Radiação solar - Medição

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Desenvolvimento e classificação de um radiômetro solar multifuncional

Desenvolvimento e classificação de um radiômetro solar multifuncional

A determinação da distribuição espacial e temporal da radiação solar incidente na superfície terrestre, com comprimentos de onda de 280 nm a 3000 nm, têm sido objeto de pesquisa desde o trabalho pioneiro de Anders Jonas Angström (1956). Nas últimas décadas, surgiram modelos físicos de cálculo da transmitância atmosférica, bem como, teorias para explicar o papel da modulação da cobertura de nuvens sobre a distribuição da radiação solar, baseados em informações digitais de imagens da Reflexão da Radiação Solar na Terra (Arai e Moraes, 1990). Estas informações são obtidas na região visível por meio de instrumento destinado à medição da energia radiante solar, ou de outra fonte qualquer, instalados em satélites geoestacionários, denominados radiômetros. O conhecimento desse recurso tem grande importância para viabilizar projetos de sistemas de monitoramento ambiental e de geração energética (células solares) entre outros, como também para o acompanhamento e avaliação do funcionamento desses sistemas (Blonquist 2009; Michalsky, 2009; Mukaro, 1998).
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RELAÇÃO ENTRE A RADIAÇÃO FOTOSSINTETICAMENTE ATIVA E A RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL PARA O VALE DO SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO

RELAÇÃO ENTRE A RADIAÇÃO FOTOSSINTETICAMENTE ATIVA E A RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL PARA O VALE DO SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO

Os radiômetros utilizados na medição da PAR e da Rg foram Piranômetro (Eppley PSP) e Sensor quantum (LI-COR 190 series), respectivamente, ambos conectados a um sistema de aquisição de dados (CR23X, Datalogger Campbell) na torre agrometeorológica. Os dados obtidos pelo sistema de aquisição foram registrados a cada 60 segundos e armazenados em médias a cada 10 minutos, e programados para ser expresso em W.m -2 . Para este estudo os valores de PAR e Rg foram integrados para períodos diários, sendo expressos em MJ.m -2 .dia -1 .

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Saldo de radiação diurno em dosséis de batata como função da radiação solar global.

Saldo de radiação diurno em dosséis de batata como função da radiação solar global.

A mensuração do saldo de radiação em dosséis de plantas é onerosa e difícil (SAMANI et al., 2007). A medição de todos os componentes do balanço de radiação é outra maneira de obter o Rn, sendo que nem sempre é possível, devido à falta de equipamentos na área de cultivo e nas estações meteorológicas (SENTELHAS; NASCIMENTO, 2003). Assim, muitos autores recorreram aos dados de Rg para estimar o Rn em áreas cultivadas, como por exemplo, com soja (AZEVEDO et al., 1990), feijão caupi (LIMA et al., 2005), videira (PEZZOPANE; PEDRO JÚNIOR, 2003) e café (PEZZOPANE et al., 2005), o que torna sua determinação mais simples e, principalmente, aplicável em sistemas operacionais, nos quais conta-se apenas com medições das estações automáticas instaladas em condições padronizadas.
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Avaliação dos componentes do balanço de energia durante o primeiro ano de cultura da banana.

Avaliação dos componentes do balanço de energia durante o primeiro ano de cultura da banana.

Resumo: Dados de saldo de radiação, fluxo de calor no solo, gradientes de temperatura e pressão do vapor, coletados no Campo Experimental da Embrapa Semi-Árido, em Petrolina, PE, foram utilizados na avaliação dos comportamentos diurno e sazonal dos componentes do balanço de energia, durante as fases fenológicas da cultura da banana, irrigada por microaspersão, no primeiro ano de produção. Em média, o saldo de radiação representou 63% da radiação solar global. A razão de Bowen foi utilizada na medição dos fluxos de calor latente e de calor sensível. A maior porção do saldo de radiação foi usada como fluxo de calor latente (87%) seguido pelo fluxo de calor no solo (11%) e pelo fluxo de calor sensível (2%). O baixo percentual do saldo de radiação usado como fluxo de calor sensível deve ser devido à advecção de umidade para a cultura proveniente do Rio São Francisco.
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VARIAÇÕES MICROCLIMÁTICAS DE ÁREAS URBANAS EM BIOMAS NO ESTADO DE MATO GROSSO: CUIABÁ E SINOP

