Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales
Departamento: Fisica
Área: Area IV: Servicios

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(Programa del año 2013)

(Programa en trámite de aprobación)

(Programa presentado el 09/09/2013 12:58:42)

I - Oferta Académica

Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
ENERGIA SOLAR	TEC.UNIV.EN.ENERGIA REN	05/13	2013	2° cuatrimestre

II - Equipo Docente

Docente	Función	Cargo	Dedicación
FASULO, AMILCAR JESUS	Prof. Responsable	CONTRATO	40 Hs

III - Características del Curso

Credito Horario Semanal					Tipificación	Duración
Teórico/Práctico	Teóricas	Prácticas de Aula	Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc.	Total		Desde	Hasta	Cantidad de Semanas	Cantidad en Horas
Teórico/Práctico	Teóricas	Prácticas de Aula	Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc.	Total	Periodo	Desde	Hasta	Cantidad de Semanas	Cantidad en Horas
Hs.	Hs.	Hs.	Hs.	Hs.

IV - Fundamentación
Por las características de la carrera se requieren los conocimientos que este programa aborda. La radiación solar, su naturaleza y manejo de los parámetros que permiten su aprovechamiento.

V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje
Son objetivos de este curso transmitir los conocimientos, efectuar las prácticas y experiencias necesarias para que los estudiantes adquieran capacidad para: Determinar características, alcance y calidad de medidores de radiación solar disponibles en el mercado. Medir y evaluar la radiación solar. Deducir la radiación solar que llega en diferentas planos y periodos del año a partir de datos disponibles. Estimar espacial y temporalmente valores de radiación solar medidos relacionándole con las variables meteorológicas. Reconocer las interacciones entre la radiación solar y los principales materiales usados en el tema. Adquirir capacidad para medir y evaluar calidad de datos, estimar y deducir componentes espaciales y temporales de la radiación solar. Adquirir conocimientos sobre las interacciones entre la radiación solar y materiales usados. El conocimiento de las características de la radiación solar que llega a la tierra: su naturaleza física, su distribución espacial y temporal, su interacción con la atmósfera y con algunos materiales, su cuantificación en calidad y cantidad constituye una herramienta básica para todo técnico que deba trabajar con equipos y dispositivos que, mediante la transformación en otra forma de energía, permita su aprovechamiento.

V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje

Son objetivos de este curso transmitir los conocimientos, efectuar las prácticas y experiencias necesarias para que los estudiantes adquieran capacidad para:
Determinar características, alcance y calidad de medidores de radiación solar disponibles en el mercado.
Medir y evaluar la radiación solar.
Deducir la radiación solar que llega en diferentas planos y periodos del año a partir de datos disponibles.
Estimar espacial y temporalmente valores de radiación solar medidos relacionándole con las variables meteorológicas.
Reconocer las interacciones entre la radiación solar y los principales materiales usados en el tema.

Adquirir capacidad para medir y evaluar calidad de datos, estimar y deducir componentes espaciales y temporales de la radiación solar. Adquirir conocimientos sobre las interacciones entre la radiación solar y materiales usados.

El conocimiento de las características de la radiación solar que llega a la tierra: su naturaleza física, su distribución espacial y temporal, su interacción con la atmósfera y con algunos materiales, su cuantificación en calidad y cantidad constituye una herramienta básica para todo técnico que deba trabajar con equipos y dispositivos que, mediante la transformación en otra forma de energía, permita su aprovechamiento.

