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Viernes, 20 de Noviembre de 2015 10:25

Un aparato aprovecha conceptos b�sicos de Astronom�a para iluminar zonas de umbr�a en edificios

Antonio Mart�n
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Manuel Torres, Marta Varo y Rafael L�pez Luque, reflejados en el heli�stato que han creado para iluminar zonas de umbr�a. Manuel Torres, Marta Varo y Rafael L�pez Luque, reflejados en el heli�stato que han creado para iluminar zonas de umbr�a.

Un nuevo heli�stato, un juego de espejos que refleja la luz del Sol, ha sido creado por un equipo de investigadores de la Universidad de C�rdoba y patentado por Inersur

No podemos mover el Sol de su sitio, pero s� redirigir sus haces de luz. Bajo esta premisa, un heli�stato es un aparato que sigue con un espejo el movimiento del Sol con el fin de recoger su energ�a y reflejarla a una zona deseada. Es �til para iluminar zonas de umbr�a; por ejemplo, fachadas orientadas al norte. El heli�stato suele incorporar dos motores para acompasar el movimiento del espejo al del astro rey y para reflejar su luz a la zona deseada. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de C�rdoba (UCO) ha ideado un sistema innovador que simplifica el dise�o al emplear un pol�gono deformable articulado sobre un tornillo y movido por un solo motor, lo que puede expandir el uso de este aparato. 

El grupo de f�sica para la energ�a y los recursos naturales de la UCO trabaja en temas de radiaci�n solar. Entre sus objetivos est� la mejora de los sistemas de iluminaci�n natural en ambientes urbanos. En los edificios, la incidencia de la luz del Sol no es uniforme en sus fachadas. Debido a su movimiento de Este a Oeste en la b�veda celeste, hay zonas m�s expuestas al astro y zonas que menos. La orientaci�n septentrional es m�s fr�a y m�s obscura en el Hemisferio Norte. Una soluci�n para iluminar zonas espec�ficas de edificios, como ventanas, es el empleo de un heli�stato. Como un girasol, el aparato gira su espejo conforme al movimiento solar y refleja sus rayos a la zona deseada.

El equipo de investigadores de la Universidad de C�rdoba ha planteado un heli�stato innovador. El sistema, creado para peque�as aplicaciones, se basa en un espejo plano que refleja los rayos del sol en paralelo al eje polar de la Tierra. �Sabemos d�nde est� el Sol en cualquier �poca del a�o y a cualquier hora y su velocidad de giro, nuestra posici�n en el planeta y sabemos cu�l es la inclinaci�n de la Tierra. Empleando estos datos astron�micos, creamos el dispositivo�, explica el coordinador del grupo, Rafael L�pez Luque. Todos son conceptos b�sicos en astronom�a; por ejemplo, la velocidad de giro de la Tierra en torno a su eje, el movimiento de rotaci�n, o su grado de inclinaci�n, conocimientos que se imparten en la educaci�n obligatoria.

Tornillo y pol�gono

 El heli�stato polar desarrollado se compone de un tornillo y un pol�gono que se mueve en torno a �l. El tornillo se ubica en paralelo al eje de la tierra. �El dispositivo es muy simple y s�lo necesita una �nica acci�n para su posicionamiento, as� que se implementa f�cilmente por un controlador electr�nico�, resume Manuel Torres Rold�n, doctorando del grupo de investigaci�n. En un primer art�culo, fruto de la tesis doctoral que desarrolla, el prototipo ha sido presentado a la comunidad cient�fica en la revista Solar Energy.

Los otros heli�statos son b�sicamente un espejo montado sobre una horquilla, que requiere una doble motorizaci�n. En el caso del dise�o de la UCO, el microcontrolador que calcula la posici�n del Sol y la inclinaci�n del reflejo de su luz es de hardware y software libre, basado en Arduino. En el aparato, el espejo sigue el movimiento durante el d�a y de noche retorna a esperar la salida del sol, o en caso de tener que modificar la inclinaci�n, da un giro completo de 360 grados. De este modo, el espejo est� situado en la posici�n reflectante cuando el Sol inicia su recorrido por la b�veda celeste al amanecer.

Otra de las ventajas que, seg�n los creadores, presenta el dispositivo, es que un solo motor puede mover varias de las correas que giran el pol�gono alrededor del tornillo al comp�s del Sol. �Es decir, podemos montar varios heli�statos e iluminar varias zonas con la instalaci�n en paralelo al eje de la Tierra de estos aparatos�, resume Marta Varo Mart�nez, codirectora de la tesis doctoral. De esta manera, se pueden instalar heli�statos en cadena.

El sistema del tornillo y el pol�gono deformable ha sido patentado por la empresa Iniciativas Energ�ticas del Sur (Inersur) al amparo de un convenio de investigaci�n con la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigaci�n (OTRI) de la Universidad de C�rdoba. 

