Estimativa da irradiação total sobre uma superfície inclinada a partir da irradiação global na horizontal

Abstract

A modeling study of the total irradiation reaching a tilted surface facing towards the Equator at a place with the same latitude (-22.85°), using the Daily partitioning energy, is presented. In this study three total irradiation incident on tilted surface estimate models (LIU; JORDAN, 1963; HAY, 1979;PEREZ et al., 1987) were modified in two different manners, to improve irradiation estimative model for tilted surface knowing only the global irradiation. The first modification consisted to apply empirical functions to determine the diffuse irradiation by the global radiation measurements. These empirical functions were tuned using a linear regression technique, the fraction of the diffuse irradiation (K d ) from the global irradiation, was correlated with the clearness index (K d ). In this case the highest correlation found was a fourth order polynomial function. In the second modification the fraction of the direct irradiation K BH from the global irradiation was correlated assuming a linear correlation at given intervals of K t . Model results showed that the empirical relationship K BH =f(K t ) presented better results and the Hay model presented a better performance compared with the two others models for the Botucatu region.Keywords: Solar irradiation, Tilted surface, models. RESUMONeste trabalho realizou-se um estudo de modelagem da irradiação total que incide sobre uma superfície inclinada, com face voltada para o Equador e inclinação de 22,85°, igual a da latitude local, usando partição diária de energia em Botucatu -SP. Dos vários modelos de estimativa da irradiação total em uma superfície inclinada existentes na literatura, três deles (LIU; JORDAN, 1963; HAY, 1979, PEREZ et al., 1987 foram utilizados e modificados de duas maneiras diferentes, com o propósito de se obter um modelo que utilize somente a irradiação global na estimativa da irradiação total na superfície inclinada. Na primeira, a irradiação difusa foi estimada em função da irradiação global, através do ajuste empírico utilizando a técnica de regressão linear, na forma K d =f(K t ), fração da difusa contida na global (K d ), com o índice de claridade (K t ). Nesse caso, o melhor ajuste é dado por um polinômio de quarto grau. Na segunda modificação, a irradiação direta K BH , fração da irradiação direta contida na irradiação global, foi ajustada através da técnica de regressão linear, em função do índice de claridade, na forma K BH =f(K t ). Nesse caso, o melhor ajuste foi linear, obtido para intervalos específicos de K t . Os resultados obtidos com essas modificações mostram que os modelos têm melhores desempenhos para a modificação feita com a função K BH =f(K t ), e o modelo modificado de Hay apresenta o melhor desempenho na estimativa da irradiação total em Botucatu-SP.Palavras-chave: Irradiação solar, Superfície inclinada, modelos.

Transmissividade Atmosférica da Radiação Global na Região Amazônica de Mato Grosso

“…1). Os valores discrepantes foram removidos das séries, assim como os valores de coeficiente de transmissividade atmosférica (Kt) acima de 0,81, pelo fato de não ocorrer uma sequência lógica de evolução das três radiações em função da transmissividade (Escobedo et al, 2009). Na Tabela 1 encontram-se descritos os períodos de dados analisados e as porcentagens de perdas referentes aos valores de radiação solar para cada município.…”

“…Conforme os dados médios mensais diários de Kt estabeleceu-se a classificação da cobertura de céu para cada estação automática, em função do coeficiente de transmissividade proposto por Escobedo et al (2009). Esta metodologia dispensa o uso de dados de radiação direta e/ou difusa, e considera os seguintes tipos de condição de céu para a partição diária: I, quando Kt £ 0,35, a radiação direta é praticamente nula, sendo a radiação global igual à radiação difusa (céu nublado); II, se 0,35 £ Kt ³ 0,55, a radiação global é composta principalmente pela fração difusa e em menor escala pela radiação direta (céu parcialmente nublado); III, se 0,55 £ Kt ³ 0,65, é o inverso do segundo intervalo, visto que a radiação difusa diminui gradativamente (céu parcialmente aberto); e IV, quando Kt > 0,65, a radiação global possui a maior parcela composta pela radiação direta e mínima difusa, portanto, a cobertura do céu é considerada aberta.…”

“…A radiação solar incidente sobre a superfície terrestre varia temporalmente devido a fatores climáticos, geográ-ficos e astronômicos (Codato et al, 2008;Escobedo et al, 2009;Furlan et al, 2012;Teramoto et al, 2012). Contudo, a transmissividade da radiação solar na atmosfera é dependente de fatores da dinâmica atmosférica, envolvendo fatores como pressão do ar, umidade e tipo de nuvem (Nielsen et al, 1981;Albizzati et al, 1997).…”

“…Neste contexto, o coeficiente de transmissividade atmosférica (Kt) refere-se à razão entre as irradiâncias global e atmosférica e permite estabelecer a classificação da cobertura do céu quanto a sua nebulosidade (Iqbal, 1983;Wenxian et al, 1995;Scolar et al, 2003;Codato et al, 2008;Souza et al, 2010).…”

Estimativas da radiação global incidente em superfícies inclinadas com base na razão de insolação

“…No Brasil, as medidas de rotina da radiação solar e das suas componentes em superfícies inclinadas são escassas; contudo, as avaliações de modelos de estimativa da radiação solar incidente em planos inclinados dependem, pelo menos, da medida da radiação global na horizontal (Scolar et al 2003;Turco & Rizatti, 2006;Souza et al 2010). A Estação de Radiometria Solar, da UNESP de Botucatu monitora, desde abril de 1998, as radiações global e difusa pelo método anel de sombreamento; apesar disto e em razão dos custos envolvidos, foram realizadas medidas em diferentes ângulos de inclinação em diferentes períodos; todavia, concomitantes com as medidas na superfície horizontal.…”