VI - Contenidos
Blla 1) Relaciones geométricas tierra, sol: Movimiento, distancias, ángulo día, declinación y estaciones. La ecuación del tiempo, reloj solar. Tiempos: aparente, local y de reloj. Posición del sol con relación a superficies horizontales, sistemas de referencias: altitud, azimut, ángulo horario, diagramas. Incidencia de la radiación solar sobre superficies inclinadas: a) al norte, b) arbitrariamente. Resolución de ejercicios y problemas. Blla 2) El sol y la radiación solar: Radiación electromagnética, su naturaleza, ondas, longitud, frecuencia. Interacción macroscópica de la radiación con la materia, relaciones entre energía, longitud de onda y temperatura. Cuerpo negro, leyes de Plank, Stefant Bolzmann y desplazamiento de Wien. Potencia emisiva fraccional de un cuerpo negro, tablas, aplicaciones. El sol: composición, estructura, energía. Distribución espectral de la radiación solar. La constante solar. Aplicaciones, ejercicios y problemas. Blla 3) La radiación solar sobre una tierra sin atmósfera: radiación solar que llega a una superficie unitaria ubicada sobre la tierra: dependencia angular geográfica y temporal. Valores medios horarios, diarios y mensuales, día característico. Tablas y gráficas. La radiación solar sobre superficies inclinadas hacia el ecuador. Ejercicios y problemas. Blla 4) Interacción de la radiación solar con la atmósfera: Estructura y composición de la atmósfera terrestre. Masas ópticas relativas de las componentes de la atmósfera. Camino óptico y relación con la masa óptica. La atenuación de la radiación solar por la atmósfera, ley de Beer, Bouger, Lambert. Transmitancía y coeficientes de atenuación. Dispersión y absorción de la radiación solar: Rayleigh, dispersión Mie por aerosoles, características y distribución espectral, teoría de Angstron, turbiedad. Tablas de absorción por componentes de la atmósfera. Gráficas comparativas de la distribución espectral de la radiación solar. Problemas y ejercicios. Blla 5) Radiación solar difusa: Radiación difusa por dispersión Rayleigh y por aerosoles, características, distribución espectral, aproximación de los dos flujos. Albedo atmosférico, terrestre. Radiación difusa por múltiples reflexiones. Radiación global espectral que llega a la superficie de la tierra. Gráficas comparativas. Ejercicios y problemas. Blla 6) Instrumentos para medir la radiación solar: Distintos tipos de sensores. Termopilas:. Primeros dispositivos: Pirheliómetros, pirheliómetro absoluto. Instrumentos de campo. Calibración de pirheliómetros y piranómetros. Efectos coseno y azimut. Medición de la radiación espectral. Tareas prácticas de campo: medidas de la radiación solar y calibración de instrumentos.

VI - Contenidos

Blla 1) Relaciones geométricas tierra, sol: Movimiento, distancias, ángulo día, declinación y estaciones. La ecuación del tiempo, reloj solar. Tiempos: aparente, local y de reloj. Posición del sol con relación a superficies horizontales, sistemas de referencias: altitud, azimut, ángulo horario, diagramas. Incidencia de la radiación solar sobre superficies inclinadas: a) al norte, b) arbitrariamente. Resolución de ejercicios y problemas.

Blla 2) El sol y la radiación solar: Radiación electromagnética, su naturaleza, ondas, longitud, frecuencia. Interacción macroscópica de la radiación con la materia, relaciones entre energía, longitud de onda y temperatura. Cuerpo negro, leyes de Plank, Stefant Bolzmann y desplazamiento de Wien. Potencia emisiva fraccional de un cuerpo negro, tablas, aplicaciones. El sol: composición, estructura, energía. Distribución espectral de la radiación solar. La constante solar. Aplicaciones, ejercicios y problemas.

Blla 3) La radiación solar sobre una tierra sin atmósfera: radiación solar que llega a una superficie unitaria ubicada sobre la tierra: dependencia angular geográfica y temporal. Valores medios horarios, diarios y mensuales, día característico. Tablas y gráficas.
La radiación solar sobre superficies inclinadas hacia el ecuador. Ejercicios y problemas.

Blla 4) Interacción de la radiación solar con la atmósfera: Estructura y composición de la atmósfera terrestre. Masas ópticas relativas de las componentes de la atmósfera. Camino óptico y relación con la masa óptica. La atenuación de la radiación solar por la atmósfera, ley de Beer, Bouger, Lambert. Transmitancía y coeficientes de atenuación. Dispersión y absorción de la radiación solar: Rayleigh, dispersión Mie por aerosoles, características y distribución espectral, teoría de Angstron, turbiedad. Tablas de absorción por componentes de la atmósfera. Gráficas comparativas de la distribución espectral de la radiación solar. Problemas y ejercicios.

Blla 5) Radiación solar difusa: Radiación difusa por dispersión Rayleigh y por aerosoles, características, distribución espectral, aproximación de los dos flujos. Albedo atmosférico, terrestre. Radiación difusa por múltiples reflexiones. Radiación global espectral que llega a la superficie de la tierra. Gráficas comparativas.
Ejercicios y problemas.