M. Torres, R. L�pez Luque, M. Varo. �Design of an innovative and simplified polar heliostat for integration in buildings and urban environments�. Solar Energy 119 (2015). 159-168.

 

Un aparato aprovecha conceptos b�sicos de Astronom�a para iluminar zonas de umbr�a en edificios

Un nuevo heli�stato, un juego de espejos que refleja la luz del Sol, ha sido creado por un equipo de investigadores de la Universidad de C�rdoba y patentado por Inersur

 

No podemos mover el Sol de su sitio, pero s� redirigir sus haces de luz. Bajo esta premisa, un heli�stato es un aparato que sigue con un espejo el movimiento del Sol con el fin de recoger su energ�a y reflejarla a una zona deseada. Es �til para iluminar zonas de umbr�a; por ejemplo, fachadas orientadas al norte. El heli�stato suele incorporar dos motores para acompasar el movimiento del espejo al del astro rey y para reflejar su luz a la zona deseada. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de C�rdoba (UCO) ha ideado un sistema innovador que simplifica el dise�o al emplear un pol�gono deformable articulado sobre un tornillo y movido por un solo motor, lo que puede expandir el uso de este aparato.

 

El grupo de f�sica para la energ�a y los recursos naturales de la UCO trabaja en temas de radiaci�n solar. Entre sus objetivos est� la mejora de los sistemas de iluminaci�n natural en ambientes urbanos. En los edificios, la incidencia de la luz del Sol no es uniforme en sus fachadas. Debido a su movimiento de Este a Oeste en la b�veda celeste, hay zonas m�s expuestas al astro y zonas que menos. La orientaci�n septentrional es m�s fr�a y m�s obscura en el Hemisferio Norte. Una soluci�n para iluminar zonas espec�ficas de edificios, como ventanas, es el empleo de un heli�stato. Como un girasol, el aparato gira su espejo conforme al movimiento solar y refleja sus rayos a la zona deseada.

 

El equipo de investigadores de la Universidad de C�rdoba ha planteado un heli�stato innovador. El sistema, creado para peque�as aplicaciones, se basa en un espejo plano que refleja los rayos del sol en paralelo al eje polar de la Tierra. �Sabemos d�nde est� el Sol en cualquier �poca del a�o y a cualquier hora y su velocidad de giro, nuestra posici�n en el planeta y sabemos cu�l es la inclinaci�n de la Tierra. Empleando estos datos astron�micos, creamos el dispositivo�, explica el coordinador del grupo, Rafael L�pez Luque. Todos son conceptos b�sicos en astronom�a; por ejemplo, la velocidad de giro de la Tierra en torno a su eje, el movimiento de rotaci�n, o su grado de inclinaci�n, conocimientos que se imparten en la educaci�n obligatoria.

 

Tornillo y pol�gono

 El heli�stato polar desarrollado se compone de un tornillo y un pol�gono que se mueve en torno a �l. El tornillo se ubica en paralelo al eje de la tierra. �El dispositivo es muy simple y s�lo necesita una �nica acci�n para su posicionamiento, as� que se implementa f�cilmente por un controlador electr�nico�, resume Manuel Torres Rold�n, doctorando del grupo de investigaci�n. En un primer art�culo, fruto de la tesis doctoral que desarrolla, el prototipo ha sido presentado a la comunidad cient�fica en la revista Solar Energy.

 

Los otros heli�statos son b�sicamente un espejo montado sobre una horquilla, que requiere una doble motorizaci�n. En el caso del dise�o de la UCO, el microcontrolador que calcula la posici�n del Sol y la inclinaci�n del reflejo de su luz es de hardware y software libre, basado en Arduino. En el aparato, el espejo sigue el movimiento durante el d�a y de noche retorna a esperar la salida del sol, o en caso de tener que modificar la inclinaci�n, da un giro completo de 360 grados. De este modo, el espejo est� situado en la posici�n reflectante cuando el Sol inicia su recorrido por la b�veda celeste al amanecer.

 

Otra de las ventajas que, seg�n los creadores, presenta el dispositivo, es que un solo motor puede mover varias de las correas que giran el pol�gono alrededor del tornillo al comp�s del Sol. �Es decir, podemos montar varios heli�statos e iluminar varias zonas con la instalaci�n en paralelo al eje de la Tierra de estos aparatos�, resume Marta Varo Mart�nez, codirectora de la tesis doctoral. De esta manera, se pueden instalar heli�statos en cadena.

 

El sistema del tornillo y el pol�gono deformable ha sido patentado por la empresa Iniciativas Energ�ticas del Sur (Inersur) al amparo de un convenio de investigaci�n con la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigaci�n (OTRI) de la Universidad de C�rdoba.

 

M. Torres, R. L�pez Luque, M. Varo. �Design of an innovative and simplified polar heliostat for integration in buildings and urban environments�. Solar Energy 119 (2015). 159-168.