Disposición de los sensores y designación de las variables

Las distintas componentes de la radiación se pueden medir en diferentes disposiciones, ya sea por el origen de la radiación (Directa del sol, de las nubes, del suelo…) o por el fin de los datos que se quiere mediar (iluminancia vertical que entraría por una ventana, PAR horizontal que llegaría a un cultivo…).

sensores grupo swift

Componentes de la radiación

Las diferentes componentes de la radiación que se miden en la estación de Burgos son:

Espectro visible por el ojo humano

Radiación global horizontal

La radiación global es la radiación que recibe un ángulo sólido de 2π estereorradianes sobre una superficie horizontal. El instrumento utilizado para medir radiación es el piranómetro. Estos sensores reciben el total de la radiación, tanto la que proviene del sol directamente como la radiación celeste difusa dispersada al atravesar la atmósfera. El resto de las variables de radiación se miden con sensores similares a los piranómetros. En el caso de la iluminancia, el sensor se conoce como luxómetro, y para la radiación infrarroja se utiliza un pirgeómetro. Los pirradiómetros, son los dispositivos que miden el total de radiación, es decir, la radiación solar de onda corta más la radiación terrestre de onda larga. También se puede hacer referencia a esta componente como radiación descendente.
Espectro visible por el ojo humano

Radiación directa

La radiación directa es la parte de la radiación que procede directamente del sol y de un estrecho anillo alrededor de él. Para medir la componente directa se utiliza un pirheliómetro, el cual es un sensor de radiación al que se le ha añadido un tubo colimador. Este sensor debe encontrarse siempre apuntando en la dirección del sol de manera precisa, por lo que debe ir montado en un seguidor solar. Para saber si el pirheliómetro se encuentra alienado correctamente, el instrumento cuenta con un visor en el que un pequeño punto de luz coincide con una marca cuando su posición es correcta.
Espectro visible por el ojo humano

Radiación difusa horizontal

La componente difusa de la radiación es la parte de la radicación incidente que proviene de dispersión de la radiación por la atmósfera. En un día nublado, la radiación difusa y la global tendrán valores similares ya que apenas llegará radiación directamente del sol. Para medir la radiación difusa se utiliza un piranómetro que se encuentra “a la sombra”. En realidad, lo que se hace es eliminar la componente directa del sol a través de un disco que sombrea la totalidad de la cúpula del sensor. Como la posición del sol cambia a lo largo del día, los sensores de radiación difusa deben ir sobre un seguidor solar de tal forma que el disco de sombra siempre se encuentre entre el sensor y el sol.
Espectro visible por el ojo humano

Radiación global vertical

Otra forma de medir radiación es en el plano vertical. En este caso, es de gran importancia la orientación de los sensores, tanto por la variación del sol a lo largo del día como por la variación a lo largo del año. De esta forma es posible caracterizar la radiación en cada dirección y utilizar los modelos generados en diversos campos, como por ejemplo el diseño de edificios más eficientes.
Espectro visible por el ojo humano

Radiación difusa vertical

De igual manera que se puede medir la radiación difusa horizontal, es posible medir la radiación difusa de los sensores dispuestos en vertical. Para ello, se utiliza un dispositivo diseñado y patentado por algunos de los componentes del grupo SWIFT (ES 2 562 720 B2). El dispositivo consiste en un anillo lobulado que es capaz de generar sombra a lo largo de todo el día en los sensores de las cuatro direcciones cardinales.
Espectro visible por el ojo humano

Radiación reflejada

Cuando la radiación incide en el suelo, una parte de ella es absorbida por la superficie y otra parte es reflejada de nuevo a la atmósfera. Para conocer la cantidad de radiación reflejada se utiliza un sensor de radiación global (piranómetro, luxómetro, pirgeómetro…) pero orientado hacia el suelo. La relación entre la radiación global incidente y la reflejada se conoce como albedo. También se puede hacer referencia a esta componente como radiación ascendente. La diferencia entre la radiación global o descendente menos la reflejada o ascendente se conoce como radiación neta.

Nomenclatura

Las diferentes disposiciones de las diversas componentes hacen que el número total de variables medidas en la estación sea muy elevado. Es por ello por lo que cada una de las variables se ha de nombrar siguiendo un código que la haga identificable e inconfundible. El criterio utilizado por el grupo SWIFT para designar las variables es el siguiente:

Ejemplo: Irradiancia solar global vertical sur en la estación radiométrica de Burgos 

BuRaGV ->  LocalizaciónVariableDisposiciónOrientación
Localización:
Bu  → Burgos
Variable metereológicas:
Pres → Presión (mbar)
RH → Humedad relativa (%)
Temp → Temperatura (ºC)
Rain → Cantidad de lluvia (mm)
WS → velocidad del viento (m/s)
WD → dirección del viento (º)
Variable Radiación:
Ra → Irradiancia (W/m2)
Lx → Iluminancia (lux)
Pa → PAR (µmol/m²s)
Uv → Ultravioleta (W/m2)
UvB → Ultravioleta B (W/m2)
UvE → Ultravioleta E (W/m2)
Ir → Infrarrojo (W/m2)
RaAlUp → Irradiancia del albedómetro Up (W/m2)
RaAlDo → Irradiancia del albedómetro Down (W/m2)
RaAlbe → Albedo (-)
Disposición:
GH → Global horizontal
DH → Difusa horizontal
B → Directa normal
GV → Global vertical
DV → Difusa vertical
R → Reflejada
Orientación: (solo para las variables con disposición vertical) :
N → Norte
E → Este
S → Sur
W → Oeste