VARIAÇÕES MICROCLIMÁTICAS DE ÁREAS URBANAS EM BIOMAS NO ESTADO DE MATO GROSSO: CUIABÁ E SINOP

O estado de Mato Grosso, com extensão de 906 mil km², possui importância significativa devido a variedade de biomas, entre eles, Cerrado e floresta Amazônica. Sabe-se que a vegetação tem grande influência nas características microclimáticas locais. Exposto isso, o objetivo geral deste estudo foi analisar as variações microclimáticas de áreas urbanas nesses diferentes biomas do estado de Mato Grosso. Foram obtidos dados de radiação solar, temperatura do ar e umidade relativa do ar de estações microclimáticas fixas nos municípios de Cuiabá e Sinop, distantes entre si em 500 km, no ano de 2014. As variações de radiação solar, temperatura e umidade relativa do ar entre as áreas seguem a mesma sazonalidade. As temperaturas máximas ocorrem em setembro em ambas as cidades, enquanto as temperaturas mínimas ocorrem em julho para Cuiabá e junho para Sinop. Com relação a umidade relativa do ar média mensal, ambas possuem sua máxima em abril e mínima em agosto. As diferenças de energia solar incidente nas localidades, são maiores dentre junho e agosto devido as variações de nebulosidade e aerossóis presentes na atmosfera. Portanto a urbanização intensa do município de Cuiabá influencia diretamente nas condições climáticas do local.
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Saldo de radiação de ondas longas empregando a razão de radiação solar para Santa MariaRS

Saldo de radiação de ondas longas empregando a razão de radiação solar para Santa MariaRS

ABSTRACT - New coefficients were determined for the weighting term for cloudiness in the Brunt-Penman equation using the rate of solar radiation (R K ) in place of the rate of sunshine duration (n/N). The coefficients in the Brutsaert method proposed for daytime in southern Brazil were also tested and adjusted, and the method was selected which gave the more accurate daily results in relation to the original Brunt-Penman equation, for Santa Maria in the state of Rio Grande do Sul, Brazil (RS). Meteorological data covering 2,472 days obtained from the automatic and conventional weather stations in Santa Maria were used. The coefficients were adjusted by linear and nonlinear regression methods depending on the model, using 2/3 of the data. The adjusted equations were tested with the remaining 1/3 of the data. The Brunt-Penman equation modified by the term for cloudiness weighted both for solar radiation incident on the surface with no cloudiness (R K,R ) and for solar radiation incident at the top of the atmosphere (R K,K ), were those that resulted in the best statistical indices relative to the original Brunt-Penman equation. In those equations the boundary conditions, 0.3 R K,R 1 or R K,K 0.22, were imposed. Although having similar statistical indices, a sensitivity analysis showed that the Brutsaert equation and other weightings for cloudiness resulted in larger deviations when compared to the original Brunt-Penman equation, in addition to having greater complexity for practical application.
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Radiação solar e temperatura do ar em ambiente protegido.

Radiação solar e temperatura do ar em ambiente protegido.

