Final bio2.verano
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FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES________________________ UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES ARQUITECTURA BIOCLIMATICA 2 ANALISIS DE HERRAMIENTAS DELA PAGINA WEB: http://www.builditsolar.com/References/SunChartRS.htm INTEGRANTES: APAZA CUARESMA, Fernando ESPINOZA TIZNADO, Vanesa YAURI ORCONI, Karem CICLO: 2011-3 Rímac, Lunes 27 de febrero del 2012
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FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES________________________
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE ARQUITECTURA, URBANISMO Y ARTES
ARQUITECTURA BIOCLIMATICA 2
ANALISIS DE HERRAMIENTAS DELA PAGINA WEB:
http://www.builditsolar.com/References/SunChartRS.htm
INTEGRANTES:
APAZA CUARESMA, Fernando
ESPINOZA TIZNADO, Vanesa
YAURI ORCONI, Karem
CICLO: 2011-3
Rímac, Lunes 27 de febrero del 2012
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INTRODUCCIÓN
El presente trabajo aborda el análisis de una página web, cuyo contenido se
enfoca en dar a conocer algunas herramientas para la elaboración de proyectos de
asolamiento, medición de sombras; ya sea a un nivel principiante como profesional.
Se procederá explicando la importancia de cada herramienta, de que tratan, para
que sirven, si está o no al alcance del cualquier usuario y si su uso está disponible o no en
cualquier parte del mundo.
Luego dependiendo de la herramienta o el programa, se realizaran ejemplos para
lograr una mejor explicación de cómo es que funcionan, ya sea que se trate de un
software, encuesta o método que se utilice para obtener los datos como medidas de
sombras, asolamiento, humedad, ventilación, confort, etc.
Se finalizara con las conclusiones pertinentes, tomando en cuenta las bondades de
cada herramienta, así como las limitaciones que puedan tener.
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OBJETIVOS
ESPECIFICOS:
- Aprender y manejar nuevas herramientas que nos ayuden a obtener de manera
más eficiente datos que en diseño arquitectónico nos pueda servir para llevar a
cabo proyectos mejor elaborados, respetando los elementos del entorno, del
clima, etc.
GENERALES:
- Entender la importancia de los factores climáticos, ya que estos comprometen el
confort del lugar, por lo tanto el conocimiento que podamos obtener a partir de
estas herramientas, nos ayudara a mejorar las condiciones de la zona a intervenir.
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1. SITIO SOLAR
SITE SURVEY SOLAR (SITIO DE LA ENCUESTA SOLAR)
Consiste en una encuesta de dos preguntas básicas:
1. ¿Tiene el lugar, el sol suficiente?
2. ¿Hay obstáculos cercanos que bloqueen la incidencia del sol en el lugar?
La primera pregunta va depender del clima, si es soleado o no. Esta herramienta se
puede utilizar con mejores resultados en todo el área limítrofe de EE.UU. ; ya que es la
única zona de la cual se tiene la información requerida, para este fin se consulta un
mapa solar del territorio americano.
La segunda pregunta se formula a partir del problema de que en la mayoría de
proyectos que se elaboran no se considera los obstáculos que puedan bloquear el sol,
esto puede repercutir en la cantidad de energía útil que se quiera obtener en un
determinado ambiente, lugar o dispositivo colector de energía solar.
Para resolver la primera pregunta de la encuesta la información que se necesita es
todo lo referente a cerca de los solsticios y equinoccios. A continuación una breve
explicación de cada uno de estos fenómenos.
SOLSTICIOS
Los solsticios marcan la llegada del verano y del invierno, se producen cuando los
rayos solares llegan a los límites máximos que pueden alcanzar verticalmente al norte
y al sur del ecuador sobre los trópicos. Cuando ocurre el solsticio de verano el día es el más largo del año y la noche la más
corta. Al contrario en el solsticio de invierno la noche es la más larga del año y el día el
más corto.
