombras en las instalaciones solares térmicas y fotovoltaicas en la normativa edificatoria española

Atlas de Radiación Solar de Colombia. Apéndices

10 Anexo A: Aspectos Básicos de la Radiación Solar

1. LA TIERRA. 1. CARACTERÍSTICAS DE LA TIERRA.

Manual Técnico de Energía Solar Térmica

La Luna. Movimientos de la Luna

Como orientarse con las saetas de un reloj

Posición y Movimiento del Sol

LOS DIFERENTES ASPECTOS DE LA LUNA

DETERMINACIÓN DE RADIACIÓN SOLAR HORARIA PARA DÍAS CLAROS MEDIANTE PLANILLA DE CÁLCULO

GEOGRAFÍA DE ESPAÑA 2º BACHILLERATO BLOQUE I EL ESPACIO GEOGRÁFICO

LA ENERGÍA SOLAR APLICADA EN SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES GUÍA ASTRONÓMICA: 2.COORDENADAS ASTRONÓMICAS

Resumen de Física. Cinemática. Juan C. Moreno-Marín, Antonio Hernandez Escuela Politécnica - Universidad de Alicante

ALGUNOS CONCEPTOS, DEFINICIONES Y ECUACIONES USADAS EN GEOMETRIA SOLAR

ASTRONOMÍA DE POSICIÓN

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA EDUCACION CONTINUA DIPLOMADO DE BIOCLIMATICA

Curso Energía Solar Fotovoltaica. Conceptos Generales

1. LA TIERRA, PLANETA DEL SISTEMA SOLAR. Francisco García Moreno

TEMA 9 CUERPOS GEOMÉTRICOS

Sistemas de coordenadas en la esfera celeste

Contenido del examen teórico.

Astronomía de Posición. Física Geográfica. Licenciatura de Humanidades. Febrero-Mayo,

Huerta fotovoltaica de 1,2 Mw, con seguimiento solar y conexión a red en Sevilla

"Energías y combustibles para el futuro"

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES Y DE TELECOMUNICACIÓN

TEMA II: CINEMÁTICA I

Transformación de coordenadas

GRADO III MODULO I ÁMBITO SOCIAL

TALLER DE OSCILACIONES Y ONDAS

Tema 1.1 La bóveda celeste. Fundamentos geométricos.

EL MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN TEMA 1 LA TIERRA Y SU REPRESENTACIÓN

Claudio Ptolomeo. El señor de los epiciclos. Antonio Arribas Seminario de Historia de las Matemáticas 11 abril A (apogeo) c E A.

Problema de tiro parabólico. Ejercicio resuelto. Planteamiento y pseudocódigo. (CU00252A)

Posición en la Vía Láctea y rotación terrestre

TIEMPOS CALENDARIOS DIA JULIANO MEDIDAS DE TIEMPO

TEORÍA DE ECLIPSES, OCULTACIONES Y TRÁNSITOS

Ejercicios Física PAU Comunidad de Madrid Enunciados Revisado 18 septiembre 2012.

LISTA DE SÍMBOLOS. Capítulo 2 EJEMPLOS Y TEORIA DE LAS VIBRACIONES PARAMÉTRICAS 2.1 Introducción T - Periodo Ω - Frecuencia a- parámetro b- parámetro

Tiempo: 180 minutos Profesor: Iván Bejarano Auxiliares: Pablo Lara 05 de Julio del 2007 Carlos Rozas Pregunta N 1:

Introducción a Astrofísica

RELOJES DE SOL. 1. Movimiento diurno del Sol. 2. Variaciones anuales del movimiento del Sol

Cómo percibes las estaciones del año?

La tierra en el Universo.

Problemas y cuestiones del Tema 3

P2.- El escape de áncora

Práctica 3.- El mapa como sistema de proyección del relieve. Mapas: definición y partes. Elementos del mapa.

TEORÍA DE ECLIPSES, OCULTACIONES Y TRÁNSITOS

Ejercicios de repaso.

Recuperación de los datos de navegación

Unidad didáctica 1: Astronomía esférica

Cálculo del radio de la Tierra. Método de Eratóstenes ( Siglo III a.c.)

IES LILA Curso 2011/12 DE QUÉ SIGNO ERES?

SISTEMAS DE REFERENCIA SISTEMAS DE COORDENADAS PROYECCIONES

Cálculo de pérdidas de radiación solar por sombras

Tema 1. La Tierra y el Universo

Cómo construir un reloj de Sol

Certificado de Calibración

APUNTES CARTOGRÁFICOS. Sistemas de coordenadas: Universal Transversal Mercator y Gauss-Krüger

TEMA El rumbo está comprendido siempre entre: a) 0 y 360 b) 1 y 180. e) 0 y 270. d) Ninguna es correcta.

EXAMEN FÍSICA 2º BACHILLERATO TEMA 3: ONDAS

1. Estudiar el comportamiento del péndulo físico. 2. Determinar la aceleración de la gravedad. 1. Exprese y explique el teorema de ejes paralelos.

