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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpel.edu.br:123456789/2187 |
| Date | 10 June 2008 |
| Creators | Victoria, Idilio Manoel Brea, Victoria, Idilio Manoel Brea |
| Contributors | CPF:26034913004, http://lattes.cnpq.br/8580712580541275, Hecthauer, Lucio, Vianna, João Carlos Torres |
| Publisher | Universidade Federal de Pelotas, Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, UFPel, BR, Meteorologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPEL, instname:Universidade Federal de Pelotas, instacron:UFPEL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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