29 junio 2007

El perro se pone al sol

Hoy el perro está feliz porque se ha puesto a tomar el sol, y mirando al Astro Rey se ha puesto a recordar algo de lo que le enseñaron en las diversas escuelas primarias, secundarias y por correspondencia a las que amablemente primero sus padres y luego sus hijos le han matriculado, y ha recordado lo siguiente:

Que una clase consiste generalmente en que los conocimientos pasen de la libreta del profesor a la libreta del alumno sin pasar por la cabeza de ninguno de ellos. (¿Me explico?, ... ¿Me entendés?)

Pues bien, si recordamos que vivimos en un sistema heliocéntrico dando vueltas La Tierra sobre si misma y ella a su vez alrededor del Sol (mismamente como si vivieramos en un trompo o gran peonza) podemos hacer muchas cosas. Entre ellas vamos a tratar de orientar nuestro entendimiento a discurrir simplemente de como cuanto calienta el Sol aquí en la Tierra. Para ello podemos bien aplicar el Teorema de Gauss Ostrogradsky a la energía irradiada por dicho Astro Rey y calcular el flujo (y dale con el flujo fi) en una esfera hipotética centrada en el Sol y radio una UA (Unidad Astronómica), o bien medirla en el exterior de la atmósfera terrestre con algun sensor (debidamente calibrado) instalado en uno o varios satélites artificiales o similares. Hecho lo anterior, este perro ha encontrado que la energía que llega al exterior de la atmosfera a 1m2 de cuerpo negro normal a la direccion del Sol, es la llamada Constante Solar = 1360 W. (vatio mas, vatio menos).

Si repetimos las medidas a lo largo y a lo ancho de la superficie de nuestro planeta, y asumiendo que los rayos solares tienen que atravesar la atmósfera, esto es que no existen agujeros atmosféricos o túneles virtuales o no virtuales o guías o tubos de rayos solares que eviten el trabajoso viaje del sol a través de la atmósfera, resulta que dicha atmósfera, aún en las mejores condiciones posibles, esto es al mediodía solar, sin nubes, en condiciones de claridad extrema, de pureza virginal, etc.. etc resulta que con sus estrepitosos átomos de vapor de agua, de CO2, de O2, de indicios de esperma de ballena y de vaya Vd a saber que mas lindezas e impurezas hacen que parte de las ondas electromagnéticas de frecuencia extrema que se asocian con los fotones luminiscentes de la luz solar, y en definitiva con la energía que incidía rabiosamente a razón de 1366 w/m2 en el extremo superior lindante con el espacio exterior, se quede o bien en el camino o se refleje y se largue proyectando al "outer space" una maravillosa imagen de nuestro planeta azul, que si no fuese así mas parecería un agujerito negro de habas. En definitiva, abajo en la superficie de la tierra, en la playa al mediodía solar, en una tumbona (normal a la dirección solar) la constante es ...... tatachin! tatachan! 1024 W/m2.

Ya sabemos que al mediodía solar un panel de rica miel de 1 m2 normal a la dirección solar recibe 1 Kw, pero.... ¿ y antes? ... ¿y después? Pues bien, medidas conciezudas de expertos energéticos han sacado curvas que este perro ha visto y ha sacado las siguientes conclusiones empíricas: En el entorno del mediodía solar +- 1 h la radiación se mantiene muy cerca de su máximo en el valor de la constante solar de superficie terrestre de 1Kw/m2 , luego, y antes, baja lentamente hasta una 800 W/m2 en un incremento (decremento) durante 4 horas. En la hora siguiente, cae rápidamente a 600 W/m2, y en la siguiente, que corresponde con la primera del orto y última previa al ocaso hay una caída en picado hasta cero w/m2.

Resumen práctico de El Perro Feliz: Si el perro quiere saber cuantos vatios-hora caen en un m2 normal al sol (en un sistema solar que siga al Sol) lo que hace es multiplicar las horas de sol del lugar por la integral de la curva antes descrita y que este perro estima en digamos 800 W/m2. (toma ya!)

Oiga, so perro, es que yo tengo una central de concentración de 90 Kw de pico en Huesca y quiero saber cuantos Kw-h me puede dar al año y no se calcularlo.....

Pues acuda a la escuela o discurra un poco. Se ha sabido de coroneles que razonan.... pero voy a intentar ayudarle. En Huesca es posible que tenga Vd 2500 horas de sol, pero... ¿cuantos m2 de sol cosecha Vd?. Si me dice que en el pico recoge Vd 90.000 W de electricidad producida y yo asumo que Vd tiene una eficiencia del 30 % en su instalacion deduzco que Vd está cosechando 300.000 W de sol para obtener los 90 Kw de grano, lo que supone en el pico a 1000 W / m2 tiene 300 m2 "equivalentes". Con 300 m2 a 800 w/m2 de media por hora de sol y a 2500 horas de sol estimo que Vd puede ordeñar 600 Mw-h y obtener con su rendimiento del 30% 180 MW-h al año.

Se admiten críticas feroces, a ser posible razonadas, ademas de insultos sin razonar.

Gracias

2 comentarios:

Anónimo dijo...

Mister quisquilloso dice:
al ser una central de concentración, habría que multiplicar la irradiación por 0,85 (más o menos), ya que solo la radiación directa le es de utilidad (la difusa no la traga). Además como sigue al sol, cual bonito giraso, habría que multiplicarla también por 1,3 ó 1,4, ya que aprovecha mejor el calorcito.
Si aun así el comandante (o sargento chusquero, jejeje) no está contento, siempre puede usar la constante de Skinner: aquella que, al multiplicarla, dividirla, sumarla o restarla del resultado obtenido, nos produce el resultado calculado y esperado (también conocida por Factor chanchullo de Flannagan).

El perro feliz dijo...

Admito el lapsus de que no he tenido en cuenta que en los 1024 w/m2, origen de los 800 mas o menos arbitrariamente adoptados, se incluye la radiación difusa, y es justo y necesario excluirla. Si lo hacemos así hay que rehacer los cálculos a 800 * 0,85 = 680 w/m2.

Por otra parte debo decir que hace ya tiempo que he abjurado de Satanás, de sus Pompas y de sus Obras, por lo que con independencia de lo que haga su divina majestá el comandante en jefe no seré yo el que use la constante de Skinner.

Por último digo, y creo que digo bien, que el efecto girasol está incluído en la integral "a ojo" que daba un resultado de 800 w/m2 para un m2 "que siguiera al sol" y que si bien incluye radiacion total directa mas difusa, hace un párrafo hemos ya corregido a solo radiación directa.

Pulgosos salu2 de El Perro Feliz