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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.86.2003.tde-18022014-113416
Documento
Autor
Nome completo
Daniel Jordão de Magalhães Rosa
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2003
Orientador
Banca examinadora
Zilles, Roberto (Presidente)
Fagá, Murilo Tadeu Werneck
Tiba, Chigueru
Título em português
Caracterização da radiação solar: o caso da Cidade Universitária/USP e da Ilha do Cardoso/Cananéia
Palavras-chave em português
energia solar
estação solarimétrica
irradiação difusa
irradiação global em plano inclinado
Resumo em português
A ética e a luta pela equidade social e melhoria da qualidade de vida das populações impulsiona a busca pela universalização do atendimento do serviço energético e pela utilização racional dos recursos renováveis existentes em cada local. Nesse sentido, o aproveitamento da energia solar apresenta-se como uma excelente alternativa, seja para disponibilizar pequenas quantidades de energia elétrica, utilizando-se de geradores fotovoltaicos, seja para o aquecimento de água ou ainda para o condicionamento ambiental de edificações. Em qualquer desses casos, são necessárias informações confiáveis sobre o recurso solar disponível. O presente trabalho se insere nesse contexto buscando, além de propor um padrão para instalação de estações solarimétricas, para o sistema de unidades utilizado e para a rotina de calibração e manutenção dos equipamentos, caracterizar a radiação solar no Estado de São Paulo, tendo como um de seus objetivos oferecer dados de irradiação solar diária média mensal, centrando a atenção na cidade de São Paulo e no Vale do Ribeira, no litoral sul do Estado de São Paulo. Esta última área, localizada no município de Cananéia, possui baixos índices de eletrificação rural e grande potencial de utilização de sistemas fotovoltaicos para suprir a demanda de residências isoladas. Como, em geral, os painéis para aproveitamento do recurso solar são instalados em uma determinada inclinação, para se dimensionar corretamente um sistema é necessário transformar os dados de irradiação solar de plano horizontal para plano inclinado. Assim, foram testados os diversos modelos presentes na literatura para o cálculo da irradiação global diária mensal em plano inclinado a partir de dados em plano horizontal. Todos esses modelos necessitam de dados de irradiação difusa, ou seja, a irradiação proveniente de toda a esfera celeste, menos diretamente do Sol, para poderem ser utilizados. Dessa maneira, o presente trabalho buscou testar os diversos modelos que calculam a irradiação difusa a partir da irradiação global e, com a verificação da inadequação desses, propõe uma nova correlação, mais apropriada para nossa realidade.
Título em inglês
Characterization of solar radiation: the case of the USP/SP and Cardoso Island/Cananeía
Palavras-chave em inglês
solar energy solarimetric station diffuse irradiation global irradiation on inclined plane
Resumo em inglês
Ethics, and the struggle both for social equity and the improvement of the standard of living of populations, drive the efforts for both the universalization of energy provision and the rational utilization of existing renewable resources. Accordingly, utilizing solar energy presents itself as an excellent alternative, whether it is to make available small quantities of electric energy, utilizing photovoltaic generators, for heating water, or for environmental conditioning. Whatever the case, it is necessary to have reliable information on available solar resource. This work seeks to develop standards for implementation of solarimetric stations, for the unit system to be utilized and for the routine of calibration and maintenance of equipment. It also seeks to characterize solar radiation in the state of São Paulo, with one of its objectives being the supply of data of monthly average daily irradiation in the city of São Paulo and the Ribeira Valley (south coast of São Paulo state). The latter has low levels of rural electrification and great potential for utilizing photovoltaic systems in the supply of energy for isolated residences. As solar panels are generally installed on a sloped surface, the correct dimensioning of systems requires converting solar irradiation data from horizontal plane to tilted plane. Thus, several models presented in the literature that calculate monthly average daily irradiation on inclined plane from available data measured on horizontal plane were tested. All such models need diffuse irradiation data, that is, irradiation originating from the entire sky, except that originating directly from the sun, to be utilized. For this reason, this work sought to test several models that establish correlations for the calculation of diffuse solar irradiation from global solar irradiation. As the inadequacy of such models was verified, this proposes a new correlation that is more appropriate for the conditions of the state of São Paulo.
 
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mestrado_DJMR.pdf (10.49 Mbytes)
Data de Publicação
2014-02-25
 
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