Vale salientar que o conteúdo de vapor de água do ar no interior da estufa é muito influenciado pela evapotranspiração, pois, em função de se manter o solo e/ou o substrato desse ambiente perma- nentemente próximo à capacidade de campo por meio de irrigação, a demanda evaporativa do ar é plenamente atendida. Assim, o elevado conteúdo de vapor d’água no ar do interior da estufa origina uma alta pressão parcial de vapor mesmo quando a umidade relativa do ar é baixa (FARIAS et al., 1993; BURIOL et al., 2000). Assim mesmo, os totais de evapotranspiração no interior das estufas são menores do que no exterior, decorrente, principalmente, da atenuação do fluxo de radiação solar e da velocidade do vento pelo filme plástico. No entanto, a temperatura e a umidade relativa do ar, em alguns momentos, podem atingir valores maiores no interior do ambiente protegido, com estreita dependência das condições meteorológicas. Em geral, a evapotranspiração no interior do ambiente protegido fica em torno de 60-80% da verificada no exterior (VÁSQUEZ et al., 2005).
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Análise de obstruções à radiação solar em contexto urbano

Análise de obstruções à radiação solar em contexto urbano

O cálculo do SVF recorrendo ao método de raytracing tem por base um MDS, que habitualmente é criado através de levantamentos LiDAR. Os levantamentos LIDAR, via meio aéreo, consistem em feixes laser infravermelhos emitidos em direção ao solo que são posteriormente recebidos, devido à sua reflexão, em bandas paralelas ao longo da trajetória da plataforma aérea. O tempo de voo de cada feixe permite conhecer a distância entre a superfície emissora e a recetora, quer tenha o feixe sofrido a reflexão no solo ou noutra qualquer obstrução. Agregando ainda informação de um instrumento de localização GPS instalado na própria plataforma, bem como os ângulos de emissão dos feixes, são obtidas as coordenadas 3D de cada ponto onde se deu a reflexão do sinal, elaborando por fim um mapeamento georreferenciado das cotas da superfície rastreada, como que vistas de cima. O processo de raytracing consiste então no número de fontes de luz, distribuídas ao longo da cúpula hemisférica, que são visíveis a partir do ponto no MDS em análise. O SVF é alcançado pelo quociente entre o número dos pontos visíveis face a todos os espalhados no hemisfério. Um exemplo desta metodologia é o algoritmo denominado SOL, desenvolvido na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, que consiste numa ferramenta que permite o cálculo da radiação solar em telhados, fachadas e no solo, para estimar o potencial fotovoltaico direcionado para contextos urbanos. Escrito na sua totalidade em linguagem MATLAB, tem como inputs necessários um mapa georreferenciado do relevo local, um MDS que caracterize as formas e alturas dos elementos presentes, e por fim a informação respeitante à radiação solar da área em estudo. A nível de output o SOL fornece o mapa de sombras, de SVF e de radiação, direta e difusa, incidente em qualquer ponto da área urbana selecionada, para um intervalo temporal que pode ir de 1h a 1 ano (Redweik, et al., 2015).
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Estudo comparativo de superfícies seletivas para coletores solares

Estudo comparativo de superfícies seletivas para coletores solares

Nos absorvedores-refletores acoplados, um revestimento com alta absortividade à radiação solar é depositado em um substrato metálico de alta refletividade na região infravermelha (por exemplo, cobre, alumínio, etc.). Dessa forma, o sistema possui alta absortividade devido à deposição exterior preta e apresenta baixa emissividade devido ao substrato refletor metálico. A alta absortividade do revestimento exterior pode ser ou de natureza intrínseca ou por melhorias na geometria, ou pode ser uma combinação desses dois mecanismos. Geralmente esses revestimentos pretos são semicondutores por natureza e sua absortividade é o resultado da interação dos fótons que possuem energias maiores do que a da band gap (Apêndice D). Por isso, o revestimento absorve os fótons como resultado da elevação dos elétrons de valência do material para a banda de condução e os fótons de menor energia do que a do band gap são transmitidos através do material sem sofrer qualquer alteração.
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Estudo da variabilidade da radiação solar no Nordeste do Brasil.

Estudo da variabilidade da radiação solar no Nordeste do Brasil.

