Orientador: Alexandre Dal Pai / Resumo: O presente trabalho sugere modelos de correção para a irradiância solar difusa medida com o disco de sombreamento. A irradiância global foi medida por um piranômetro Eppley-PSP; a irradiância normal direta por um pireliômetro Eppley-NIP adaptado a um dispositivo de rastreamento solar ST-3 e irradiância difusa por um piranômetro Eppley-PSP instalado em um disco de sombreamento. O Laboratório de Radiometria Solar da Universidade Estadual Paulista forneceu as medições durante os anos de 1997 a 2000. Os resultados mostraram que ambos os modelos sugeridos, o modelo para todas as coberturas de céu e o modelo para as diferentes coberturas de céu melhoram a medida da irradiância difusa pelo método do disco de sombreamento permitindo a geração de um banco de dados de radiação global, direta e difusa, sem altos investimentos financeiros. A medida da Irradiância difusa sem correção apresentou um MBE de -4,64% e um RMSE de 12,23%, enquanto que os modelos de correção para todas as coberturas de céu e para as diferentes coberturas de céu obtiveram MBE de 0,48% e 0,85 e RMSE de 10,52% e 9,91%, respectivamente. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-27Bitstream added on 2014-06-13T19:11:22Z : No. of bitstreams: 1 inacio_t_me_botfca.pdf: 488409 bytes, checksum: f07ac54da8077b5df98e78bea1785b2e (MD5) / No presente trabalho é apresentado o estudo do potencial da energia solar disponível no município de Botucatu, através das análises das séries temporais médias anuais diárias, médias mensais diárias e séries anuais dos acumulados mensais das radiações global, difusa e direta na horizontal do período de 1996 à 2005. As irradiações, em MJ/m2, foram calculadas a partir das integrações diárias das irradiâncias global , irradiância difusa , irradiância direta na horizontal e no topo da atmosfera , determinando-se as irradiações diárias: , e ; e médias mensais: G I d I D I O I dG H d d H dD H dGH , d d H e dD H . A partir das médias mensais, determinou-se o índice de claridade t K (razão da irradiação global pela do topo da atmosfera), e as demais frações das radiações: d K (razão da irradiação difusa pela global), ′ d K (razão da irradiação difusa pela do topo da atmosfera), D K (razão da irradiação direta pela global), ′ D K (razão da irradiação direta pela do topo da atmosfera). Realizou-se uma análise estatística dos dados de radiação solar, de forma a se obter os valores médios, desvios, máximos, mínimos, variação e acumulados, mensais e anuais. E apresentaram-se de forma gráfica os resultados estatísticos obtidos para compará-los com os valores médios mensais diários da precipitação, nebulosidade e insolação, para que se possam explicar os fenômenos que causam as variações nos valores da série temporal de radiação solar na superfície terrestre de Botucatu. Os valores médios mensais diários da radiação global variaram de 21,0 MJ/m² em novembro até 12,6 MJ/m² em junho. A fração t K media anual foi de 53,0%. Os valores médios mensais diários da radiação difusa variaram de 10,0 MJ/m² em dezembro... / The present work presents the potential of solar energy available in the city of Botucatu, by analyzing time series of annual average daily, monthly averages of daily and cumulative monthly series of annual global radiation, diffuse and horizontal direct in the period of 1996 to 2005. The irradiation in MJ/m2 were calculated from daily integrations of the global irradiance , diffuse irradiance , horizontal direct irradiance and at the top of the atmosphere , by providing daily the daily irradiation: , and ; and monthly averages: G I d I D I O I dG H d d H dD H dG H , d d H and dD H . From the monthly averages, it was determined the clearness index t K (global/top of the atmosphere irradiation), and other fractions of radiation: d K (diffuse/global irradiation), ′ d K (diffuse/top of the atmosphere irradiation), D K (direct/global irradiation), ′ D K (direct/top of the atmosphere irradiation). Was held a statistical analysis of data on solar radiation in order to obtain the average values, deviation, minimum, maximum, variation and cumulative, monthly and yearly. And it showed in graphic statistical results obtained to compare them with the monthly average daily values of precipitation, cloudiness and sunshine, so that can explain the phenomena that cause variation in te values of time series of solar radiation on the Earth's surface of Botucatu. The values daily monthly average global radiation varied from 21.0 MJ/m² in november to 12,6 MJ/m² in june. The average annual t K fraction was 53,0%. The values daily monthly average diffuse radiation varied from 10,0 MJ/m² in december to 3,7 MJ/m² in june. The average annual d K fraction was 37% and the average annual ′ d K fraction was 19,7%. The values daily average monthly direct radiation varied from 11,8 MJ/m² in november... