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Como calcular o sombreamento solar?

Como o sol fica mais alto no céu no verão do que no inverno, cálculos matemáticos simples podem ajudar a criar o tamanho de inclinação ideal das claraboias no telhado por cima de uma janela, para proteger do sol durante o verão e permitir a entrada da cálida luz solar durante o inverno. Simplesmente planejar o desenho de uma casa ou de outra estrutura pode reduzir drasticamente os custos de resfriamento e aquecimento. Medir o ângulo da sombra em sua área particular é simples com um pouco de trigonometria. Lembre-se de que são necessárias medições continuas durante o dia e o ano.

Instruções

Estender o telhado sobre a janela pode bloquear a luz solar indesejada (Photos.com/Photos.com/Getty Images)
  1. Coloque sua caixa de papelão diretamente exposta à luz do sol e certifique-se de que a parte de cima esteja alinhada perfeitamente, utilizando o clinômetro se for preciso.

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  2. Espete o lápis no centro da tampa da caixa, deixando 12,7 cm expostos sobre ela. Verifique que o lápis esteja perfeitamente na vertical e perpendicular com a caixa utilizando o clinômetro.

  3. Meça o comprimento da sombra criada pelo lápis no sol na superfície da caixa. Meça em centímetros.

  4. Divida a altura do lápis (12,7 cm) pelo comprimento da sombra. Por exemplo, se a sombra medir 20,3 cm, 12,7÷20,3 = 0,625.

  5. Encontre a tangente inversa do quociente (resposta) do passo 4. No exemplo acima, insira em sua calculadora científica 12,7 ÷ 20,3 = "shift" "tan" =." Você deverá obter como resultado 32,00. Este é o ângulo, em graus, do momento da medição na qual o sol impactou no lápis e na caixa.

  6. Determine o ângulo médio do impacto do sol na sua localização no verão, assim como no inverno, e ajuste o excedente da face sul do telhado sobre a janela (em nossa equação, isso ficou representado pela sombra na caixa), para que ela, assim, fique toda coberta no verão (em nossa equação, isso representou a altura do lápis), deixando a luz do sol penetrar durante o inverno, quando ele fica mais baixo no céu. Isto ajudará o aquecimento passivo de sua casa durante o inverno e o resfriamento durante o verão, através de uma parede ao sul de sua casa.

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Dicas

  • Faça medições contínuas durante o ano, ao meio dia, para determinar a média do fator sombra para cada estação.

O que você precisa

  • Lápis
  • Caixa de papelão
  • Régua
  • Clinômetro
  • Calculadora científica

Referências

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