Universidad Autnoma del CaribeMecnica Solar

Mecnica SolarINTRODUCCINEs el sol el cuerpo celeste que rige todo proceso que incorpore vida en nuestro planeta. Por un intrincado y complejo proceso bioqumico las plantas han logrado convertir los fotones de energa solar en enlaces de molculas de carbono, elemento fundamental para la supervivencia de todas las especies vivas del planeta incluyendo al hombre. Adems de estas facultades biolgicas es el sol y la posicin relativa de la tierra con respecto a l los responsables de todos los fenmenos climticos terrestres, las estaciones, los vientos, las lluvias, etc., factores que han prefigurado esquemas de vida de los seres humanos por miles de aos y son motivo de adoracin y deidad.

La traslacin de la tierra alrededor del sol en 365 das, la rotacin de la tierra sobre su eje en 24 horas y el ngulo de inclinacin de la rbita terrestre con respecto al ecuador del sol de 23.5 grados, encierran la fascinante

Mecnica Solarpreocupacin del hombre por entender y entenderse inmerso en un mundo que el es mas grande e infinito que su imaginacin misma.

En estos simples movimientos mecnicos y repetitivos se sustenta gran parte de el desarrollo humano, reflejado en ciudades, templos, tumbas, calendarios, casas, muchos de ellos realizados con el riguroso trabajo casi artesanal de observar incansablemente todos los das al firmamento y leer el mensaje celestial de aquel inmenso y luminoso astro amarillo que no se cansaba de pasar.

Solo hasta este siglo se confeccionaron distintos mtodos grficos y matemticos, as como instrumentos de medida de todas y cada una de las posiciones del sol para cualquier sitio del planeta y cualquier da del ao. Este paso permiti avanzar con mayor certeza hacia el objetivo primordial de poder orientar muchos aspectos de la vida diaria, uno de ellos la arquitectura, en torno al sol y sus movimientos. ( Vale la pena aclarar, aunque parezca obvio, que es la tierra la que se mueve al rededor del sol.)

OBJETIVOSDescribir la trayectoria de la tierra alrededor del sol.Enunciar los mtodos para determinar la posicin del sol.Describir programas en computador y sitios de Internet sobre tema.

Caracteristicas de la Radiacin Solar

Traslacin: Movimiento de la tierra alrededor del sol en 365 das y 6 horas. Eclptica: Crculo mximo de la esfera terrestre descrito en un ao por el sol en su movimiento propio aparente, o por la tierra en su movimiento real de revolucin alrededor del sol; plano determinado por este gran crculo La trayectoria que describe este giro se llama ECLIPTICA.Trayectoria Terrestre

La eclptica es una elipse y el sol uno de los focos de la misma. El punto ms cercano entre la tierra y el sol es el 2 de enero, denominado PERIHELIO (147.18 millones de Km); y el ms lejano es el 2 de julio, denominado AFELIO (152.18 millones de Km).Trayectoria Terrestre

La Eclptica est inclinada con respecto al plano del ecuador de sol 23.5 grados.Trayectoria Terrestre

Este ngulo de se llama entonces DECLINACIN y varia de 0 a 23.5 grados.La declinacin es 0 grados en marzo y septiembre 21 (Equinoccios); y de 23.5 grados en junio y diciembre 21 (Solsticios).Trayectoria Terrestre

Mtodos para el Posicionamiento Solar

Convenios asumidos para el estudio del asoleamiento: El sol gira alrededor de la tierra y describe un paralelo cada 24 horas. Se sustituye el plano de horizonte de un lugar por otro paralelo que pasa por el centro de la tierra.Mtodos para Posicionamiento Solar

Las trayectorias solares vistas desde la tierra se observan con arcos de circunferencia, por encima del horizonte.Mtodos para Posicionamiento Solar

Existen tres mtodos para calcular la posicin del sol cada da y cada hora del ao en cualquier sitio del planeta.Mtodos Analticos.Mtodos Grficos.Mtodos Experimentales.Mtodos para Posicionamiento Solar

Mtodos Analticos Mediante formulas trigonomtricas se calculan los 4 ngulos bsicos:-Declinacin: ngulo formado por el plano del ecuador del sol con el plano de la Eclptica, se representa por el signo d.d=23.5 Sen{(360\365)x(n+284)} siendo n= numero del da del ao.-ngulo Horario: Es el ngulo de elevacin del sol durante el da, medido en el ecuador terrestre, se representa por H. H=15 grados x(12-h) siendo h= hora del da.Mtodos para Posicionamiento Solar

-Altura o elevacin solar: Es el ngulo de elevacin del sol durante el da, en cualquier fecha y lugar del planeta, se representa por B. SenB= (Cosd x CosH x CosL)+(Send x SenL) siendo d= declinacin. H= ngulo horario.L= latitud del lugar.-Acimut del sol Es el ngulo horizontal formado por el norte del lugar y la proyeccin en el piso del sol, visto desde el observador, para cualquier hora, da y lugar del planeta, se representa por Sen=(Cosd x SenH)\CosB siendo d= declinacin.H= ngulo horario. B= Altura solar.Mtodos para Posicionamiento Solar

Grficos sobre ngulos Solares

Mtodos Grficos Son diagramas o cartas solares que utilizan la declinacin, la latitud y el tiempo solar para identificar altura y acimut del sol.

Cartas Solares en proyeccin didrica u ortogonal Cartas Solares en proyeccin cilndrica.Cartas Solares en proyeccin equidistante.Cartas Solares en proyeccin estereogrfica. (Diagrama de Sombras.)Mtodos para Posicionamiento Solar

Cartas solares en proyeccin diedrica u ortogonal

Cartas solares en proyeccin cilndricaMtodos para Posicionamiento Solar

Cartas solares en proyeccin equidistanteMtodos para Posicionamiento Solar

Cartas solares en proyeccin estereogrficaMtodos para Posicionamiento Solar

Carta Solar en Proyeccin Estereogrfica de la ciudad de Medelln

Carta Solar en Proyeccin Estereogrfica de la ciudad de Barranquilla

Mtodos ExperimentalesUtilizan modelos y maquetas a escala que se montan sobre instrumentos que simulan la latitud, la declinacin, el acimut y la altura solar. El Heliodn. El Reloj de Sol.Mtodos para Posicionamiento Solar

Software e Internet

Software de ayuda para el clculo del posicionamiento solar: DOE. Pc Solar. Sombrero. Sundi. Diasdfr. Solarch. Sunshine.Software e Internet

Software e Internet

Software e Internet

Software para realizar grficos: AUTOCADSoftware e Internet

Software e Internet Software para realizar grficos: EXCELL

Software e Internet Software para realizar grficos: EXCELL

Direcciones en Internet www.censolar.es www.es.ucla.edu www.idehab_fau_unlp/bioclim98 www.benc.hr/dshack.html En cualquier motor de bsqueda con palabras clave como: asoleamiento, luz natural, luz solar, daylight, clculo de asoleamiento, etc.Software e Internet

BIBLIOGRAFALan William. Sunlightning as Formgiver in Architecture. Van Nostrand Reinhold Company. New York, 1986, 464 p.

Melguizo Bermudez, Samuel y Octavio Uribe Toro. Asoleamiento, Teora General y Diagramas. Universidad Nacional de Colombia, Seccional Medelln, Facultad de Arquitectura, 1987, Medelln, 54 p.

Salazar Trujillo, Jorge Hernn. Solar Performance and Shadow Behaviour in Buildings Case study with computer modelling of a Building in Loranca, Spain, Building and Environment, London, Ref. 97/128, 1997

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