Argumento de Ganancias Solares sobre Soluciones Constructivas Horizontales con Geometría Compleja
Las soluciones constructivas horizontales con geometría compleja son soluciones adecuadas para iluminar cenitalmente edificaciones situadas sobre grandes superficies. Dentro de ellas las cubiertas en diente de sierra se pueden definir como una envolvente geométrica de aquellas.
El origen de este trabajo de investigación fue el análisis y diseño de una cubierta en diente de sierra dentro del proyecto MEDUCA, englobado en el programa THERMIE de la Unión Europea, para su instalación en el recinto de la Universidad de Almería. Mediante esta cubierta se pretendía optimizar los comportamientos bioclimáticos de las cubiertas en diente de sierra de tal forma que a parte de su adecuado comportamiento para la iluminación de los espacios interiores de la edificación, se consiguiese reducir las cargas de calefacción en invierno y las de refrigeración en verano.
Así en este trabajo se estudian las distintas componentes de la irradiancia, componentes directa, difusa y reflejada, sobre las superficies de captación de las cubiertas en diente de sierra. La componente directa depende de dos factores asociados, coseno de ángulo de incidencia y factor de proporción de superficie de captación radiada. La componente difusa depende de un factor asociado, el factor de configuración geométrico entre superficie de captación y bóveda celeste. Por último la componente reflejada depende de tres factores asociados, el coseno del ángulo de incidencia sobre superficies de reflexión, el factor de proporción de superficie de reflexión radiada y el factor de configuración geométrico entre superficies de reflexión y superficies de captación. Todos estos factores asociados son determinados a partir de algoritmos propios.
Se observa que los factores asociados a las distintas componentes dependen de una serie de parámetros propios a la geometría de las soluciones constructivas y a las coordenadas de posición solar. De tal forma que variando dichos parámetros se obtienen diferentes y significativos casos de soluciones constructivas horizontales con geometría compleja, para los cuales se extraen los distintos factores asociados a las distintas componentes y las ganancias energéticas finales sobre las superficies de captación, empleando para ello un programa de simulación informática desarrollado al efecto que tiene como parámetros de entrada los comentados anteriormente y que utiliza además como entrada los valores de un año tipo de datos de irradiancia difusa y directa.
Por último se ha validado experimentalmente el modelo de ganancias solares sobre soluciones constructivas horizontales con geometría compleja, mediante el desarrollo de un dispositivo experimental, una maqueta a escala de algunos de los casos discriminados previamente, sobre los cuales se median los valores de irradiancia sobre su superficie de captación. Comparando los valores observados con los estimados se llega a la conclusión de que los modelos implementados constituyen una herramienta de diseño eficaz para cualquier tipo de solución constructiva horizontal con geometría compleja.0
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