En esta ocasión les presentaremos una forma de elaborar una
gráfica solar en 3D que puede ser de gran ayuda para poder comprender el movimiento solar durante todo el año y en cualquier sitio.
Para esto debemos contemplar distintos aspectos como:
- La Polaris: es la estrella alineada con el norte geográfico de la Tierra. Si dejamos una cámara tomando una foto por toda la noche, parecería que las estrellas giran al alrededor de la Polaris. Como en la siguiente imagen:
- El Zenith: es el punto que se encuentra arriba del observador, justo a 90° del horizonte.
- El movimiento estelar: recordemos que la Tierra gira al oriente. Es por eso que nosotros veremos nacer a las estrellas del oriente y recorrer toda la cúpula celeste hasta esconderse en el poniente.
- Los Solsticios y los Equinoccios: son cuatro distintas ubicaciones del planeta Tierra en su órbita, las cuales son el parte-aguas de las diferentes estaciones del año.
- Azimuth: es el ángulo horizontal en planta que corre en el horizonte, respecto al 0°norte, de la posición de una estrella, respecto a su observador.
- Altitud: es el ángulo vertical que corre desde el horizonte al zenith el cual indica la posición de una estrella, respecto a su observador.
Con fines prácticos de este ejercicio pensaremos que todo gira alrededor de nosotros.
1.Necesitamos elaborar un círculo que será nuestro horizonte, en el cual ubicaremos los puntos cardinales:
La flecha roja comienza justo en el centro del circulo y apunta al norte geográfico.
2. Para este segundo paso necesitamos localizar a la estrella del norte (Polaris), siempre y cuando nos encontramos en el hemisferio norte. Para ubicar ésta tenemos que hacer una línea que corra de sur a norte (0° Azimuth), luego buscar la Latitud de la ubicación de nuestro proyecto, la cual será igual a la Altitud, (en este caso utilizaremos la Latitud de la Ciudad de México que es 19°19`). Ahora rotaremos dicha línea desde el centro de nuestro círculo hacia el Zenith el número de grados de nuestra Latitud, sin que pierda su dirección sur-norte.
En conclusión la Polaris se encuentra en Azimuth= 0°, Altitud = Latitud.
3. Sobre nuestra línea de localización de la Polaris, crearemos otra línea, la cual se rotará 90°(manteniendo su dirección sur-norte) desde el centro del círculo. Ésta ubica la posición que tendrá nuestro sol justo el equinoccio de primavera y otoño a las 12:00 pm.
4. Crearemos dos nuevas líneas, en las cuales ubicaremos el sol en los solsticios a las 12:00 pm, tomando de referencia el centro del círculo y nuestra línea de ubicación del sol en el equinoccio a las 12:00 pm, rotaremos una nueva línea a 23°27´ (este ángulo corresponde a la inclinación del eje de la Tierra), en dirección al norte y otra en dirección al sur, las cuales nos ubicarán la posición solar en los solsticios de verano e invierno a las 12:00 pm.
5. Haremos unas líneas de referencia paralelas a nuestra línea de
equinoccio 12:00 pm., que tocarán justo en el final de nuestras dos líneas de solsticios 12:00 pm.
6.Colocamos unas líneas paralelas a eje que corre por el horizonte de oriente a poniente justo donde intersectan las líneas guía que anteriormente dibujamos con el plano del horizonte.
7 .Elaboramos un arco en cada línea tomando como referencia los puntos de intersección en el círculo del horizonte y el final de la linea de los solsticios y equinoccios:
8 .Por último ya tenemos la trayectoria solar en todo el año y podremos calcular los ángulos de Altitud y Azimuth de donde se encontrará el sol en las diferentes estaciones del año.
Sí es necesario un estudio más detallado es posible utilizar un software más especializado, ya sea como ecotect, revit, etc., en los cuales podemos con la información de localización de nuestro proyecto crear una gráfica solar que muy precisa.
Cualquier duda o comentario lo pueden poner en los comentarios o contactarme, muchas gracias.