A predominância de tendências positivas de radiação so- lar a partir da década de 90, pode ser justificada pela maior frequência de eventos de El Niño, assim como pela fase po- sitiva (quente) da Oscilação Decadal do Pacífico (ODP). De acordo com informações do CPC (2008), entre 1988 e 2006 ocorreram cinco eventos de El Niño de intensidade forte e apenas três eventos La Niña, também de intensidade forte. Segundo Christy & Spencer (2004) as temperaturas médias globais aumentam quando da ocorrência de El Niño e dimi- nuem quando da ocorrência de La Niña o que, consequente- mente, pode provocar alteração do balanço radiativo da Ter- ra. A maior frequência de eventos El Niño também pode ter influenciado no comportamento médio da radiação solar, diminuindo a quantidade de vapor d’água sobre o NEB, haja vista que menos vapor d’água na atmosfera torna mais trans- parente a radiação solar. Para Cavalcanti (2001) o transpor- te de umidade para o interior do Nordeste do Brasil é feito através dos ventos alísios, que transportam ar úmido do Oceano Atlântico Tropical para o interior da região.
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Application of ultraviolet radiation as a contribution to green chemistry and construction of an alternative and low-cost photochemical reactor for pre-treatment of samples.

Application of ultraviolet radiation as a contribution to green chemistry and construction of an alternative and low-cost photochemical reactor for pre-treatment of samples.

A foto-oxidação de substâncias orgânicas ocorre preferencial- mente através de mecanismo radicalar e não através da interação direta entre a radiação ultravioleta e a matriz de interesse. Assim, a geração de radicais HO·, que têm vida curta e alto poder oxidante, é a responsável pela oxidação e degradação de moléculas orgânicas. Entretanto, matrizes que apresentam conteúdo de matéria orgânica muito elevado, como alimentos, requerem uma quantidade maior de HO· e, nestes casos, a associação do tratamento radiativo com a adição de um agente auxiliar (que atua como agente oxidante forte), método conhecido como Processo Avançado de Oxidação (PAO), pode ser uma excelente alternativa para melhorar a eficiência do procedimento foto-oxidativo. 9
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Medidas de radiação solar e índice de área foliar em coberturas vegetais.

Medidas de radiação solar e índice de área foliar em coberturas vegetais.

Exemplo comparativo de cursos diurnos de radiação solar em dia nublado: (a) área externa representando a radiação no topo da vegetação; b) interior da vegetação secundária intacta em q[r]

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EFEITOS NOCIVOS DA RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA SOLAR Fotoimunologia

EFEITOS NOCIVOS DA RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA SOLAR Fotoimunologia

Um novo conceito está surgindo para possibilitar uma melhor proteção da pele humana naqueles indivíduos que não gostam de usar filtros solares rotineiramente, ou não têm condições de comprá-los. Este conceito consiste no uso de psoralens tópicos (30 partes por milhão de 5-metoxipsoralen ou bergaptem) contendo um filtro solar UVB (FPS 6 a 8) que, em combinação com a exposição à luz solar natural em baixas doses, pode estimular a produção de dois mecanismos de defesa: um aumento na espessura do estrato córneo e na produção e transporte da nova melanina através da epiderme. Este método é especialmente indicado para pessoas de limitada competência para o bronzeamento (fototipo 1 e 2) e aquelas que têm uma menor concentração de melanina na epiderme. Outra terapia que pode ser usada para pessoas de fototipo 1, 2 e 3 é o PUVA tópico ou oral (8-MO ou 5 MOP e um bom controle de exposição à UVA). Um curto período de PUVA oral (duas vezes por semana, duas ou três semanas) promoverá a pigmentação e espessamento do estrato córneo e ajudará a prevenir o desenvolvimento da erupção polimórfica à luz (EPL) secundária à exposição solar em muitos pacientes.
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Orientação cardial de parcelas experimentais e radiação solar.

Orientação cardial de parcelas experimentais e radiação solar.