En las dos posiciones de solsticio, (invierno y verano) la declinación del sol se
mantiene durante varios días casi sin moverse; de ahí el nombre de "solsticio", que
significa en latín "Sol quieto". La Tierra gira alrededor del Sol formando una elipse y sin
alterar la inclinación de su masa. Debido a la inclinación, normalmente un hemisferio
recibe más luz solar que el otro.
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Cuando el ángulo que forma el eje de rotación de la Tierra con el plano de su órbita
solar apunta directamente al Sol, el hemisferio que recibe más luz solar alcanza su
máximo grado de exposición solar. Al mismo tiempo, el otro hemisferio está orientado
hacia la cara opuesta y permanece casi en penumbra.
Las condiciones extremas causadas por los solsticios de verano e invierno se
experimentan en latitudes superiores a los círculos polares, donde esos días o noches
duran veinticuatro horas. Cuando la Tierra ha recorrido exactamente la mitad de su
órbita solar, lo que ocurre en un hemisferio es completamente lo contrario de lo que
ocurre en el otro. Entre los solsticios de la órbita solar, la posición de la Tierra es
oblicua con respecto al Sol. Cuando la Tierra alcanza el punto medio entre los
solsticios, los rayos solares caen perpendicularmente sobre el ecuador.
Durante un corto período de tiempo, ambos hemisferios reciben la misma luz solar
y los días duran lo mismo en todos los rincones del planeta. Estas dos posiciones se
conocen como equinoccios y determinan el comienzo de la primavera y del otoño, en
marzo y en septiembre.
EQUINOCCIOS
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Se da cuandoel Sol se ubica justamente encima del ecuador de la Tierra en dos
oportunidades: el equinoccio de marzo y el equinoccio de septiembre. La palabra
equinoccio viene del latín antiguo y se refiere a las “noches iguales” porque sólo en
esta época, el día y la noche tienen la misma duración. En el momento del equinoccio
el centro del Sol pasa por el ecuador celeste en su movimiento aparente anual que lo
ubica desde los 23 grados y medio norte hasta los 23 grados y medio sur. El ecuador
celeste es simplemente la proyección del ecuador de la Tierra hacia el cielo. El
movimiento del Sol es “aparente”, porque realmente se debe al movimiento de la
Tierra alrededor del Sol. El equinoccio es lo que marca el inicio y el fin de la primavera
y el otoño.
Teniendo en cuenta estos conocimientos, se podrá realizar; por ejemplo, una
correcta planificación de la ubicación de colectores solares, ya que es importante
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asegurarse de que el sol brillara en el colector durante todas las épocas del año que el
usuario desee. Esto es un ejemplo de lo que la encuesta de sitio le dirá:
Esquema del recorrido solar
durante las diferentes
épocas del año.
VISTA SUPERIOR
VISTA FRONTAL
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Para resolver la segunda pregunta se identificaran los obstáculos que obstruyan al
sol, ya sea por la presencia de construcciones aledañas, arboles, colinas, etc.
Para esto el usuario necesitara lo siguiente:
- Un gráfico de Sun para su área:
El cual se obtiene de una programa creado por la Universidad de Oregon. Este
programa crea gráficos de la trayectoria del solen coordenadas cartesianas para:
1) Fechas típicas de cada mes, es decir, días en que reciben cierta de la
cantidad media de radiación solar durante un día determinado del mes.
2) Fechas espaciadas con un intervalo de 30 días de diferencia, a partir de
un solsticio a otro.
3) Una sola fecha que el usuario especifique. Además de que hay una serie
de opciones disponibles para que se pueda alterar el entorno o aspecto
gráfico.
Para obtener los gráficos se debe rellenarlos siguientesdatos:
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- Un dispositivo para medir los ángulos de elevación y azimut (ver más abajo)
Las listas de sun están disponibles en la siguiente página:
http://solardat.uoregon.edu/SunChartProgram.html .