LA ESFERA CELESTE. Atlas sosteniendo la esfera celeste

2. Cómo dividen la Tierra los paralelos y los meridianos? Cómo se llama el paralelo cero? Y el meridiano cero?

Recordando la experiencia

REPRESENTACIÓN GRAFICA DE LA POSICIÓN SOLAR Y UNA SUPERFICIE DADA PARA LA CIUDAD DE COCHABAMBA - BOLIVIA

DATOS CLIMÁTICOS MENSUALES AÑO 2007 ESTACIÓN LA CHIQUINQUIRÁ

CONCEPTOS DE CARTOGRAFÍA

I.S.P.I. Nº 9009 SAN JUAN BAUTISTA DE LA SALLE PROFESORADO DE MATEMÁTICA. UNIDAD 4 Sistemas de coordenadas II COOORDENAS GEOGRÁFICAS

Índice de contenidos

Curso Básico de Astronomía

SISTEMAS DE ECUACIONES NO LINEALES EN ASTRONOMÍA

Medición del radio de la Tierra

2. Radiación solar y movimiento de la Tierra

LA ESFERA TERRESTRE. MEDIDAS

1. LA REPRESENTACIÓN DE LA TIERRA

3.4. El Tiempo. Las expresiones generales para el pseudorango y la fase serían: P i = ρ + c (dt dt) + δρ ion. + b P,s

Velocidad de la Luz. c = (2,9979 ± 0,0001) x 10 8 m/s

La Tierra en el Universo

PRÁCTICA DE LABORATORIO - trigonometría Funciones trigonométricas y ondas senoides.

Sistemas de proyección. Un mapa representa la superficie terrestre o una parte de la misma sobre un plano.

Campo de velocidades se puede representar mediante una función potencial φ, escalar

Reloj de Sol de Cuadrante Analemático

1. Estudio de la caída de un puente.

Práctico 2: Mecánica lagrangeana

DETERMINACIÓN DE LAS DISTANCIAS ENTRE LOS CUERPOS CELESTES Y EL MOVIMIENTO DE LOS SATELITES ARTIFICIALES

PROYECCIONES EN EL PLANO. MAPAS. PLANISFERIOS TERRESTRES: PRINCIPALES SISTEMAS DE REPRESENTACIÓN

Transcripción:

Cálculos de radiación sobre superficies inclinadas Coordenadas geográficas Ingenieros Industriales 1

VARIABLES DEL SISTEMA Se definen a continuación todas las variables tanto geográficas como temporales- que intervienen en un sistema solar, proponiendo en su caso las funciones matemáticas que las definen o aproximan y las relaciones entre ellas. Todas las unidades de tiempo son horas y las angulares grados sexagesimales, salvo que se especifique expresamente lo contrario. Latitud Geográfica [φ] Posición angular del lugar geográfico respecto al plano del ecuador. (-90º φ 90º), Norte positivo Longitud Geográfica [λ] Relativa al Meridiano con longitud geográfica 0º. (-180º λ 180º), Hacia el este positiva y hacia el oeste negativa. Día Juliano [n] Número de orden del día en el año a partir del 1 de Enero. Valor entre 1 y 365. No se tienen en cuenta los años bisiestos. Día juliano Ingenieros Industriales 2

Angulo diario [Γ]: Relativo a la posición de la Tierra en el plano de la eclíptica. 360 Γ = ( n 1) 365 Factor de corrección de la distancia Tierra-Sol [ε]: La distancia Tierra-Sol, r, varía a lo largo del año entorno a su valor medio r 0 =149.6 10 6 km. A esta distancia media r 0, se le denomina Unidad Astronómica. Definimos el factor de corrección como: ε = (r 0 /r) 2 El cálculo de ε puede abordarse a través de cualquiera de las dos aproximaciones siguientes: Spencer : ( Γ) + 0.00073 cos ( 2 Γ) + 0.00128 sen ( Γ) + 0. sen ( Γ) ε = 1.00011 + 0.0342 cos 000077 2 Duffie y Beckman: ε = 1+ 0.033 cos n Posición de la Tierra sobre su órbita año sidéreo, 365.25636 días. Ingenieros Industriales 3

Declinación [δ] Angulo que forma la línea que une el centro de la Tierra y el centro del Sol con el plano del ecuador celeste. Depende únicamente del tiempo. -23.45º δ 23.45º. Anuario Astronómico. Valores aproximados (expresiones matemáticas sencillas). Bourges, intervalo 1960-2000, error máximo de 12 : δ = 0.3723+ 23.2567 sen ( n 79.4360) 0.7580 cos ( n 79.4360) + 0.1149 sen 2 ( n 79.4360) + 0.3656 cos 2 ( n 79.4360) 0.1712 sen 3 ( n 79.4360) + 0.0201 cos 3 ( n 79.4360) Cooper (1969), error máximo de 1.5º: 360 δ = 23.45 sen ( n + 284 ) 365 Coordenadas celestes horizontales Ingenieros Industriales 4