Comparando os dados de temperatura da Tabela 3 com os relacionados na Tabela 2, observa-se que para a inclinação de 59 a energia solar recebida durante o mes de Agosto e maior para a [r]

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Construção e análise de desempenho de um fogão solar à concentração utilizando dois focos para cozimento direto

Construção e análise de desempenho de um fogão solar à concentração utilizando dois focos para cozimento direto

A model of a solar oven with a reflective surface composed of two mirror segments is presented, constituting a two semi parabolic surfaces made of fiberglass, applied on a ceramic mold, intended to be used in residential and commercial cooking. The reflective surface of the semi parable is obtained with the use of multiple plain segments of 2 mm wide mirrors. The semi parabolic structure has visible movements that are comparable to that of the sun. The technical details of the manufacturing and assembling processes will be presented with an analysis of the viability of thermal, economic, and materials of such prototype. This prototype has important social implications and primordial aspects, which combats the ecological damages caused by the wide scale use of firewood during cooking. It has been demonstrated that the solar oven has the capacity to cook simultaneous two meals distinct for a family of four.
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Padrões de interceptação de radiação solar em vinhedos com e sem cobertura plástica.

Padrões de interceptação de radiação solar em vinhedos com e sem cobertura plástica.

O índice de área foliar (IAF) foi determinado de forma não destrutiva, pelo método descrito por Carbonneau (1976), em que a área de cada folha é calculada a partir da soma do comprimento das duas nervuras laterais. Para a calibração do método, foram coletadas 100 folhas por tratamento, e sua área foi medida em planímetro eletrônico LI-COR, modelo LI 3000. Foram realizadas contagens de folhas das plantas marcadas, semanalmente, e medidas as nervuras principais de 10 folhas por planta, a cada 15 dias. A área média das folhas, calculada através da soma das nervuras, foi multiplicada pelo número de folhas por planta, para estimar a área foliar média por planta e posterior estimativa de IAF. Com os valores de IAF de cada tratamento, foram ajustados modelos matemáticos relacionando sua evolução com graus-dia acumulados, nas duas condições: coberto e descoberto. Valores diários de índice de área foliar, ajustados por graus-dia acumulados, foram utilizados para descrever a distribuição da radiação solar no dossel.
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Análise de sistemas fotovoltaicos com concentradores fixos da radiação solar

Análise de sistemas fotovoltaicos com concentradores fixos da radiação solar

Figura  4.  29:  Comportamento  do  coeficiente  de  temperatura  nos  testes  de  corrente  escura,  com  a  temperatura variando entre 26 e 57 ºC, tecnologia monocristalina. ............................................... 135   Figura  4.  30:  Comportamento  do  coeficiente  de  temperatura  nos  testes  de  corrente  escura,  com  a  temperatura variando entre 26 e 57 ºC, tecnologia policristalina. .................................................. 135   Figura 4. 31: Visão da caixa de conexão na parte de trás dos módulos expostos em campo:(a) tecnologia  policristalina, parafusos externos enferrujados e (b) tecnologia monocristalina, sem danos. ........ 136   Figura  4.  32:  Imagem  dos  módulos  depois  do  período  de  ensaios  em  campo  e  sob  radiação  UV:  (a)  tecnologia policristalina e (b) tecnologia monocristalina. .............................................................. 137   Figura  5.  1:  Sistema  híbrido  e  componentes:  arranjo  fotovoltaico,  inversor,  gerador  diesel,  inversor  bidirecional e carga AC .................................................................................................................. 150   Figura 5. 2: Representação de dias médios para as cidades brasileiras: Viçosa, M. G.; Manaus, Amazonas  e  Marau,  Rio  Grande  do  Sul:  (a)  índice  de  claridade  _  mostra  o  quanto  é  clara  a  atmosfera,  adimensional (b) fração de difusa de irradiação global, adimensional. .......................................... 153   Figura  5.  3:  Correlação  entre  KD  e  KT  na  idealização  de  dias  médios  para  as  cidades  brasileiras:  (a)  Viçosa, M. G.; (b) Manaus, Amazonas; (c) Marau, Rio Grande do Sul. ........................................ 154   Figura  5.  4:  Dados  de  turbidez  de  Linke,  para  Viçosa,  M.G.,  Brasil  (20.75  S,  42.88  W);  Manaus,  Amazonas, Brasil (3.12 S, 59.87 O); Marau, Rio Grande do Sul (28.4 S, 52.2 W). Dados de turbidez  de Linke, para Viçosa, M. G., Brasil (20.75 S, 42.88 W); Manaus, ............................................... 156   Figura  5.  5:  Valores  de  TCC,  fração  do  dia  durante  o  qual  o  céu  permanece  claro,  durante  o  ano,  as  cidades de Viçosa, MG, Manaus, AM e Marau, RS.Figura 10: Valores de T CC,  fração do dia durante 
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Área foliar e interceptação de radiação solar pela copa de uma laranjeira.

