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Previous issue date: 2008 / Nesse trabalho foi desenvolvido e testado um piranômetro utilizando um sensor óptico à base
de silício cristalino, facilmente encontrado no mercado. O sensor foi envolvido por uma
estrutura de PVC com a finalidade de minimizar os efeitos térmicos e das intempéries sobre
suas medidas de irradiância solar. Um difusor, também à base de PVC, foi incorporado ao
piranômetro. O protótipo foi calibrado com um piranômetro comercial Eppley que serviu
como padrão. Ambos os instrumentos foram conectados a um sistema de aquisição de dados.
As medições foram realizadas durante vários dias, em intervalos de um minuto, para
condições atmosféricas de céu claro e céu com nuvens. Três grupos de análises foram
realizados: a) A princípio foram medidas, de acordo com a norma ISO 9060, a sensibilidade
da constante de calibração, a não linearidade e a resposta ao ângulo de incidência (resposta ao
co-seno). b) A influência da temperatura na medida de irradiância foi analisada pela
monitoração da temperatura interna do sensor e das irradiâncias medidas pelo protótipo e pelo
Eppley. Os dados de irradiância foram filtrados no intervalo de 950 to 1050 W/m2 para que
fosse possível isolar apenas os efeitos da temperatura nas medidas. c) Foi realizada uma
comparação entre irradiância e energia solar diária registradas pelo Eppley e pelo protótipo ao
longo dos experimentos. Os resultados obtidos são descritos a seguir: (1) A constante de
calibração média obtida foi de 12,9 μV/(W/m2 ) , com desvio padrão da ordem de ±1%. A
não linearidade média é da ordem de ± 2,9% (o valor limite estabelecido por norma é de 3%).
A resposta ao ângulo de incidência do protótipo foi adequada até 40 graus Celsius (desvios
menores que 4%). Para ângulos maiores, o desvio cresce para valores de até 9%. Esse
comportamento indica a necessidade de se propor um difusor com características ópticas
melhor adaptadas à geometria do protótipo. (2) Com relação à influência da temperatura,
foram registradas variações (desvio padrão percentual) na irradiância medida pelo protótipo
da ordem de 2,6% para variações de temperatura de 5,7%. Ao mesmo tempo, o Eppley
registrou variações da ordem de 2,3%, muito próximo do nível observado para o protótipo. A
maior diferença observada entre as temperaturas máxima e mínima foi de 17oC (50,1oC
33,1oC), o que corresponde a uma variação da ordem de 39,4%. Valores de irradiância
correspondentes a essas temperaturas apresentam variações da ordem de 1,3% para o
protótipo e 0,6% para o Eppley. (3) No que se refere às medidas de irradiância, o desvio
quadrático médio para valores instantâneos (1 minuto) é da ordem de 6,3% (média ao longo
de 54 dias). Considerando médias horárias de irradiância, esse valor diminui para 3,7%. Para
energia solar diária, o desvio médio obtido é da ordem de 2,0%. Esses resultados mostram
que, embora o protótipo não atenda a todas as exigências da norma, ele pode ser adequado
para medições de radiação solar. Entretanto, experimentos mais extensivos devem ser
realizados para identificar e solucionar problemas que o instrumento ainda apresente. Um
período mínimo de ensaios de um ano é necessário para avaliar a estabilidade da constante do
protótipo. Um radiômetro de baixo custo (US$ 150,00), com precisão similar à obtida nesse
trabalho, poderá contribuir para a expansão da aquisição de dados de energia solar,
melhorando a informação disponível na rede de medições solarimétricas do Brasil
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/9779 |
| Date | 31 January 2008 |
| Creators | Freire, Luiz Abelardo Dantas |
| Contributors | Vilela, Olga de Castro |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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