Diagramma solare

Da TecnoLogica.

Versione delle 16:52, 15 lug 2012

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Descrizione

Si chiama solare quel diagramma sul quale è tracciata la traiettoria del moto apparente del sole nella volta celeste, e che viene di solito utilizzato per eseguire l'analisi solare di un sito o di un edificio.
I diagrammi in uso sono di diversi tipi, e sono funizone:

• del modo con cui viene eseguita la proiezione della traiettoria del sole;
• dell'unità di misura utilizzata;
• del numero di traiettorie riportate.

Tutti i diagrammi sono funzione del giorno dell'anno e del punto di osservazione, che è assunto anche come centro di proiezione; per questo motivo, i diagrammi solari dipendono dalla posizione di studio, e quindi dalla longitudine, dalla latitudine e dall'altitudine. Quest'ultima occorre per determinare l'orizzonte geometrico e quindi l'ora di alba e tramonto.

Diagrammi polari e cartesiani

I metodi di proiezione dei diagrammi solari sono due: polari e cartesiani.

Il diagramma polare rappresenta la volta celeste proiettata su un piano, avente per centro l'osservatore e coordinate polari costituite dall'azimut e dall'altezza del sole. La traiettoria del movimento apparente del sole si proietta come un arco di ellisse, ed è limitata alla semisfera apparente di cielo contenente il punto zenithale sopra l'osservatore, che corrisponde all'altezza solare di 90°.
Per poter rappresentare anche la traiettoria che teoricamente si osserverebbe nelle ore notturne, occorre infatti realizzare un secondo diagramma, questa volta contenente il nadir.

Nel diagramma cartesiano, l'origine corrisponde:

• alla direzione Sud rispetto al luogo di osservazione quando il diagramma è azimutale, cioè riporta sull'asse orizzontale il valore dell'azimut solare; in tal modo, il punto cardinale Est si trova nel semiasse negativo (a sinistra dell'origine), e quello Ovest nel semiasse positivo;
• alle ore 12:00 quando il diagramma è orario, cioè riporta sull'asse orizzontale il valore dell'ora di osservazione; in questo caso le ore della mattina si trovano nel semiasse negativo (a sinistra dell'origine), e quelle del pomeriggio nel semiasse positivo.

L'asse verticale riporta sempre il valore di altezza solare; in tal modo, il percorso apparente del sole si traduce in una curva che, con andamento pseudo sinusoidale, oscilla intorno alla linea di orizzonte.

Diagrammi orari e azimutali

I diagrammi solari possono differire in funzione di una delle due variabili che vengono utilizzate: fermo restando che una è sempre l'altezza solare, l'altra può essere, a scelta, l'ora di osservazione o l'azimut del sole.
Il diagramma orario è soltanto cartesiano, e riporta sull'asse orizzontale l'ora di osservazione; l'origine conicide con le ore 12:00, le ore della mattina si trovano nel semiasse negativo (a sinistra dell'origine), e quelle del pomeriggio nel semiasse positivo. Questo tipo di rappresentazione risulta particolarmente utile quando occorre conoscere la posizione del sole durante un determinato periodo del giorno: ad esempio, per valutare l'illuminamento naturale in un'aula di una scuola che viene frequentata soltanto alcune ore della mattina.

Il diagramma azimutale differisce da quello orario perché la prima variabile è appunto l'azimut solare. Esso può essere sia cartesiano che polare; per la trattazione di entrambi è possibile fare esplicito riferimento al paragrafo precedente.

Diagrammi giornalieri e annuali

Come già accennato, scelto un luogo di osservazione, ogni giorno dell'anno ha un proprio diagramma solare, dipendente da due variabili: l'altezza e l'azimut solare.
Il diagramma giornaliero riporta quindi la traiettoria del sole per un determinato giorno dell'anno, ed è valido solo per questo; tale diagramma è quindi utile quando occorre verificare il soleggiamento per un particolare giorno, di solito nei due solstizi estivo ed invernale quando il sole raggiunge l'altezza massima e minima. Tutti i sistemi di ombreggiamento, come tende, lamelle, brise-soleil, aggetti, dovrebbero essere analizzati in queste condizioni estreme. A volte ai solstizi si affiancano anche le date dei due equinozi, per conoscere l'accesso solare anche in condizioni intermedie.

(da completare)