Área foliar e interceptação de radiação solar pela copa de uma laranjeira.

Dados da radiação solar global ‘Qg’ (piranômetro marca Kipp & Zonen, modelo CM-3) foram coletados no posto meteorológico do Departamento de Engenharia de Biossistemas da ESALQ/USP, distante cerca de 300 m do experimento. Para mensurar a fração de Qg transmitida pela copa da laranjeira (‘τQg’) um sensor piranométrico LI-200 (marca LI-COR) foi fixado a uma armação metálica circular, componente de um sistema móvel de medida, girante em torno da copa, similar ao descrito por Angelocci  et  al. (2004) e McNaughton et al. (1992). Pela movimentação de todo esse sistema em torno da árvore, o piranômetro girava horizontalmente em torno do tronco à distância de 0,65 m deste, a 3 rpm, realizando uma amostragem espaço-temporal da radiação solar transmitida para abaixo da copa. As médias de 15 minutos de Qg e τQg foram armazenadas por dataloggers (modelos CR1000 e CR23X marca Campbell).
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Balanço de energia em vinhedo de 'Niagara Rosada'.

Balanço de energia em vinhedo de 'Niagara Rosada'.

Considerando-se o período de medições, o flu- xo de calor no solo representou, em média, 5,7% e 1,3% do saldo de radiação para as ruas mantidas capina- da e com forro respectivamente. No caso das ruas mantidas capinadas, o sentido do fluxo observado foi da comunidade vegetal para o solo, enquanto o valor médio do fluxo obtido para as ruas forradas foi no sen- tido inverso, ou seja, do solo para a comunidade de plantas.

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ESTUDO DA VARIABILIDADE DA COLUNA DE ÁGUA PRECIPITÁVEL (PWC) NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO PARA CALIBRAÇÃO DE FOTÔMETRO SOLAR

ESTUDO DA VARIABILIDADE DA COLUNA DE ÁGUA PRECIPITÁVEL (PWC) NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO PARA CALIBRAÇÃO DE FOTÔMETRO SOLAR

O vapor de água é um importante componente do processo hidrológico, estando, intrinsecamente ligado à climatologia global. É o constituinte mais variável da atmosfera e também contribui para o efeito estufa. Afeta diretamente o sistema climático global ao absorver o fluxo de calor sensível ou liberar o fluxo de calor latente com a mudança de estado da água [12]. O vapor de água afeta a energia atmosférica por meio das interações radiativas, um fato de alta relevância para as comunicações e aplicações em sensoriamento remoto [19]. O vapor de água está entre os componentes atmosféricos que apresentam maior interesse para as ciências atmosféricas, meteorológicas, hidrológicas e de pesquisas climáticas. A radiação solar adiciona energia à atmosfera terrestre pela absorção direta, e de forma indireta pela absorção da radiação térmica transmitida da superfície do planeta, criando assim o movimento convectivo na troposfera.
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