Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales
Departamento: Fisica
Área: Area IV: Servicios
(Programa del año 2016)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 30/09/2016 08:59:16)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
ENERGIA SOLAR TEC.UNIV.EN.ENERGIA REN 05/13 2016 2° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
ESTEBAN, CARMEN Prof. Co-Responsable JTP Exc 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 C - Teoria con prácticas de aula Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
 Hs.  Hs.  Hs.  Hs. 6 Hs. 2º Cuatrimestre 08/08/2016 18/11/2016 15 90
IV - Fundamentación
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
Son objetivos de este curso 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.
VI - Contenidos
Unidad 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.


Unidad 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 Unidad 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.

Unidad 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.


Unidad 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.

Unidad 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 practicos consistiran en la resolución de problemas que seran propuestos por el profesor.
Se buscara un dominio en el manejo de las ecuaciones que resumen los conseptos teóricos y prácticos, el uso fluido de procesadores de cálculo para la construcción de tablas y gráficos auxiliares para los cálculos de radiación solar en posiciones geograficas y tiempo.
VIII - Regimen de Aprobación
Regularidad: 70% de asistencia a clases teórico/prácticas
Aprobar 2 parciales con nota igual o superior a 5. Cada parcial tendrá dos recuperaciones
Promoción: 90% de asistencia a clases teórico/prácticas
Aprobar 2 parciales con nota igual o superior a 7. Cada parcial tendrá una recuperación. Informe final o coloquio integrador.
Nota: promedio de los parciales y del informe
IX - Bibliografía Básica
[1] [1] Apuntes del profesor
[2] [2] An Introduction to Solar Radiation. M. Iqbal. Academic Press
[3] [3] Solar radiation. N. Robinson. Elsevier Publ. Company.
[4] [4] Aplied Solar Energy. B. Meinel and P. Meinel. Adisson Wesley
[5] [5] Solar Thermal Processes. Duffie and Bechmann. Willey
[6] [6] Direct Use of The Sun´s Energy. F. Daniels. Yale Univ. Press
X - Bibliografia Complementaria
[1] Publicaciones sobre temas específicos, nacionales e internacionales.
XI - Resumen de Objetivos
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 diferentes 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.
XII - 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
Se resolverán, si es posible, a medida que se presenten