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:25:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_idilio_victoria.pdf: 1654854 bytes, checksum: 63d14081692d278d90a8f7bfc029dbb0 (MD5) Previous issue date: 2008-06-10 / In Brazil, most of the Institutions that measure solar radiation and the display only the global radiation incide on a horizontal surface. In the region of Pelotas - RS, the Estação Agroclimatológica de Pelotas, linked to Embrapa, has had the data of global solar radiation daily estimated from 1971 to 1992 and measurements starting in 1993. Considering that the solar systems should be installed so that a larger amount of energy is collected, the element collectors should be installed with a certain inclination related to horizontal surface and oriented to towards the Equator. That means that the radiation data made available by the Institutions that measure global solar radiation should be worked in a way that it is possible to obtain an estimation of the solar radiation incident on a sloping surface. The existing procedures used by solar system designers in Brazil to estimate the global solar radiation incident on a sloping surface, use statist methods originating from the diffuse measurement incident in other countries. With the objective of better estimating the solar radiation incident on a sloping surface and spreading the diffuse solar radiation measurement through the use of pyranometers which use photoelectric sensors, of low cost, in substitution to the thermoelectric sensors, this work describes and validates the procedures of measurement of global and diffuse solar radiation so as for these to be considered of good quality. For this experience three metallic bases were used. Two of them set up under the inspiration of the Robinson and Stoch model, attached to a radiometric platform, at CEFET RS, at a height of 19m. They received shadow bands on the measurement of diffuse radiation with the band axis in the N-S direction. Pyranometers with photoelectric sensors and thermobattery were used. The termobattery considered a secondary pattern, as reference in measurements with global and diffuse solar radiations. These, linked to the data acquisition system and to the microcomputer had the data measured interpreted in the calibrating of the pyranometers study and the measurements of the radiations mentioned before. Considering the work with solar radiation data, the recommended statistic tests were applied: medium deviation error (MBE), medium quadratic error (RMSE) and the correlational coefficient (CC). It is possible to conclude that the use of Licor LI 200 pyranometer, with the photoelectric sensor, for measurement of the global and diffuse solar radiation must be preceded by a good calibration, performed periodically. The global solar radiation data obtained presented good quality, coinciding with the values measured with the standard Eppley PSP pyranometer, observing the uncertainty of the equipments. Regarding the diffuse solar radiation measurements, although the Licor pyranometer operated under less proper conditions of performance, in other words, in very cloudy days, after the corrections due to shadowing, at atmospheric and temperature conditions, it was possible to obtain better quality results, reducing significantly the error values of MBE and RMSE. / No Brasil, a maior parte das Instituições que medem radiação solar disponibiliza apenas dados de radiação global incidente em uma superfície horizontal. Na região de Pelotas-RS, a Estação Agroclimatológica de Pelotas, vinculada à Embrapa, tem os dados de radiação solar global diária estimados desde 1971 até 1992 e medidos a partir de 1993. Considerando que os sistemas solares devem ser instalados objetivando uma maior quantidade de energia a ser captada, seus elementos captadores de radiação devem ser instalados com uma determinada inclinação em relação à horizontal e voltados para o Equador. Isso significa dizer que os dados de radiação disponibilizados pelas Instituições que medem radiação solar global devem ser trabalhados de modo que se tenha uma estimativa da radiação solar incidente em uma superfície inclinada. Os procedimentos existentes e utilizados pelos projetistas de sistemas solares no Brasil para estimar a radiação solar global incidente em uma superfície inclinada utilizam métodos estatísticos oriundos de medições da radiação difusa incidente em outros países. Com o objetivo de melhor estimar a radiação solar incidente em uma superfície inclinada e difundir a medição de radiação solar difusa através da utilização de piranômetros que utilizam sensores fotoelétricos, de baixo custo, em substituição aos que utilizam sensores termoelétricos, esse trabalho descreve e valida os procedimentos de medição e correção a serem efetuadas na realização das medições de radiação solar global e difusa a fim de que as mesmas possam ser consideradas de boa qualidade. Foram utilizadas três bases metálicas, duas montadas sob inspiração do modelo de Robinson e Stoch, fixadas em plataforma radiométrica no CEFET-RS a 19m de altura, que receberam, na medição de radiação difusa, anéis de sombreamento, com o eixo do anel na direção N-S geográfica. Usou-se piranômetros com sensores fotoelétricos e termopilha, este último, considerado padrão secundário tido como de referência, em medições de radiações solares global e difusa, que ligados a sistema de aquisição de dados e micro-computador, teve os dados medidos trabalhados e interpretados no estudo da calibração dos piranômetros e das medições das radiações citadas anteriormente. Tendo em vista o trabalho com dados de radiação solar, aplicou-se os testes estatísticos recomendados: erro do desvio médio (MBE), erro médio quadrático (RMSE) e o do coeficiente de correlação (CC). Conclui-se que o uso de piranômetro Licor LI 200, com sensor fotoelétrico, para medição de radiação global e difusa, deve ser precedido de uma boa calibração, realizada periodicamente. Os dados obtidos de radiação solar global foram de boa qualidade, praticamente coincidindo com os valores medidos com o piranômetro padrão da Eppley PSP, observadas as incertezas dos equipamentos. Com relação às medidas de radiação solar difusa, apesar de o piranômetro Licor ter operado nas condições menos propícias de desempenho, ou seja, em dias de céu muito nublado, após as correções devido ao sombreamento, à temperatura e às condições atmosféricas, obteve-se resultados de melhor qualidade, reduzindo-se significativamente os valores dos erros MBE e RMSE.