También se tendrá que hacer calibradores para medir el azimut del sol y los ángulos de
elevación.
- Descargar esta imagen e imprimir dos copias.
Imagen extraída de la siguiente dirección:
elevación solar y el azimut Gage
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- Hacer el medidor de elevación:
Pegue una hoja de carton.
Recorte el carton a lo largo de la línea del sitio (que será el sitio a lo largo de este
borde de medidas de elevación.)
Colocar un clavo pequeño a través del centro del círculo de referencia, donde
todas las líneas se encuentran.
Atar un extremo de una cadena de luz a la uña, y el otro extremo a cualquier
pequeño peso (por ejemplo, un tornillo o tuerca.)
- Hacer el medidor para el ángulo azimut:
Pegar la otra copia en otro pedazo de cartón.
Encontrar una pieza delgada y recta de madera (un lápiz de madera) y
perforar un pequeño agujero cerca de un extremo. El usuario será el foco a
lo largo de este puntero para medir los ángulos azimut.
Colocar un clavo pequeño a través dela agujero taladrado, y luego a través
del centro del circulo de referencia.
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- Hacer la inspección del lugar
Establecer una superficie que tenga una nivelación totalmente horizontal, puede
ser una mesa de juego, sobre el lugar del colector.
Coloque el medidor del ángulo del azimut a la mesa de tal manera que forme 180°
en la escala de azimut mirando hacia el sur verdadero.
Medir el azimut y ángulos de elevación para cada uno de los puntos altos a lo largo de su horizonte. Se empieza desde el noreste y su forma de trabajo en dirección de sur a noroeste. Para medir el ángulo del azimut de un objeto, situarse a lolargo del puntero que se adjunta a la galga de azimut y moverlo hasta que este alineado con el objeto.
A continuación, lea el azimut de la galga de azimut, donde el puntero pasa a la escala de ángulos de azimut número. Medir el ángulo de elevación para el mismo objeto mediante la observación a lo largo de la línea de visión en el medidor de elevación.
Lea el ángulo de elevación donde la cuerda cruza la escala de ángulos de elevación. Asegúrese de que la cuerda no es vinculante para el medidor cuando se hace la lectura.
Marcar los ángulos de azimut y elevación de cada punto alto de la tabla de Sol como se va con un punto. Marcar la posición del horizonte de tu carta sol en el trazado de líneas entre los puntos de elevación que ha marcado en la carta.
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- Lectura de los resultados
Para la mayoría de los tipos de aplicaciones de energía solar,va a estar bien
si usted tiene 5 o 6 horas de sol no bloqueado, esto ocurre más o menos en
torno al mediodía solar. Si se tiene bloqueos durante este periodo de 6
horas, es necesario evaluar el tiempo en el que se da, es decir en que época
del año.
Si los bloqueos son graves, entonces se puede considerar:
- Cambiar la ubicación del colector a un lugar mejor
- El recorte del obstáculo (aplicado para los árboles, difícilmente para las
edificaciones o montañas.)
En caso de que se requiera aplicaciones solares de calefacción, se debe
tener buen sol durante los meses de invierno(cuando el sol está más bajo y
tienen más probabilidades de bloqueos). Por ejemplo, para calentar el
agua, un pleno bloque en pleno invierno puede ser aceptable, ya que a
pesar de ello se puede obtener agua caliente el resto del año.
2.
SUNTRACKER(RASTREADOR DEL SOL)
Es un software que recientemente ha sido adquirido por SunEye, y que ahora está
disponible bajo el nombre de SolmetricIPV. Los nuevos compradores pueden descargarlo
de la App Store. Los que lo hayan adquirido antes pueden recibir actualizaciones y soporte
SunEye.
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El uso de esta herramienta está disponible para cualquier persona que posea un
iPhone. El SolmetricIPV es una herramienta que ayuda a realizar una evaluación preliminar
del sitio para los dueños de la casa, para esto se toma en cuenta lo siguiente:
- La medición de sombras.
