energia solar

ASOLEAMIENTO<br />

ARQUITECTURA Y ENERGIA<br />

SOLAR<br />

1. MOVIMIENTO TERRESTRE<br />

2. RADIACION SOLAR<br />

Definiciones importantes<br />

a) Forma de la tierra<br />

• Consideraremos a la Tierra una esfera<br />

para facilitar los trabajos de<br />

mediciones y posicionamiento pero en<br />

realidad esta esfera está achatada en<br />

los polos y ensanchada en la zona<br />

intermedia. Esta forma recibe el<br />

nombre de Geoide (forma de tierra).<br />

• También obviaremos que la superficie<br />

terrestre está conformada por<br />

elevaciones y depresiones, las<br />

elevaciones más considerables<br />

alcanzan los 8.000 metros sobre el<br />

nivel medio del mar y las depresiones<br />

submarinas 10.000 metros por debajo<br />

del nivel medio.

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Relieve del planeta, incluyendo el fondo de los<br />

océanos<br />

La orografía de la superficie terrestre que es muy compleja. La orografía es la altura<br />

media de la tierra<br />

.<br />

1.MOVIMIENTOS TERRESTRE<br />

• A) Rotación sobre su propio eje imaginario<br />

• B) Traslación alrededor del sol.<br />

Ambos movimientos son de vital importancia para la formulación de los distintos<br />

climas en el mundo

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1.1Movimiento de Rotación<br />

• Gira sobre su propio eje, como si<br />

fuera un trompo. A este<br />

movimiento, que la Tierra realiza<br />

en 23 horas 55 minutos y 48<br />

segundos, se le llama movimiento<br />

de rotación y es el que origina las<br />

noches y los días, ya que al girar,<br />

una cara de la Tierra queda frente<br />

al Sol ocasionando que en ese<br />

lado sea de día, mientras que del<br />

lado contrario, donde no se ve el<br />

Sol, es de noche.<br />

El eje de la tierra tiene una inclinación constante de 23º 30' respecto de la vertical y es<br />

la causante por la que los rayos del Sol incidan perpendiculares en determinadas zonas<br />

y en otras oblicuos, determinando las estaciones del año en los hemisferios.<br />

1.2Movimiento de Traslación<br />

Impulsada por la gravitación, la Tierra se mueve<br />

alrededor del Sol, completa una vuelta sobre la<br />

elipse en 365 días, 5 horas y 57 minutos, equivalente<br />

a 365,2422 días, que es la duración del año.<br />

Nuestro planeta describe una trayectoria elíptica de<br />

930 millones de kilómetros, a una distancia media<br />

del Sol de 150 millones de kilómetros.<br />

El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse.<br />

La Tierra viaja a una velocidad de 29,5 kilómetros<br />

por segundo, recorriendo en una hora 106.000<br />

kilómetros, o 2.544.000 kilómetros al día.<br />

Movimiento de traslación que da lugar a las cuatro<br />

estaciones del año, debido a que el eje de rotación<br />

de la tierra esta a 23º27’, en relación con la<br />

perpendicular del plano que contiene dicho<br />

movimiento

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1.3 LAS ESTACIONES: SOLSTICIOS Y EQUINOCCIOS<br />

El solsticio es aquel instante en que el Sol se<br />

halla en uno de los dos trópicos<br />

El equinoccio es aquél instante en que, por<br />

hallarse el Sol sobre el Ecuador, los días y<br />

las noches son iguales en toda la Tierra<br />

Solsticio de Verano<br />

Solsticio se denomina al día en<br />

que los rayos caen<br />

perpendicularmente sobre los<br />

trópicos.<br />

El 21 de diciembre lo hacen<br />

sobre el trópico de Capricornio,<br />

cuando comienza el verano en el<br />

Polo Sur y el invierno en el Polo<br />

Norte y el 21 de junio sobre el de<br />

Cáncer cuando comienza el<br />

verano en el Polo Norte y el<br />

invierno en el Polo Sur.<br />

• El solsticio de verano es el día más largo del año (en el hemisferio norte).<br />

Al mediodía el sol alcanza el punto más alto del cielo durante el año. La<br />

insolación es máxima.

