Método gráfico y simplificado de cálculo de irradiación media mensual sobre un plano inclinado

Abstract

La energía media mensual que recibe el plano inclinado es distinta a la del plano horizontal y debe corregirse por medio de un factor que depende de la ubicación geográfica del plano, su inclinación, el día del año y el coeficiente de claridad atmosférica. En este trabajo se presenta un método simplificado para calcular el factor de corrección mencionado con el objetivo de ser aplicado en el campo de la educación y técnico. Consta de una secuencia de gráficos elaborados con las ecuaciones que describen la variación del factor mencionado a lo largo del año, en la que el usuario pasa de uno a otro sin hacer cuentas pero sin perder la percepción de las magnitudes involucradas. El método apunta a la enseñanza de la radiación solar y puntualmente a mostrar los efectos de la variación de los distintos factores involucrados. El error de estimación del método varía con la inclinación del plano, siendo de 6.25% para una inclinación de 15º y de 12,18% para una inclinación de 90º.

The monthly average energy that reaches a tilted plane is different from that of the horizontal plane and must be corrected by means of a factor that depends on the latitude of the plane location, the tilt angle, the julian day and the atmospheric clearness index (Kt). In this work, a simplified method to calculate the mentioned correction factor is presented. The goal of the method is to be used in the educational and technical fields. It is based on a series of curves that allow for the visual calculation of the factor without any use of calculators or computer programs. The user goes from one curve to the other and after determining three points in three different graphics, the correction factor is automatically obtained. The method is aimed to be used in the teaching of solar radiation in different levels and it allows to show the effects of the variation of the involved variables. The error of the method is dependant on the visual accuracy of the user and the tilt of the plane of interest going from 11,25% at a 15º tilt angle to 17,18% at a 90º tilt angle.