- La evaluación de energías de un sistema solar fotovoltaico.
- Datos meteorológicos por hora.
- y una amplia gama de paneles fotovoltaicos e inversores
Toda esta información se almacena en el iPhone.
¿Cómo se logra esto?
- Mediante la utilización de la brújula (en 3GS y 4)
- Funciones de inclinómetro incluidas en el iPhone
- Utilizando un sistema de tiempo incorporado en la base de datos de Solmetric
IPV.
Para esto se debe seguir el borde del lugar con la pantalla de cruz en el iPhone. La
posición y elevación de los obstáculos se registran y se superpone sobre una
parcela.
¿Qué se obtiene?
Una estimación de la energía solar mensual en un lugar en un lugar, teniendo en
cuenta una aproximación de la sombra local.
El SolmetricIPV genera un informe en PDF personalizado, en donde se revela el
estudio del sitio, que puede ser enviado por correo electrónico al usuario o a un
instalador profesional para una cita.
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Ejemplo de informe:
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3. CALCULADORA SOLAR NOAA
Esta aplicación es creada por el departamento de Comercio de los Estados Unidos y la
Nacional Oceanic&atmosphericadministration (NOAA).
CONCEPTOS PREVIOS
Antes de utilizar esta herramienta se debe conocer lo que es una ecuación solar, latitud,
longitud, huso horario, Azimut y la declinación solar.
ECUACIÓN DEL TIEMPO
La llamada ecuación del tiempo se define formalmente como la diferencia entre la hora solar media y la hora solar verdadera.
“Cuando el Sol alcanza su punto más alto, que es cuando cruza el meridiano del lugar, es
mediodía. Se define el día solar verdadero como el intervalo de tiempo transcurrido entre
dos pasos consecutivos del Sol por el meridiano del lugar o dos mediodías consecutivos.
Haciendo observaciones en distintas épocas del año, se comprueba que los días así
definidos no tienen toda la misma duración. En los meses de la mitad del año, la duración
del día es muy cercana a 24 horas, pero alrededor del 15 de Septiembre, los días son de 23
horas, 59 minutos y 40 segundos, mientras que cerca de la Navidad los días son de 24
horas y 20 segundos de duración. Los días solares verdaderos se dividen en 24 horas
verdaderas y nuestro reloj de sol nos marca la hora solar verdadera.
El llamado día solar medio es el promedio entre todos los días verdaderos. A pesar de no
ser real, es más práctico medir el tiempo utilizando el día solar medio cuya duración es
siempre la misma, 24 horas. El movimiento de ese "sol medio", que no está señalado por
nada en el cielo, nos da la hora solar media.
Aunque las variaciones en la duración de los días solares y los días medios son pequeñas,
su acumulación produce diferencias notables entre la hora solar verdadera y la hora solar
media. Estas diferencias alcanzan un máximo de poco más de 14 minutos a mediados de
febrero (cuando la hora solar verdadera va retrasada respecto a la hora solar media) y
poco más de 16 minutos al principio de noviembre (cuando la hora solar verdadera va
adelantada respecto a la hora solar media). Existen también otras dos variaciones
menores a mediados de mayo (cuando la hora solar verdadera va adelantada
aproximadamente 4 minutos) y a finales de julio (cuando la hora solar verdadera va
atrasada un poco más de 6 minutos).
Las razones para estas diferencias se deben a dos causas independientes. La primera es
que el plano del ecuador no es el mismo que el plano de la órbita de la Tierra alrededor
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del Sol, sino que está inclinado respecto de ella por lo que se conoce como el ángulo de
oblicuidad. Y la segunda razón es que la órbita de la Tierra alrededor del Sol es una elipse
y no un círculo; por ello el movimiento aparente del Sol no es igual todo el año. El Sol parece
moverse más rápido cuando la Tierra está más cerca de él.”
