Surse Regenerabile

1. Radiatia solara

1.1. Introducere

Fuziunea nucleara solara elibereaza o cantitate impresionanta de energie (estimata la

3,47 X 1024 kW). Pamântul îsi primeste, practic, toata energia de la soare sub forma de radiatie

electromagnetica. Radiatia incidenta la o distanta egala cu distanta medie solara la

extremitatea atmosferei pe un plan normal este constanta solara = 1360 W/m2 (1), fiind o

functionala de pozitia orbitala a pamântului.

Daca Ss este radiatia solara totala pe toate frecventele emise, la o distanta R de centrul soarelui,

fluxul de radiatie fiind acelasi pe toate directiile. Se poate defini un flux de radiatie la distanta R

fata de soare Q(R).

Radiatia incidenta pe o planeta sferica nu este egala cu constanta solara a planetei. Pamântul

intercepteaza de la soare un disc de radiatie cu aria 2 p × r , unde r este raza pamântului. Cum

suprafata pamântului este egala cu 4 ×p × r 2 , cantitatea medie de energie pe unitate este egala cu:

Cantitatea medie de caldura pe unitatea de suprafata terestra este 2 340

Obs. Calculele de mai sus sunt valabile daca pamântul este perfect sferic, fara atmosfera, iar

orbita lui este perfect sferica.

La nivelul Pamântului, absorbtia radiatiei solare vizibile pe unde scurte este echilibrata de emisia

de radiatie infrarosie, unde lungi. Calculul de emisie si absorbtiei de radiatie de catre pamânt

duce la o temperatura a corpului de 255 K. Diferenta de aproximativ 30 K pâna la temperatura

medie a suprafetei terestre este data de efectul de sera (2).

Radiatia electromagnetica solara calatoreste cu viteza luminii c, distanta între soare si pamânt

fiind strabatuta în aproximativ 8 minute. Legatura între lungimea de unda l si frecventa n este

legata de viteza luminii:

c = l ×n (3)

Energia undelor electromagnetice este data de realtia 4:

E = h ×n (4)

În relatia 4, h este constanta universala a lui Plank h = 6,626 X 10-34 Js.

Radiatia solara are spectrul de la unde lungi (infrarosii) pâna la unde scurte (ultraviolete) si este

echivalenta unui corp negru la temperatura de 5800 K, ca în Figura 1.

Figura 1.1. Spectrul solar.

1.2. Radiatia solara la nivelul solului

Când radiatia solara intra în atmosfera, o parte din energia ei este consumata prin împrastiere si

alta prin absorbtie. Partea din radiatie împrastiata în atmosfera se numeste radiatie solara

difuza. O parte din radiatia difuza se reîntoarce în mediul extraterestru, iar cealalta parte ajunge

la nivelul solului.

Radiatia solara care ajunge direct de la discul solar pe suprafata terestra se numeste

radiatie solara directa.

Cantitatea totala de energie transmisa, pe toate lungimile de unda, prin radiatie directa sau

difuza, la nivelul solului, se numeste radiatie solara globala.

Figura 2. prezinta schematic componentele radiatiei solare (3).

Figura 1.2. Componentele radiatiei solare la nivelul solului.