Blla 6) Instrumentos para medir la radiación solar: Distintos tipos de sensores. Termopilas:. Primeros dispositivos: Pirheliómetros, pirheliómetro absoluto. Instrumentos de campo. Calibración de pirheliómetros y piranómetros. Efectos coseno y azimut. Medición de la radiación espectral. Tareas prácticas de campo: medidas de la radiación solar y calibración de instrumentos.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
lOS TRABAJOS PRÁCTICOS CONSISTIRAN EN LA RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS Y PROBLEMAS. TRABAJANDO EN AULA Y EN EL LABORATORIO CON COMPUTADORAS Y PROGRAMAS DE CALCULO EXCEL.

VIII - Regimen de Aprobación
Se aplicará regimen de promoción continua: 1)Se tomarán tres exámenes parciales, cada uno tendrá su recuperación, mas una extra con contenido de todo el curso. 2) Obtendrán la regularidad aquellos alumnos que obtengan cuatro (4) o mas puntos en cada examen parcial o en su recuperación. 3)Obtendrán la promoción aquellos alumnos que obtengan seis (6) o mas puntos en cada examen parcial o su recuperación. La nota final, que no podrá ser menor que el promedio de las notas obtenidas en los parciales, será asignada por el Profesor luego de un coloquio final sobre la teoria y prácticas desarrollada en el curso.

VIII - Regimen de Aprobación

Se aplicará regimen de promoción continua:
1)Se tomarán tres exámenes parciales, cada uno tendrá su recuperación, mas una extra con contenido de todo el curso.
2) Obtendrán la regularidad aquellos alumnos que obtengan cuatro (4) o mas puntos en cada examen parcial o en su recuperación.
3)Obtendrán la promoción aquellos alumnos que obtengan seis (6) o mas puntos en cada examen parcial o su recuperación. La nota final, que no podrá ser menor que el promedio de las notas obtenidas en los parciales, será asignada por el Profesor luego de un coloquio final sobre la teoria y prácticas desarrollada en el curso.

IX - Bibliografía Básica
[1] Bibliografía: [2] Apuntes del profesor [3] An Introduction to Solar Radiation. M. Iqbal. Academic Press [4] Solar radiation. N. Robinson. Elsevier Publ. Company. [5] Aplied Solar Energy. B. Meinel and P. Meinel. Adisson Wesley [6] Solar Thermal Processes. Duffie and Bechmann. Willey [7] Direct Use of The Sun´s Energy. F. Daniels. Yale Univ. Press [8] www.sundialf.co.uk.

IX - Bibliografía Básica

[1] Bibliografía:
[2] Apuntes del profesor
[3] An Introduction to Solar Radiation. M. Iqbal. Academic Press
[4] Solar radiation. N. Robinson. Elsevier Publ. Company.
[5] Aplied Solar Energy. B. Meinel and P. Meinel. Adisson Wesley
[6] Solar Thermal Processes. Duffie and Bechmann. Willey
[7] Direct Use of The Sun´s Energy. F. Daniels. Yale Univ. Press
[8] www.sundialf.co.uk.

X - Bibliografia Complementaria
[1] BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA [2] H.Grossi Gallegos.- Notas sobre radiación solar.- Editorial Univ. Nac. de Lujan [3] Siegel and Howel. Termal radiation heat transfer. [4] Frank Kreith – Transmisión del calor por radiación. [5] Trabajos y notas sobre temas específicos, nacionales e internacionales que se indican en los apuntes del profesor.

XI - Resumen de Objetivos
Resumen Relaciones geométricas tierra – sol. El sol y la radiación solar. La radiación solar sobre una tierra sin atmósfera. Interacción de la radiación solar con la atmósfera. Radiación solar difusa. Métodos de parametrización para calcular la radiación solar global. Instrumentos para medir la radiación solar. Radiación solar en días normales.

XII - Resumen del Programa
Resumen del Programa Relaciones geométricas tierra – sol. El sol y la radiación solar. La radiación solar sobre una tierra sin atmósfera. Interacción de la radiación solar con la atmósfera. Radiación solar difusa. Métodos de parametrización para calcular la radiación solar global. Instrumentos para medir la radiación solar. Radiación solar en días normales.

XIII - Imprevistos
No se preve El Profesor espera seguir con vida y gozando de buena salud para concluir la tarea. En caso contrario que la solución la disponga quien generó esta.... previsión.

XIV - Otros