LATITUD
La latitud es la distancia angular entre la
línea ecuatorial,el ecuador, y un punto
determinado del planeta, medida a lo largo
del meridiano en el que se encuentra dicho
punto angular. Se abrevia con lat. La latitud
se discrimina en latitud Norte y latitud Sur
según el hemisferio.
La latitud proporciona la localización de un lugar, en dirección Norte o Sur desde el
ecuador y se expresa en medidas angulares que varían desde los 0º del ecuador hasta los
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90ºN del polo Norte o los 90ºS del polo Sur. Esto sugiere que si trazamos una recta que
vaya desde un punto cualquiera de la tierra hasta el centro de la misma, el ángulo que
forma esa recta con el plano ecuatorial expresa la latitud de dicho punto. La orientación
Norte o Sur depende de si el punto marcardo está por encima del parelelo del ecuador
(latitud norte) o si está por debajo de este paralelo (latitud Sur).
LONGITUD
La longitud, abreviada long., en cartografía, expresa la distancia angular entre un punto
dado de la superficie terrestre y el meridiano que se tome como 0° (es decir el meridiano
base), tomando como centro angular el centro de la Tierra.
HUSO HORARIO
Huso horario es cada una de las veinticuatro áreas en que se divide la Tierra, siguiendo la
misma definición de tiempo cronométrico. Se llaman así porque tienen forma de huso de
hilar o de gajo de naranja, y están centrados en meridianos de una longitud que es un
múltiplo de 15°.
Todos los husos horarios se definen en relación con el denominado tiempo universal
coordinado (UTC), el huso horario centrado sobre el meridiano de Greenwich que, por
tanto, incluye a Londres.
Puesto que la Tierra gira de oeste a este, al pasar de un huso horario a otro en dirección
este hay que sumar una hora. Por el contrario, al pasar de este a oeste hay que restar una
hora. El meridiano de 180°, conocido como línea internacional de cambio de fecha, marca
el cambio de día.
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AZIMUT
Es el ángulo de una dirección contado en el sentido de las agujas del reloj a partir del
norte geográfico. El acimut de un punto hacia el este es de 90 grados y hacia el oeste de
270 grados sexagesimales. El término acimut sólo se usa cuando se trata del norte
geográfico. Cuando se empieza a contar a partir del norte magnético, se suele denominar
rumbo o acimut magnético. En la geodesia o la topografía geodésica, el acimut sirve para
determinar la orientación de un sistema de triangulación.
DECLINACIÓN SOLAR
Es la declinación del sol dependiendo del tiempo
en que se encuentre. La trayectoria diurna del Sol
varía en las diferentes épocas del año. La
situación es tal como se ve desde Hemisferio
norte.
El día del equinoccio de primavera, el Sol recorre
el ecuador saliendo exactamente por el este y
poniéndose exactamente por el oeste;
su declinaciónes cero (ver 3, en la figura), estando
doce horas sobre el horizonte.
A partir de entonces y hasta el solsticio de verano,
el Sol cada día sale por un punto del horizonte un
poco más al norte del punto cardinal este, y se pone entre el norte y el oeste, culminando
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cada vez más alto. Se entiende por culminación el paso de cualquier astro por el
meridiano del lugar.
El arco que describe el Sol sobre el horizonte supera la mitad de la circunferencia, así que
el día dura más de doce horas. La declinación es positiva (ver 2 en la figura).
El día del solsticio de verano la declinación solar es máxima, alcanzando sobre
el ecuador un ángulo de 23º 26'. Este día es cuando el Sol culmina másalto y, por tanto, la
sombra producida por un gnomon al mediodía es la mínima del año. A partir de entonces
y hasta el equinoccio de otoño la declinación solar disminuye hasta anularse en dicho día.
