ENERGIA SOLAR PASIVA EDWARD MAZRIA PDF

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Author:Voodookora Kigale
Country:Cyprus
Language:English (Spanish)
Genre:Video
Published (Last):23 February 2006
Pages:46
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ISBN:959-7-40538-891-5
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El factor de transmisi6n disminuye para angulos de incidencia mayores de Parte de Ia radiaci6n se refleja y parte es absorbida por el vidrio. Las perdidas por reflexi6n dependen en gran parte del angulo de inciden- cia de Ia radiaci6n que llega al vidrio. A mayor angulo de incidencia, mayor proporci6n de energia reflejada.

La absorci6n depends principalmente de Ia opacidad del vidrio y de su contenido en hierro. Los vidrios con alto contenido de hierro tienen una baja transmitancia.

Esto puede comprobar- se observando un vidrio por su borde y si este aparece de color verde, indica un alto contenido en hierro. La radiaci6n solar absorbida por una superflcie se convlerte lnmediatamente en energia termlca o calor.

Las moleculas de Ia superfi- cie del material aceleraran su movimiento al absorber Ia radiaci6n solar. AI 31 incrementarse el movimiento vibratorio de las moleculas, aumenta el con- tenido de calor del material.

Cuando se anade calor a un material solido, su temperatura se eleva. De esta forma Ia temperatura es una medida del nivel de calor, que se define por el movimiento de sus molequlas; cuanto mayor es este movimiento, mayor es su temperatura.

Generalidades sobre el calor Cuando un material es calentado por Ia radlacl6n solar, in- tents encontrar su equlllbrlo con el entorno a traves de tres procesos baslcos de transferencla de calor: conduccl6n, conveccl6n y radia- l cion. La conducci6n es el proceso por el que Ia energia se intercarnb! Las moleculas mas calientes chocan entre elias y trans- fieren parte de su energfa vibratoria a las moleculas adyacentes.

La direc- ci6n del flujo de calor siempre es del mas caliente al mas frio. Cuando las moleculas de Ia superficie del material se calientan con Ia radiaci6n solar, transmi,tm su energia a las moleculas contigyas mas trias, djspersando Ia energfa trmica a traves del material hasta alcanzar una uniformidad de temperaturas. La velocidad de propagaci6n del flujo termico en una sus- tancia, o sea su conductividad termica X , depende de Ia capacidad de sus moleculas y de sus electrones para recibir y transmitir calor.

Par ejemplo, un metal se notara mas frio al tacto que una superficie de madera a Ia misma temperatura y esto es debido, de heche, a que el metal tiene mayor conductividad y el calor pasara de Ia superficie hacia el interior a mayor velocidad que en Ia madera. La sensaci6n de frio sera mas intensa cuanto mas rapidamente el calor pase de Ia mano a Ia superficie. En general, como los gases son males conductores, los materiales con pequenas celu- las de aire retenidas en su interior normalmente son males conductores.

Un buen ejemplo lo constituyen los aislamientos utilizados en construc- ci6n, que contienen miles de pequenas celulas de aire y por eso son nor- malmente ligeros. Un material transferirl! Fluido es el termino usado para un lfquido o gas. En los procesos convecti- vos el calor se desplaza como siempre de las zonas mas calientes a las mas trias. Cuando las moleculas de un fluido frio, como agua o aire, entran en contacto fisico con una superficie caliente, una parte de Ia energia vibra- toria de Ia superficie del material se transfiere a las moleculas contiguas Fig.

La corriente descendente de aire frio crea incomodidad. Cuanto mayor sea Ia diferencia de temperatura entre las dos sustancias, con mas rapidez se transmitira el calor. La conducci6n entre Ia superficie del material y el fluido es el inicio del proceso de intercambio termico, pero cuando el fluido se calienta, se expande, se convierte en menos denso y se desplaza hacia arriba.

Cuando las moleculas calientes del fluido suben, se reemplazan por moleculas mas frias y resulta un movi- miento continuo del fluido. Por ejemplo, el aire caliente en contacto con el vidrio trio de una ventana se transforma en una corriente de aire trio que cae hacia el pavimento junto a Ia ventana.

Sl Ia circulacl6n del fluido junto a Ia superflcie se acelera, Ia velocidad de Ia transferencla convectlva de calor se incrementa. Un tluido frfo en contacto con una superficie caliente au menta su temperatura, del mismo modo que Ia velocidad del flujo termico entre Ia superficie y el fluido se incrementa con Ia diferencia de temperatura entre las dos sustan- cias; cuanto mas rapidamente se s.

