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Construcción solar I : el ciclo solar
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( Miquel Ramis)


El conocimiento de la construcción solar empieza por conocer el ciclo solar. La tierra gira alrededor del sol en una órbita ligeramente elíptica excentrica.

La tierra tiene 3 movimentos:

Rotación: giro de la Tierra sobre su propio eje, de este a oeste, sobre sus extremos Polo Norte y al Polo Sur.
El movimiento es pues, contrario a las agujas del reloj. Produce la creación, duración y variación entre el día y la noche. Duración: 23 horas, 56 minutos y 4 segundos.

 

 

 

Traslación:movimiento de la Tierra alrededor del Sol. La traslación de la Tierra es completa en un total de 365 días, 6 horas y varios minutos. En general dura 365.25 días, haciendo que cada cuatro años exista un año bisiesto. La inclinación es de 23.5º con respecto a la órbita elíptica. Es este efecto combinado con la traslación terrestre los que provocan la existencia de las cuatro estaciones del año: invierno, otoño, verano y primavera.

En la órbita terrestre se identifican cuatro puntos que describen cuan cerca o lejos están apuntando los rayos solares al planeta Tierra:2 puntos de solsticio - solsticio de verano y solsticio de invierno - y 2 puntos de equinoccios - equinoccio de otoño y equinoccio de primavera.

Cuando nuestro planeta se encuentra en los equinoccios, los rayos del Sol apuntan siempre de forma directa sobre el Ecuador, creando que el día y la noche duren el mismo periodo de tiempo. Por otro lado, en los solsticios los rayos del Sol incurren en los Trópicos, provocando que el día y la noche tengan una duración distinta.

Un error común es exagerar el dibujo de la elipse y por tanto atribuir a la distancia al sol las estaciones. En realidad el Perihelio es en Enero- 147,7 M.km y el Afelio en Julio- 152,2 M km). Por tanto la excentricidad es solo de 3% y el movimiento real es casi circular.

( Img:http://www.meteomoraleja.es/images/im_info1/movimientos_tierra.jpg)

 

Oscilación, o precesión: La Tierra no es una esfera perfecta, sino algo achatada en los polos Norte y Sur. El efecto gravitacional sol-luna provoca un desplazamiento circular del polo terrestre, en contra de las manecillas del reloj. Ciclo: 26.000 años.

Su efecto más importante es la generación de los equinoccios y solsticios.

Nutación: La nutación es la oscilación periódica del eje terrestre,produciendo un llamado vaivén del planeta Tierra:un movimiento en "zig-zag" que realiza el planeta, a la vez que realiza el movimiento de precesión en forma circular. Ciclo: 18,6 años.

( Img: //nacc.upc.es/tierra/img/precesion-nutacion.png)

El movimiento de traslación se refleja en la curva que traza el sol desde que sale por el levante hasta que se pone por el poniente, siendo el mediodía el momento en que el sol está más alto.

En invierno la curva es baja, mientras que el verano la curva está más alta.

 

( Img: www.cnice.mecd.es/eos/MaterialesEducativos/mem2003/astronomia/)

Trayectoria que describe el sol en el horizonte el 21 de dic, 21 de Mar, 21 de Jun y 23 de Sep.

( Img: www.cnice.mecd.es/eos/MaterialesEducativos/mem2003/astronomia/)

 

Si el invierno estamos más cerca del sol, ¿ porque el sol calienta más en verano que en invierno?

1) Más tiempo: En nuestras latitudes, la duración del día en el solsticio de verano es de 15 horas y en el de invierno es de 9 horas. Por tanto, el Sol nos calienta durante 1.7 veces mas tiempo en verano que en invierno.

2) El sol está más vertical: el rayo vertical muestra como un rayo de sol incide en un área pequeña, por tanto, concentrada. El rayo inclinado corresponde a un sol bajo, que cubre un área más extensa, por tanto más difuminada.

Por esto el sol es menos intenso al amanecer y al atardecer, cuando está bajo en el horizonte y más caliente al mediodía, cuando está alto.

Además de la diferencia a distintas horas del día, tenemos la de las estaciones, con el sol más inclinado en invierno y más alto en verano.

( Img: www.cnice.mecd.es/eos/MaterialesEducativos/mem2003/astronomia/)

Si comparamos los meses y las temperaturas observamos como el més de mayor insolación ,Junio, no corresponde al de máxima temperatura.

La tierra y el mar tardan en calentarse, por ello la temperatura es máxima dos meses más tarde, en Agosto. Y el mar está más caliente en Septiembre que en Agosto.

( Img: www.cnice.mecd.es/eos/MaterialesEducativos/mem2003/astronomia/)

Una vez que conocemos el ciclo solar podemos aprovecharlo para modificar el diseño de aleros, de manera que frenen la entrada del caliente sol de verano (1) y permitan la entrada del suave sol de invierno. (2)

Ajustando el alero y la posición de las ventanas podemos conseguir que la sombra (3) cubra íntegramente la ventana en verano, lo que hace innecesario el uso de persianas. En cambio en invierno, al estar el sol más bajo en el horizonte, el alero no impide que los rayos de luz penetren a través de la ventana al interior de la casa.

Igualmente a primera hora de la mañana y a última de la tarde en verano no nos preocupa tanto que el sol entre en la casa.

Dibujo de Hassan Fathy: el de la izquierda señala el resultado del diseño bioclimático en invierno: el sol penetra por la ventana en la habitación al tiempo que calienta la pared exterior.

El dibujo de la derecha muestra como el alero protege no solo la ventana sino incluso la totalidad de la pared a la hora de máxima insolación, por lo que el sol no calienta el interior de la casa ni calienta la pared.

La noche se acerca. Impresionante foto que explica claramente la manera en que la noche se mueve de este a oeste. Por este motivo cuando en Baleares ya es de noche, en Galicia todavía tienen luz solar. Canarias, por su posición más adelantada, todavía dispone de un rato más de sol.

Por el contrario, Baleares y Gerona son las regiones en donde amanece más pronto.

(Img://bigpicture.typepad.com/writing/images/columbia_photo-thumb.jpg)

 

Luz = Calor. Por tanto, en verano conviene tener la casa lo más oscura posible, cerrando las persianas a partir de las 10 de la mañana y abriendolas a la puesta del sol.

Una ventaja añadida es que a las moscas no les gusta la oscuridad, por lo que no entran en un espacio oscuro ( lastima que los mosquitos tengan visión nocturna...)

Ver Construcción solar II: la inercia térmica
Ver área de construcción bioclimática


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