Coordenadas celestes horarias M es D ía del año D eclinación(º) Enero 17-20.84 Febrero 45-13.32 Marzo 74-2.40 Abril 105 + 9.46 Mayo 135 + 18.78 Junio 161 + 23.04 Julio 199 + 21.11 Agosto 230 + 13.28 Septiembre 261 + 1.97 Octubre 292-9.84 Noviembre 322-19.02 Diciembre 347-23.12 Ingenieros Industriales 5

Angulo Horario [ω] Desplazamiento angular del Sol en el plano del ecuador celeste. En la mañana ω será negativo, y positivo por la tarde. ω = TSV 15 Tiempo Solar Verdadero [TSV] Tiempo basado en el movimiento aparente del Sol en la bóveda celeste. A las 0:00 hora solar verdadera, el Sol atraviesa el meridiano del observador y alcanza la máxima altura sobre el horizonte. Así pues, el Tiempo Solar Verdadero comienza a contarse a partir del mediodía solar (mitad del día). Ecuación del Tiempo [E t ] Diferencia existente entre el día solar medio y el día solar verdadero (tiempo entre dos pasos consecutivos del sol por el meridiano del lugar). Esa diferencia es variable debido a la excentricidad de la órbita terrestre y a la constancia de la velocidad areolar (2ª ley de Kepler). También influyen otros movimientos del planeta Tierra (precesión y nutación sobre todo). La aproximación a la Ecuación del Tiempo de Spencer (1971), con error máximo de unos 2.333 minutos es: 229,2 E t = 60 0,014615 cos [ 0,000075 + 0,001868 cos ( Γ) 0,032077 sen ( Γ) ( 2 Γ) 0,04089 sen( 2 Γ) ] Ingenieros Industriales 6

20 15 Ecuación del Tiempo [Minutos] 10 5 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360-5 -10-15 -20 Día Juliano Representación gráfica de la ecuación del tiempo Tiempo Oficial [TO] Es el que establece un país dependiendo de su normativa legal. El Tiempo Oficial en la España Peninsular no se corresponde con el Tiempo Local Estándar estipulado para el huso horario que denominamos CERO cuyo centro está determinado por el meridiano 0. Por cuestiones legales, durante todo el año, el Tiempo Oficial se adelanta una hora con respecto al Tiempo Local Estándar correspondiente al huso horario CERO, para hacerse coincidir con el del huso horario UNO. En los meses centrales del año además, se adelanta el Tiempo Oficial en otra hora adicional. TO = TLE +2 TO = TLE +1 (España Peninsular Horario de Verano) (España Peninsular Horario de Invierno) Queda entonces, TO = TSV -E t +12 - λ/15 + 2 (España Peninsular Horario Verano) TO = TSV - E t + 12 - λ / 15 +1(España Peninsular Horario Invierno) Ingenieros Industriales 7

Angulo Horario de la salida y la puesta del sol [ω s ] Es el ángulo horario correspondiente a la aparición y la desaparición del Sol en el plano del horizonte. Sus valores absolutos son idénticos. Se adopta el criterio de establecer como positivo el ángulo horario de la puesta y como negativo el de la salida. Obviamente se calcula sin más que poner igual a cero la altura solar (o 90 grados el ángulo cenital) ω = acos s [( tan ( δ )) tan ( φ )] Angulo Cenital del Sol [θ z ] El ángulo cenital es aquel que forma la vertical del observador con la línea observador Sol. Se calcula empleando la expresión del ángulo de incidencia con la simplificación correspondiente. cos ( θ ) = cos ( φ ) cos ( δ ) cos ( ω ) + sen ( φ ) sen ( δ ) z Altura del Sol [α] Es el complementario del ángulo cenital α = 90º θ Angulo Acimutal del Sol [γ] Es el ángulo diedro que forma el meridiano del lugar (incluye la vertical del lugar y pasa por el sur geográfico) con el que pasa por el sol. Sobre el plano del horizonte produce un ángulo llano con el mismo nombre. El acimut hacia el Este es negativo, y hacia el Oeste positivo. La posición del Sol queda determinada por el ángulo cenital (o la altura solar) y el acimut. Se obtiene a partir de la siguiente expresión: sen( ω) cos( δ ) sen( γ ) = sen( θ ) Ingenieros Industriales 8

Cálculo de la irradiancia e irradiación solar extraterrestre La irradiancia solar sobre un plano horizontal en la superficie terrestre en ausencia de atmósfera (irradiancia extraterrestre) viene afectada por la corrección de la distancia Tierra-Sol (ε) y por el ángulo que forma los rayos solares con el plano horizontal (altura α) I o = I CS I o = I CS ε senα ε ( senφ senδ +cosφ cosδ cosω ) Para el cálculo de la irradiación, se ha de integrar la irradiancia en el tiempo y, con un cambio de variable, con el angulo horario como variable. H o = 12 dt = π t 2 ω 2 t I o 1 ω 1 I o dω τ = exp r Transmisión por difusión (cambio de dirección) de las moléculas de aire 0,84 [ 0,0903 m ( 1 + m m )] 1,01 P T 101325 e 0,0001184 a a a PT mrel m a = 101325 z = z = altura sobre el nivel del mar ATMOSFERA TIERRA Ingenieros Industriales 9