A partir del equinocio de otoño el Sol, que había permanecido sobre el Hemisferio Norte,
pasa al Hemisferio Sur, describiendo cada día una trayectoria paralela al ecuador pero más
baja sobre el horizonte, saliendo entre el este y el sur y poniéndose entre el oeste y el sur.
El arco descrito es inferior a una semicircunferencia, así que el día dura menos que la
noche.
El día del solsticio de invierno es cuando el Sol presenta una declinación mínima, D= - 23º
26'. Este día en el hemisferio norte culmina más bajo, dando al mediodía la sombra más
larga del año.
A partir de este momento y hasta el equinoccio de primavera se repite su marcha.
HORARIO DE VERANO
El horario de verano es el horario que sigue a la convención por la cual se adelantan
los relojes para usar más la luz diurna. Normalmente los relojes se adelantan una hora a
principios de la primavera y se regresan de nuevo en otoño.
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http://www.esrl.noaa.gov/gmd/grad/solcalc/
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CARACTERISTICAS DE LA HERRAMIENTA:
Esta calculadora resulta muy útil porque permite conocer los momentos solares como el
mediodía, salida y puesta del sol para cualquier fecha, así como también la latitud,
longitud y la zona horaria.
De apoyo utiliza imágenes satelitales para la ubicación del lugar que se analizará,
Dependiendo de que sea verano ofrece la opción de DST (horario de verano), esto se debe
configurar de manera manual ya que no lo hace automáticamente.
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Esta calculadora ofrece la opción de buscar ciudades en Estados Unidos, las demás
ciudades del mundo, ciudades que observadas en el GMD (global monitoring división), las
ciudades que son guardadas en el Data sites del GMD. La opción SurfRad solo está
disponible para los Estados Unidos.
Ofrece la opción de GUARDAR para que su equipo recuerde la ubicación actual para la
próxima vez.
Se tiene la opción de ver en el mapa las líneas de colores que indican la dirección de la
salida del sol, la puesta de sol y la posición solar actual. S
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4. SUNCALC
www.suncalc.net
Este es un programa muy didáctico para reconocer a qué hora sale el sol y a qué hora se
oculta el sol, su movimiento durante el día, la fase de luz solar durante un día
determinado, en un lugar determinado en cualquier sitio del mundo, es muy entretenido e
importante para saber cuánta hora de luz tendrá el día. SUNCALC
Cuenta con un mapa mundial, tanto físico geográfico, como político actualizado, parecido
al googleearth que puede dar la ubicación exacta de cualquier lugar que tu prefieras, con
tan solo mover el curso.
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En la parte superior se aprecia una barra donde figura las horas del día y un pequeño
cuadro para escribir el lugar que estas buscando, la fecha actual, o cambiar a la fecha que
tú necesites. También se puede poner la hora que necesites, la franja amarilla representa
las horas de sol y la franja media azul representa los momentos de oscuridad o de noche.
En el extremo derecho aparece el cuadro que nos da la hora de amanecer, salida del sol,
puesta de sol, etc.
El programa es muy fácil de utilizar y es muy educativo y podemos apreciar que el
movimiento del sol varia demasiado de acuerdo al continente en donde te encuentres, así
se a el mismo día.
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EJEMPLO
Buscamos la ciudad de lima para el dia 25 de febrero.
Se puede apreciar la hora de amanecer que es 5:49am hasta la puesta de sol 18:34 con un
total de 12horas 45 minutos de recorrido solar.
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BIBLIOGRAFIA
http://www.builditsolar.com/References/SunChartRS.htm
http://www.docente.mendoza.edu.ar/actos/junio/invierno/estaciones.htm
http://www.builditsolar.com/SiteSurvey/site_survey.htm
http://www.icarito.cl/medio/lamina/0,0,38035857__152508743,00.html
http://www.imeasuresystems.com/
http://www.solmetric.com/solmetricipv.html
http://resources.solmetric.com/get/iPV-Report.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_anual
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/iesgaviota/fisiqui/relojsol/horas.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Horario_de_verano