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Solsticio de Invierno<br />

El solsticio de invierno (21 de diciembre) es el día más corto del año (en el<br />

hemisferio norte). Al mediodía el sol alcanza el punto más bajo del cielo durante<br />

el año. La insolación es mínima<br />

• Durante el llamado solsticio de invierno, desde el<br />

punto de vista del Hemisferio Norte, el eje está<br />

inclinado alejándose del Sol y este Hemisferio<br />

recibe menos energía que el Hemisferio Sur.<br />

De hecho algunos lugares próximos a los polos no<br />

son iluminados (durante días) hasta que la tierra no<br />

sale de la posición del solsticio (ver zona oscura del<br />

polo).<br />

• En el Hemisferio Sur durante este solsticio ocurre lo<br />

contrario. La insolación de todo el Hemisferio Sur<br />

es máxima (es verano). Observa la figura y verás<br />

que están iluminadas casi las 3/4 partes del<br />

hemisferio de la parte mostrada al Sol en las 24<br />

horas del día (va pasando toda la superficie frente<br />

al<br />

Sol).<br />

Solsticio de invierno<br />

(invierno en el Hemisferio Norte)<br />

Polo Sur

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Equinoccio de Primavera y Otoño<br />

• El Equinoccio es la época en que, por hallarse el Sol<br />

sobre el Ecuador, los días son iguales a las noches en<br />

toda la Tierra, lo cual sucede anualmente del 20 al 21<br />

de marzo equinoccio de primavera y del 22 al 23 de<br />

septiembre equinoccio de otoño<br />

1.4 ELSOL<br />

• El Sol, la estrella de nuestro sistema, es una inmensa fuente de energía por la combustión continua<br />

de hidrógeno y cuya forma de degradación es el helio. En fin de cuentas, el Sol es una bomba<br />

gigantesca de hidrógeno.<br />

La energía <strong>solar</strong> es la energía radiante emitida por el Sol al espacio y una pequeña parte es recibida<br />

o interceptada por la Tierra en forma de ondas electromagnéticas en una cantidad aproximada de<br />

1,7 x 1014 kW. Nuestro planeta es un gran colector de energía <strong>solar</strong>, que a su vez permite el<br />

proceso de la fotosíntesis y la vida.<br />

La energía <strong>solar</strong>, antes de llegar a la superficie terrestre, tiene que atravesar la atmósfera, donde se<br />

ve afectada tanto en su dirección como en su densidad, debido a la interacción de la radiación con<br />

la materia. La dirección con la cual incide la radiación <strong>solar</strong> directa depende tanto de la localización<br />

geográfica del lugar como de la época del año. Además también depende de la orientación de la<br />

superficie expuesta. En la zona tropical, o sea, cerca de la línea ecuatorial la energía es más<br />

abundante.<br />

Parte de la radiación <strong>solar</strong> directa, que incide en la atmósfera terrestre, se transforma en difusa (o<br />

radiación sin ninguna dirección preferencial) debido al fenómeno de la dispersión, el cual se debe a<br />

la presencia en la atmósfera de vapor de agua; de las moléculas que componen el aire, y de las<br />

partículas de polvo. Otra parte de la radiación <strong>solar</strong> es absorbida en la atmósfera. La absorción del<br />

ultravioleta se debe al ozono (O3); la del infrarrojo al vapor de agua, y la del visible también por el<br />

ozono. Como resultado de la absorción la radiación se atenúa.

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2. RADIACIÓN SOLAR.<br />

• Radiación <strong>solar</strong> es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas<br />

por el Sol.<br />

• Energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones<br />

nucleares de fusión.<br />

•<br />

Para medir la radiación <strong>solar</strong> se pueden utilizar los siguientes<br />

instrumentos: Heliografo (permite medir la insolación) y el<br />

Piranómetro o actinómetro (sirve para medir la radiación <strong>solar</strong><br />

incidente en la superficie terrestre).<br />

La heliófania representa la duración del brillo <strong>solar</strong> u horas de sol, y está ligada al<br />

hecho de que el instrumento utilizado para su medición, heliofanógrafo, registra<br />

el tiempo en que recibe la radiación <strong>solar</strong> directa.