Sistemul solar termic - LUMINA

Introducere In Sistemul Solar Termic

Lumina - Lumina ca radiatie electromagnetica

Lumina este o unda electromagnetica care se propaga in directie rectilinie cu viteza de 300.000 km/s. Spre deosebire de undele mecanice, precum vibratiile, aceasta nu are nevoie de un material (lichid, gaz sau solid) pentru a se misca, ci se poate propaga si in vid. Facand o fotografie intr-un moment dat unui segment de unda electromagnetica, vom vedea un parcurs sinusoidal cu varfuri ale campului electromagnetic. Înaltimea varfurilor se numeste „amplitudine A", iar distanta intre aceste varfuri este „lungimea de unda Lamda”.

Lungimile de unda sunt clasifi cate in grupe si aceasta clasificare compune „spectrul electromagnetic” care se intinde de la razele Gamma (pentru care ? = picometri) pana la undele radio (pentru care ? = kilometri). În partea mediana, intre 0,3 si 10 nanometri, exista ceea ce noi numim „lumina”.

Radiatia solara (numita impropriu lumina) este compusa dintr-un fascicul de unde electromagnetice cu lungimi de unda si amplitudini variate, care transporta o cantitate de energie E. În lumina soarelui care calatoreste in spatiu exista toate frecventele spectrului electromagnetic, in cantitati si intensitati (W/m2) diferite.

Interactiunea radiatiei solare cu atmosfera

Radiatia solara traverseaza atmosfera si, in timpul acestei traversari, sunt supuse unor variatii de intensitate si directie, ca urmare a interactiunii cu substantele care compun atmosfera. Interactiunea cu atmosfera este „selectiva”, adica anumite lungimi sunt absorbite sau deviate in proportie mai mare sau mai mica.

Interactiunile principale sunt de doua tipuri:

- Absorbtia: unele elemente atmosferice „de dimensiuni mai mari” (in raport cu lungimea de unda a radiatiei solare) pot absorbi total fasciculul de radiatie incidenta, reducand intensitatea radiatiei. Astfel, ele isi sporesc energia interna si, prin urmare, temperatura, devenind emitatoare de radiatie cu unda lunga, care ajunge si ea partial pe pamant, unindu-se cu radiatia difuza.

- Difuzarea: alte elemente de dimensiuni mai mici (ca de exemplu, moleculele de aer) produc variatii ale directiei fasciculului de radiatie, provocand dispersarea acestuia si dand nastere radiatiei de unda scurta, care ajunge la noi prin intreaga suprafata a cerului.

Radiatia globala si componentele sale

Dupa cum am vazut pana acum, radiatia solara care ajunge la o instalatie este constituita din urmatoarele componente, ilustrate in imagine:

- Lumina directa, care provine direct de la soare, fara modifi cari ale directiei

- Lumina difuzata, provenind din intreaga suprafata a cerului

 - Lumina reflectata, provenind de la terenul inconjurator