Por ejemplo, una cuchara con sopa caliente se enfr a mas rapidamente soplan- do sobre ella. Las moleculas de aire caliente en contacto con ellfquido son expulsadas y reemplazadas por moleculas mas frfas, capaces de absorber mas calor. Refrigeraci6n por convecci6n forzada. Todos los materiales estan emitiendo continuamente energfa en todas direcciones debido al movimiento vibratorio continuo de sus moleculas medido su temperatura en su superficie.

A diferencia de Ia radiaci6n 34 solar, que consiste en una radiaci6n de corta longitud de onda emitidas a temperaturas muy altas, Ia radiaci6n termica terrestre que notamos como intercambio radiante de calor, consiste en una radiaci6n infrarroja de onda larga emitida a una temperatura mucho mas baja. Cuando el fuego decrece, las llamas y las brasas toman una colora- ci6n mas rojiza y dan menos luz y algo menos de calor Algo mas tarde, cuando desaparece Ia llama, las brasas todavfa rojas se oscurecen y final- mente ya no se ven rojas.

Las brasas ya no emiten luz, pero continuan emi- tiendo calor. El suave calor de las brasas se nota durante mucho tiempo como calor radiante, de radiaci6n infrarroja, pero ya no se ve como luz. John Mather El flujo o cantidad de energia termlca que radla un material depende de Ia temperatura de Ia superflcie radlante.

En general, Ia mayorfa de los materiales son buenos emisores de radiaci6n. La emitancia E de un material es un indicador de su facilidad emisora de radiaci6n termica.

Por lo general, las superficies muy pulidas, como las de metales brillantes, emiten una debil radiaci6n termica. Esto significa que emiten poca energia radiante y poco calor para una tempera- tura dada. Asf como el color es un indicador valido del poder. En general, s61o las superficies muy pulldas o brlllantes, co- mo el papel de aluminlo, reflejan gran proporcl6n de Ia radlacl6n ter- mlca que interceptan.

Los proyectistas de aeroplanes utilizan esta pro- piedad, acabando en metal pulido los bajos de las carlingas de los aviones para que reflejen Ia energia termica. Segun John R. Mather, Climatology: Fundamentals and Applications. En ffsica, un cuerpo negro es un maierial ideal capaz de absorber y de emitir perfectamente Ia radiaci6n La cantidad de radiaci6n termica absorbida por una superficie de- pende del angulo que Ia radiaci6n incidente presenta con Ia superficie.

Este es el mismo principia que se aplica con Ia radiaci6n solar. Dos superfi- cies paralelas enfrentadas intercambiaran el maximo posible de radiaci6n termica, mientras que, si estan inclinadas una respecto a Ia otra el inter- cambia disminuye. Si ambos cuerpos tienen el mismo coeficiente de ab- sorci6n, el resultado sera un intercambio energetico del cuerpo mas calien- te hacia el mas frio.

Los materlales que transmlten Ia radlaci6n solar visible no transmiten Ia radlaci6n lnfrarroja. El vldrio, que practicamente deja pasar toda Ia radlacl6n so- lar visible que sobre ellncide, absorbe en camblo Ia mayor parte de Ia lnfrarroja de larga longltud de onda que intercepts. Esta propiedad del vidrlo es muy. Una vez que Ia luz solar se ha transmitido a traves del vidrio y es absorbida por los materiales del interior, Ia energfa termica infrarrojo lejano que radian estos materiales no atravesara el vidrio.

Este fen6meno que permite retener el calor se conoce como efecto invernadero. Un buen ejemplo del resultado de este efecto es el calor que se acumula en un autom6vil estacionado al sol durante unas horas.

En este aspecto, estos materiales son algo menos eficaces para Ia utilizaci6n de Ia energia solar. Almacenamiento de calor Todos los sistemas de calefaccl6n solar se basan en el alma- cenamlento de energia solar en un material para un perfodo de tlem- po.

Se logra calentando un material que puede almacenar el calor en su interior, hasta que sea necesario. Se refrigera una sustancia, o se le extrae el calor, para que pueda absorber de nuevo calor. La calefacci6n o. Este concepto tan simple consists en que se crea una diferencia de temperatura entre una sustancia y su entomo. Por este motlvo es lmportante, en calefacci6n solar, prever Ia construcci6n de un edlficlo para que pueda almacenar Ia cantldad suflclente de energia solar ode calor durante el dia, como para man- tener templado el edHiclo durante las noches frias de invlerno.

La ca- Esto no significa que las perdidas por radiacl6n del local se eliminen. Como en construcci6n, en Ia practica, se evalua a los materiales por su volumen tanto como por su peso, resulta interesante introducir Ia noci6n de capacidad termfca por unldad de volumen que no es otro que el producto del calor especffico por Ia densidad del material kg por m.

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